[go: up one dir, main page]

JP2019217388A - Image generation apparatus, image generation method, and program - Google Patents

Image generation apparatus, image generation method, and program Download PDF

Info

Publication number
JP2019217388A
JP2019217388A JP2019182532A JP2019182532A JP2019217388A JP 2019217388 A JP2019217388 A JP 2019217388A JP 2019182532 A JP2019182532 A JP 2019182532A JP 2019182532 A JP2019182532 A JP 2019182532A JP 2019217388 A JP2019217388 A JP 2019217388A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
motion contrast
layer
threshold
motion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019182532A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6992030B2 (en
Inventor
坂川 幸雄
Yukio Sakakawa
幸雄 坂川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2019182532A priority Critical patent/JP6992030B2/en
Publication of JP2019217388A publication Critical patent/JP2019217388A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6992030B2 publication Critical patent/JP6992030B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Eye Examination Apparatus (AREA)

Abstract

【課題】 適切なモーションコントラスト画像を生成する。
【解決手段】 それぞれ被検体の略同一箇所における断層を示す前記被検体の複数の断層像データを算出する工程と、該算出された複数の断層像データ間の対応する画素データを用いてモーションコントラストを算出する工程と、前記モーションコントラストと閾値とを比較する工程と、前記比較の結果に基づいて前記閾値以下のモーションコントラストを無効化する工程と、前記無効化する工程が行われた後に、前記モーションコントラストに基づいてモーションコントラスト画像を生成する工程と、を有し、前記閾値が可変または複数ある。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To generate an appropriate motion contrast image.
A step of calculating a plurality of tomographic image data of the subject, each showing a tomographic image at substantially the same location of the subject, and a motion contrast using corresponding pixel data among the calculated plurality of tomographic image data. Calculating, and comparing the motion contrast with a threshold, and invalidating the motion contrast equal to or less than the threshold based on the result of the comparison, and after the invalidating step is performed, the Generating a motion contrast image based on the motion contrast, wherein the threshold value is variable or plural.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

開示の技術は、画像生成装置、画像生成方法およびプログラムに関する。   The disclosed technology relates to an image generation device, an image generation method, and a program.

生体などの測定対象の断層像を非破壊、非侵襲で取得する方法として、光干渉断層撮像法(Optical Coherence Tomography、以下OCTという)が実用化されている。OCTは、特に眼科領域で被検眼の眼底における網膜の断層像が取得され、網膜の眼科診断等において広く利用されている。   Optical coherence tomography (hereinafter referred to as OCT) has been put to practical use as a method for acquiring a tomographic image of a measurement target such as a living body in a non-destructive and non-invasive manner. In OCT, a tomographic image of the retina at the fundus of a subject's eye is acquired particularly in an ophthalmic region, and is widely used in ophthalmic diagnosis of the retina.

OCTは、測定対象から反射した光と参照鏡から反射した光を干渉させ、その干渉した光強度の時間依存性または波数依存性を解析することにより断層像を得ている。このような光干渉断層像取得装置として、参照鏡の位置を変えることで測定対象の深さ情報を得るタイムドメインOCTが知られている。また、広帯域光源を使用したスペクトラルドメインOCT(SD−OCT:Spectral Domain Optical Coherence Tomography)が知られている。さらに、発振波長を変えることができる波長可変光源装置を光源として使用した波長掃引光コヒーレンストモグラフィー(SS−OCT:Swept Source Optical Coherence Tomography)装置が知られている。なお、SD−OCTとSS−OCTは総称して(FD−OCT:Fourier Domain Optical Coherence Tomography)と呼ばれる。   In OCT, a tomographic image is obtained by causing light reflected from a measurement target and light reflected from a reference mirror to interfere with each other and analyzing the time dependence or wave number dependence of the intensity of the interfered light. As such an optical coherence tomographic image acquisition device, a time domain OCT that obtains depth information of a measurement target by changing the position of a reference mirror is known. Also, a spectral domain OCT (SD-OCT) using a broadband light source is known. Further, a swept source optical coherence tomography (SS-OCT) device using a variable wavelength light source device capable of changing an oscillation wavelength as a light source is known. Note that SD-OCT and SS-OCT are collectively called (FD-OCT: Fourier Domain Optical Coherence Tomography).

近年、このFD−OCTを用いた擬似血管造影法が提案されており、OCTアンギオグラフィー(OCTA)と呼ばれている。   In recent years, a pseudo angiography using this FD-OCT has been proposed, and is called OCT angiography (OCTA).

現代の臨床医療で一般的な血管造影法である蛍光造影は、体内に蛍光色素(例えばフルオレセインまたはインドシアニングリーン)の注入を必要としている。蛍光色素の通り道となる血管を2次元的に表示するが、OCTアンギオグラフィーは非侵襲で擬似的な血管造影を可能にし、血流部位のネットワークを3次元的に表示すること可能である。さらに、蛍光造影に比べて高分解能であり、眼底の微小血管または血流を描出することができるため注目を集めている。   Fluorography, a common angiography in modern clinical medicine, requires the injection of a fluorescent dye (eg, fluorescein or indocyanine green) into the body. Although blood vessels that pass through the fluorescent dye are displayed two-dimensionally, OCT angiography enables non-invasive pseudo angiography and three-dimensionally displays a blood flow site network. Furthermore, the method has a higher resolution than fluorescence imaging, and can draw microvessels or blood flow in the fundus, and thus attracts attention.

OCTアンギオグラフィーは血流検出方法の違いにより複数の方法が提案されている。OCT信号から時間変調が起こっている信号のみを抽出することで血流からのOCT信号を分離する方法(非特許文献1)が提案されている。また、血流による位相のバラツキを利用した方法(非特許文献2)、血流による強度のバラツキを利用した方法(非特許文献3、特許文献1)、などが提案されている。尚、本明細書中では、OCT信号から時間変調が起こっている信号を画像として表示したものをモーションコントラスト画像、またその画素値をモーションコントラスト、そのデータセットをモーションコントラストデータと呼ぶ場合がある。   A plurality of OCT angiography methods have been proposed due to differences in blood flow detection methods. A method for extracting an OCT signal from a bloodstream by extracting only a signal in which time modulation has occurred from the OCT signal (Non-Patent Document 1) has been proposed. In addition, a method using non-patent document 2 using phase variation due to blood flow, a method using non-patent document 3, and a method using non-patent document 3 using intensity due to blood flow have been proposed. In this specification, a signal in which a time-modulated signal is displayed as an image from an OCT signal may be referred to as a motion contrast image, its pixel value may be referred to as motion contrast, and its data set may be referred to as motion contrast data.

米国特許出願公開第2014/221827号明細書US Patent Application Publication No. 2014/21827

Fingler et al. “MoBility and transverse flow visualization using phasevariance contrast with spectral domainoptical coherence tomography” Optics Express. Vol. 15, No. 20. pp 12637−12653 (2007)Fingler et al. "Mobility and transverse flow visualization using phasevariance contrast with spectral domain optical coherence tomography" Optics Express. Vol. 15, No. 20. pp 12637-12653 (2007) Optics Letters Vol. 33, Iss. 13, pp. 1530−1532 (2008) ”Speckle variance detectionof microvasculature using swept−source optical coherence tomography ”Optics Letters Vol. 33, Iss. 13, pp. 1530-1532 (2008) "Speckle variance detection of microvasculature using swap-source optical coherence tomography" Mariampillai et al., “Optimized speckle variance OCT imaging of microvasculature,” Optics Letters 35, 1257−1259 (2010)Mariampillai et al. , "Optimized speckle variance OCT imaging of microvasculature," Optics Letters 35, 1257-1259 (2010).

しかし、上記のOCTアンギオグラフィーでは、網膜色素上皮(RPE)等からの強い反射光や種々のノイズの影響を受けて血流部位の描出が十分に明瞭でなかったりノイズに埋もれたりして、診断に適するモーションコントラスト画像を容易に得ることが難しかった。   However, in the above-mentioned OCT angiography, a blood flow region is not sufficiently delineated or buried in noise due to the influence of strong reflected light from the retinal pigment epithelium (RPE) and various noises. However, it has been difficult to easily obtain a motion contrast image suitable for an image.

開示の技術は、モーションコントラスト画像の迅速・適切な描出を課題とする。具体的には、網膜部位の構造情報を用いてモーションコントラスト画像から不要なノイズを除去し、診断に有用なモーションコントラスト画像を描出する画像形成方法及び装置を提供することを課題とする。   The disclosed technology aims to quickly and appropriately render a motion contrast image. Specifically, it is an object of the present invention to provide an image forming method and apparatus that remove unnecessary noise from a motion contrast image using structural information of a retinal part and render a motion contrast image useful for diagnosis.

開示の技術は上記の課題に鑑みてなされたものであり、適切なモーションコントラスト画像を生成することを目的の1つとする。   The disclosed technology has been made in view of the above-described problem, and has as one object to generate an appropriate motion contrast image.

なお、前記目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的の1つとして位置付けることができる。   It is to be noted that the present invention is not limited to the above-described object, and it is an operation effect derived from each configuration shown in the embodiment for carrying out the invention described later, and it is also possible to obtain an operation effect that cannot be obtained by the conventional technology. It can be positioned as one.

開示の画像生成方法は、それぞれ被検体の略同一箇所における断層を示す前記被検体の複数の断層像データを算出する工程と、該算出された複数の断層像データ間の対応する画素データを用いてモーションコントラストを算出する工程と、前記モーションコントラストと閾値とを比較する工程と、前記比較の結果に基づいて前記閾値以下のモーションコントラストを無効化する工程と、前記無効化する工程が行われた後に、前記モーションコントラストに基づいてモーションコントラスト画像を生成する工程と、を有し、前記閾値が可変または複数ある。   The disclosed image generation method includes a step of calculating a plurality of tomographic image data of the subject each showing a tomographic image at substantially the same location of the subject, and using corresponding pixel data between the calculated plurality of tomographic image data. Calculating the motion contrast by comparing the motion contrast with a threshold, disabling the motion contrast equal to or less than the threshold based on the result of the comparison, and performing the disabling. Generating a motion contrast image based on the motion contrast later, wherein the threshold value is variable or plural.

開示の技術によれば、適切なモーションコントラスト画像を生成することが可能となる。   According to the disclosed technology, it is possible to generate an appropriate motion contrast image.

本実施形態における装置の全体構成の一例の概略を示す図。FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an example of an overall configuration of a device according to an embodiment. 本実施形態におけるスキャンパターンの一例を表す図。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a scan pattern according to the embodiment. 本実施形態における全体処理手順の一例を示す図。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an overall processing procedure according to the embodiment. 本実施形態における干渉信号取得手順の一例を示す図。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an interference signal acquisition procedure according to the embodiment. 本実施形態における信号処理手順の一例を示す図。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a signal processing procedure according to the embodiment. 本実施形態における3次元血流部位情報取得手順の一例を示す図。FIG. 9 is a diagram showing an example of a three-dimensional blood flow site information acquisition procedure in the embodiment. 本実施形態におけるモーションコントラスト画素値を表示用の画素に変換する方法の一例を示す図。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a method of converting a motion contrast pixel value into a display pixel according to the embodiment. 本実施形態におけるGUIの一例を説明するための図。FIG. 4 is an exemplary view for explaining an example of a GUI according to the embodiment. 本実施形態における閾値を変更した場合のモーションコントラスト画像の一例を示す図。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a motion contrast image when a threshold value is changed in the embodiment. 本実施形態におけるモーション領域と非モーション領域のヒストグラムの一例を示す図。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a histogram of a motion area and a non-motion area according to the embodiment. 本実施形態におけるセグメンテーション結果の一例を示す図。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a segmentation result according to the embodiment. 本実施形態における表示情報生成手順の一例を示す図。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a display information generation procedure according to the embodiment. 本実施形態におけるGUIの一例を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a GUI according to the embodiment. 本実施形態における装置の全体構成の一例の概略を示す図。FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an example of an overall configuration of a device according to an embodiment.

以下、添付の図面を参照して、本実施形態に係る撮像装置を説明する。なお、以下の実施形態において示す構成は一例に過ぎず、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。なお、本実施形態で被検体を人眼(眼底)としているがこれに限るものではなく、例えば皮膚等に用いることとしてもよい。また、本実施形態において撮像対象は眼の眼底としているが、前眼を撮影対象とすることとしてもよい。   Hereinafter, an imaging device according to the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. Note that the configurations shown in the following embodiments are merely examples, and the present invention is not limited to the following embodiments. In the present embodiment, the subject is a human eye (fundus), but is not limited to this, and may be used, for example, on the skin. In the present embodiment, the imaging target is the fundus of the eye, but the anterior eye may be the imaging target.

〔第1の実施形態〕
本実施形態では、後述する制御部143が撮影された3次元光干渉信号から断層画像を生成し、モーションコントラストを算出する。そして、制御部143は、部位の構造情報を用いてノイズ閾値を調整し、明瞭化された3次元血流部位情報を取得する例を示す。
[First Embodiment]
In the present embodiment, the control unit 143 described below generates a tomographic image from a captured three-dimensional optical interference signal and calculates a motion contrast. Then, the control unit 143 adjusts the noise threshold using the structural information of the part, and shows an example of acquiring clear three-dimensional blood flow part information.

[画像形成装置全体の構成]
図1は、本実施形態における光干渉断層法を用いた画像形成装置の構成例を示す図である。図1に示す装置は、光干渉断層信号を取得する光干渉断層取得部100と制御部143を備える。制御部143は、信号処理部144、信号取得制御部145、表示部146および表示制御部149を備えて構成される。信号処理部144は、さらに画像生成部147とマップ生成部148とを備える。ここで、制御部143は例えばコンピュータであり、コンピュータに備えられたCPUが不図示の記憶装置に記憶されたプログラムを実行することで信号処理部144、信号取得制御部145、画像生成部147、マップ生成部148および表示制御部149としてとして機能する。
[Configuration of entire image forming apparatus]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an image forming apparatus using optical coherence tomography according to the present embodiment. The apparatus illustrated in FIG. 1 includes an optical coherence tomography acquisition unit 100 that acquires an optical coherence tomography signal and a control unit 143. The control unit 143 includes a signal processing unit 144, a signal acquisition control unit 145, a display unit 146, and a display control unit 149. The signal processing unit 144 further includes an image generation unit 147 and a map generation unit 148. Here, the control unit 143 is, for example, a computer, and a CPU included in the computer executes a program stored in a storage device (not shown) to execute a signal processing unit 144, a signal acquisition control unit 145, an image generation unit 147, It functions as the map generator 148 and the display controller 149.

なお、制御部143が備えるCPUおよび記憶装置は1つであってもよいし複数であってもよい。すなわち、少なくとも1以上の処理装置(CPU)と少なくとも1つの記憶装置(RAMおよびROM)とが接続されており、少なくとも1以上の処理装置が少なくとも1以上の記憶装置に記憶されたプログラムを実行した場合に制御部143は上記の各手段として機能する。なお、処理装置はCPUに限定されるものではなく、FPGA等であってもよい。   It should be noted that the control unit 143 may include one CPU or storage device, or may include a plurality of CPUs and storage devices. That is, at least one or more processing devices (CPU) and at least one storage device (RAM and ROM) are connected, and at least one or more processing devices execute a program stored in at least one or more storage devices. In such a case, the control unit 143 functions as each of the above units. The processing device is not limited to the CPU, but may be an FPGA or the like.

まず光干渉断層取得部100の構成について説明する。図1は、本実施形態における光干渉断層取得部の例としてOCT装置の構成例を示す図である。OCT装置は、例えば、SD−OCTまたはSS−OCTである。本実施形態ではOCT装置がSS−OCTである場合の構成を示す。   First, the configuration of the optical coherence tomography acquisition unit 100 will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an OCT apparatus as an example of an optical coherence tomography acquisition unit according to the present embodiment. The OCT device is, for example, SD-OCT or SS-OCT. In the present embodiment, a configuration in the case where the OCT apparatus is SS-OCT is shown.

<OCT装置100の構成>
OCT装置100の構成について説明する。
<Configuration of OCT device 100>
The configuration of the OCT apparatus 100 will be described.

光源101は波長掃引型(Swept Source:以下SS)光源であり、例えば、掃引中心波長1050nm、掃引幅100nmで掃引しながら光を出射する。ここで、波長や掃引幅については例示であり、本発明は上記の値に限定されるものではない。以下の実施形態についても同様に、記載された数値は例示であり、本発明は記載された数値に限定されるものではない。   The light source 101 is a wavelength-swept (SS) light source, and emits light while sweeping at a sweep center wavelength of 1050 nm and a sweep width of 100 nm, for example. Here, the wavelength and the sweep width are mere examples, and the present invention is not limited to the above values. Similarly, in the following embodiments, the numerical values described are merely examples, and the present invention is not limited to the numerical values described.

光源101から出射された光は光ファイバ102を介して、ビームスプリッタ110に導かれ、測定光(OCT測定光とも言う)と参照光(OCT測定光に対応する参照光とも言う)に分岐される。ビームスプリッタ110の分岐比は、90(参照光):10(測定光)である。分岐された測定光は、光ファイバ111を介して出射され、コリメータ112によって平行光とされる。平行光となった測定光は、被検眼118の眼底Erにおいて測定光を走査するガルバノスキャナ114、スキャンレンズ115、フォーカスレンズ116を介して被検眼118に入射する。ここで、ガルバノスキャナ114は単一のミラーとして記載したが、実際は被検眼118の眼底Erをラスタースキャンするように不図示の2枚のガルバノスキャナ、X軸スキャナー114aとY軸スキャナー114b、によって構成している。また、フォーカスレンズ116はステージ117上に固定されており、光軸方向に動くことで、フォーカス調整することが出来る。ガルバノスキャナ114とステージ117は信号取得制御部145によって制御され、被検眼118の眼底Erの所望の範囲(断層画像の取得範囲、断層画像の取得位置、測定光の照射位置とも言う)で測定光を走査することが出来る。   Light emitted from the light source 101 is guided to a beam splitter 110 via an optical fiber 102, and is split into measurement light (also referred to as OCT measurement light) and reference light (also referred to as reference light corresponding to the OCT measurement light). . The splitting ratio of the beam splitter 110 is 90 (reference light): 10 (measurement light). The split measurement light is emitted through the optical fiber 111 and is converted into a parallel light by the collimator 112. The parallel measuring light is incident on the subject's eye 118 via the galvano scanner 114, the scanning lens 115, and the focus lens 116 that scans the measuring light at the fundus Er of the subject's eye 118. Here, the galvano scanner 114 is described as a single mirror, but is actually configured by two galvano scanners (not shown), an X-axis scanner 114a and a Y-axis scanner 114b so as to raster-scan the fundus Er of the eye 118 to be inspected. are doing. The focus lens 116 is fixed on the stage 117, and can perform focus adjustment by moving in the optical axis direction. The galvano scanner 114 and the stage 117 are controlled by the signal acquisition control unit 145, and measure light in a desired range (also referred to as a tomographic image acquisition range, a tomographic image acquisition position, and a measurement light irradiation position) of the fundus Er of the subject's eye 118. Can be scanned.

なお、本実施形態では詳細な説明はしていないが、眼底Erの動きを検出し、ガルバノスキャナ114のミラーを眼底Erの動きに追従させて走査させるトラッキング機能が付与されていることが望ましい。トラッキング方法については一般的な技術を用いて行うことが可能であり、リアルタイムで行うことも、ポストプロセッシングで行うことも可能である。例えば、走査型レーザ検眼鏡(Scanning Laser Ophthalmoscope:SLO)を用いる方法がある。これは眼底Erについて、SLOを用いて光軸に対して垂直な面内の2次元画像(眼底表面画像)を経時的に取得し、画像中の血管分岐などの特徴箇所を抽出する。取得する2次元画像中の特徴箇所がどのように動いたかを眼底Erの移動量として算出し、算出した移動量をガルバノスキャナ114にフィードバックすることでリアルタイムトラッキングを行うことが出来る。   Although not described in detail in the present embodiment, it is preferable that a tracking function for detecting the movement of the fundus Er and scanning the mirror of the galvano scanner 114 by following the movement of the fundus Er is provided. The tracking method can be performed using a general technique, and can be performed in real time or by post-processing. For example, there is a method using a scanning laser ophthalmoscope (SLO). In this method, a two-dimensional image (fundus surface image) in a plane perpendicular to the optical axis is acquired with time using the SLO for the fundus Er, and characteristic portions such as blood vessel bifurcations in the image are extracted. It is possible to perform real-time tracking by calculating how the characteristic portion in the acquired two-dimensional image has moved as a movement amount of the fundus Er, and feeding back the calculated movement amount to the galvano scanner 114.

測定光は、ステージ117上に乗ったフォーカスレンズ116により、被検眼118に入射し、眼底Erにフォーカスされる。眼底Erを照射した測定光は各網膜層で反射・散乱し、上述の光学経路をビームスプリッタ110に戻る。ビームスプリッタ110に入射した測定光の戻り光は光ファイバ126を経由し、ビームスプリッタ128に入射する。   The measurement light is incident on the subject's eye 118 by the focus lens 116 on the stage 117, and is focused on the fundus Er. The measurement light irradiating the fundus Er is reflected and scattered by each retinal layer, and returns to the beam splitter 110 through the above-described optical path. The return light of the measurement light that has entered the beam splitter 110 enters the beam splitter 128 via the optical fiber 126.

一方、ビームスプリッタ106で分岐された参照光は、光ファイバ119a、偏光制御器150、光ファイバ119b、を介して出射され、コリメータ120によって平行光とされる。偏光制御器150には参照光の偏光を所望の偏光状態へ変化させることが出来る。参照光は分散補償ガラス122、NDフィルタ123、コリメータ124を介し、光ファイバ127に入射する。コリメータレンズ124と光ファイバ127の一端はコヒーレンスゲートステージ125の上に固定されており、被検者の眼軸長の相違等に対応して光軸方向に駆動するように、信号取得制御部145で制御される。なお本実施形態では参照光の光路長を変更しているが、測定光の光路と参照光の光路との光路長差を変更出来ればよい。   On the other hand, the reference light split by the beam splitter 106 is emitted through the optical fiber 119a, the polarization controller 150, and the optical fiber 119b, and is converted into a parallel light by the collimator 120. The polarization controller 150 can change the polarization of the reference light to a desired polarization state. The reference light enters the optical fiber 127 via the dispersion compensating glass 122, the ND filter 123, and the collimator 124. One end of the collimator lens 124 and one end of the optical fiber 127 are fixed on the coherence gate stage 125, and the signal acquisition control unit 145 is driven so as to be driven in the optical axis direction according to the difference in the axial length of the subject. Is controlled by In the present embodiment, the optical path length of the reference light is changed, but it is sufficient that the optical path length difference between the optical path of the measurement light and the optical path of the reference light can be changed.

光ファイバ127を通過した参照光はビームスプリッタ128に入射する。ビームスプリッタ128では参照光の戻り光と参照光が合波されて干渉光とされた上で二つに分割される。分割される干渉光は互いに反転した位相の干渉光(以下、正の成分および負の成分と表現する)となっている。分割された干渉光の正の成分は光ファイバ129を経由してディテクタ141の一方の入力ポートに入射する。一方、干渉光の負の成分は光ファイバ130を経由してディテクタ141の他方に入射する。ディテクタ141は差動検出器となっており、位相が180°反転した二つの干渉光が入力されると、直流成分を除去し、干渉成分のみの干渉信号を出力する。   The reference light that has passed through the optical fiber 127 enters the beam splitter 128. In the beam splitter 128, the return light of the reference light and the reference light are multiplexed into interference light, and then split into two. The split interference light is interference light having phases inverted to each other (hereinafter, referred to as a positive component and a negative component). The positive component of the divided interference light enters one input port of the detector 141 via the optical fiber 129. On the other hand, the negative component of the interference light enters the other detector 141 via the optical fiber 130. The detector 141 is a differential detector. When two interference lights having phases inverted by 180 ° are input, the detector 141 removes a DC component and outputs an interference signal including only the interference component.

ディテクタ141で検出された干渉光は光の強度に応じた電気信号(干渉信号)として出力され、断層画像生成部の一例である信号処理部144に入力される。   The interference light detected by the detector 141 is output as an electric signal (interference signal) corresponding to the light intensity, and is input to a signal processing unit 144 which is an example of a tomographic image generation unit.

<制御部143>
本装置全体を制御するための制御部143について説明する。
<Control unit 143>
The control unit 143 for controlling the entire apparatus will be described.

制御部143は信号処理部144、信号取得制御部145、表示部146、表示制御部149によって構成される。また、信号処理部144はさらに、画像生成部147とマップ生成部148を持つ構成となっている。画像生成部147はディテクタ141から送られる電気信号(干渉信号)から輝度画像およびモーションコントラスト画像を生成する機能を有し、マップ生成部148は輝度画像から層情報(網膜のセグメンテーション)を生成する機能を有する。   The control unit 143 includes a signal processing unit 144, a signal acquisition control unit 145, a display unit 146, and a display control unit 149. Further, the signal processing unit 144 further includes an image generation unit 147 and a map generation unit 148. The image generation unit 147 has a function of generating a luminance image and a motion contrast image from an electric signal (interference signal) sent from the detector 141, and the map generation unit 148 has a function of generating layer information (retinal segmentation) from the luminance image. Having.

信号取得制御部145は上述の通りに各部を制御する。信号処理部144はディテクタ141から出力される干渉信号に基づき、画像の生成、生成された画像の解析、解析結果の可視情報の生成を行う。   The signal acquisition control unit 145 controls each unit as described above. The signal processing unit 144 generates an image, analyzes the generated image, and generates visible information of the analysis result based on the interference signal output from the detector 141.

信号処理部144で生成された画像および解析結果は表示制御部149に送られ、表示制御部149は表示部146の表示画面に画像および解析結果を表示させる。ここで、表示部146は、例えば液晶等のディスプレイである。なお、信号処理部144で生成された画像データは表示制御部149に送られた後、表示部146に有線で送信されても良いし、無線で送信されても良い。また、本実施形態において表示部146等は制御部143に含まれているが、本発明はこれに限らず、制御部143とは別に設けられても良く、例えばユーザが持ち運び可能な装置の一例であるタブレットでも良い。この場合、表示部にタッチパネル機能を搭載させ、タッチパネル上で画像の表示位置の移動、拡大縮小、表示される画像の変更等を操作可能に構成することが好ましい。   The image and the analysis result generated by the signal processing unit 144 are sent to the display control unit 149, and the display control unit 149 causes the display screen of the display unit 146 to display the image and the analysis result. Here, the display unit 146 is, for example, a display such as a liquid crystal display. The image data generated by the signal processing unit 144 may be transmitted to the display control unit 149 and then transmitted to the display unit 146 by wire or wirelessly. In the present embodiment, the display unit 146 and the like are included in the control unit 143, but the present invention is not limited to this, and may be provided separately from the control unit 143. For example, an example of a device that can be carried by a user Tablet. In this case, it is preferable that the display unit has a touch panel function so that the display position of the image can be moved, enlarged / reduced, and the displayed image can be changed on the touch panel.

以上が、被検体118のある1点における断層に関する情報の取得のプロセスの説明である。このように被検体118の奥行き方向の断層に関する情報を取得することをA−scanと呼ぶ。また、A−scanと直交する方向で被検体の断層に関する情報、すなわち2次元画像を取得するための走査方向をB−scan、更にB−scanにより得られた断層像に直交する方向に走査することをC−scanと呼ぶ。これは、3次元断層像を取得する際に眼底面内に2次元ラスター走査する場合、高速な走査方向がB−scan、B−scanをその直交方向に並べて走査する低速な走査方向をC−scanと呼ぶ。A−scan及びB−scanを行うことで2次元の断層像が得られ、A−scan、B−scan及びC−scanを行うことで、3次元の断層像を得ることができる。B−scan、C−scanは、上述したガルバノスキャナ114により行われる。   The above is the description of the process of acquiring information related to a tomogram at one point of the subject 118. Acquiring information on a tomographic slice in the depth direction of the subject 118 in this manner is called A-scan. In addition, scanning is performed in a direction orthogonal to the A-scan, that is, information on a tomographic image of the subject, that is, a scanning direction for acquiring a two-dimensional image in a direction orthogonal to the B-scan and further to a tomographic image obtained by the B-scan. This is called C-scan. This is because, when two-dimensional raster scanning is performed on the fundus oculi when acquiring a three-dimensional tomographic image, the high-speed scanning direction is B-scan, and the low-speed scanning direction in which B-scans are arranged in the orthogonal direction is C-scan. Call it scan. By performing A-scan and B-scan, a two-dimensional tomographic image can be obtained. By performing A-scan, B-scan, and C-scan, a three-dimensional tomographic image can be obtained. B-scan and C-scan are performed by the galvano scanner 114 described above.

なお、不図示のX軸スキャナー114a、Y軸スキャナー114bは、それぞれ回転軸が互いに直交するよう配置された偏向ミラーで構成されている。X軸スキャナー114aは、X軸方向の走査を行い、Y軸スキャナー114bは、Y軸方向の走査を行う。X軸方向、Y軸方向の各方向は、眼球の眼軸方向に対して垂直な方向で、互いに垂直な方向である。また、B−scan、C−scanのようなライン走査方向と、X軸方向またはY軸方向とは、一致していなくてもよい。このため、B−scan、C−scanのライン走査方向は、撮像したい2次元の断層像あるいは3次元の断層像に応じて、適宜決めることができる。   In addition, the X-axis scanner 114a and the Y-axis scanner 114b (not shown) are configured by deflecting mirrors arranged so that their rotation axes are orthogonal to each other. The X-axis scanner 114a performs scanning in the X-axis direction, and the Y-axis scanner 114b performs scanning in the Y-axis direction. Each of the X-axis direction and the Y-axis direction is a direction perpendicular to the eye axis direction of the eyeball, and is a direction perpendicular to each other. Further, the line scanning direction such as B-scan or C-scan does not need to coincide with the X-axis direction or the Y-axis direction. For this reason, the line scanning directions of B-scan and C-scan can be appropriately determined according to a two-dimensional tomographic image or a three-dimensional tomographic image to be captured.

[スキャンパターン]
次に、図2を用いて本実施形態のスキャンパターンの一例を説明する。
[Scan pattern]
Next, an example of a scan pattern according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

OCTアンギオグラフィーでは血流によるOCT干渉信号の時間変化を計測するため、同じ場所(または略同じ場所)で複数回の計測が必要となる。本実施形態ではOCT装置は同じ場所でのBスキャンをm回繰り返しつつ、n箇所のyポジションに移動するスキャンを行う。   In OCT angiography, a time change of an OCT interference signal due to a blood flow is measured, so that multiple measurements are required at the same place (or substantially the same place). In the present embodiment, the OCT apparatus performs a scan that moves to n y positions while repeating the B scan at the same location m times.

具体的なスキャンパターンを図2に示す。眼底平面上でy1〜ynのn箇所のyポジションについて、それぞれBスキャンを繰り返しm回づつ実施する。   FIG. 2 shows a specific scan pattern. The B scan is repeatedly performed m times for each of n positions y1 to yn on the fundus plane.

mが大きいと同じ場所での計測回数が増えるため、血流の検出精度が向上する。その一方でスキャン時間が長くなり、スキャン中の眼の動き(固視微動)により画像にモーションアーチファクトが発生する問題と被検者の負担が増える問題が生じる。本実施形態では両者のバランスを考慮してm=4として実施した。なお、OCT装置のAスキャン速度、被検体118の眼底表面画像の運動解析に応じて、制御部143はmを変更してもよい。   If m is large, the number of measurements at the same place increases, so that the accuracy of blood flow detection is improved. On the other hand, the scanning time becomes longer, and there arises a problem that motion artifacts occur in an image due to eye movements (fixation fine movement) during scanning and a problem that the burden on the subject increases. In this embodiment, m = 4 in consideration of the balance between the two. The control unit 143 may change m according to the A-scan speed of the OCT apparatus and the motion analysis of the fundus oculi surface image of the subject 118.

図2においてpは1つのBスキャンにおけるAスキャンのサンプリング数を示している。すなわち、p×nにより平面画像サイズが決定される。p×nが大きいと、同じ計測ピッチであれば広範囲がスキャンできるが、スキャン時間が長くなり、上述のモーションアーチファクトおよび患者負担の問題が生じる。本実施形態では両者のバランスを考慮してn=p=300として実施した。なお、上記n,pは適宜自由に変更が可能である。   In FIG. 2, p indicates the number of samples of the A scan in one B scan. That is, the plane image size is determined by p × n. If p × n is large, a wide range can be scanned with the same measurement pitch, but the scan time becomes long, and the above-described problems of motion artifact and patient burden occur. In this embodiment, n = p = 300 in consideration of the balance between the two. Note that the above n and p can be freely changed as appropriate.

また、図2におけるΔxは隣り合うxポジションの間隔(xピッチ)であり、Δyは隣り合うyポジションの間隔(yピッチ)である。本実施形態ではxピッチ、yピッチは眼底における照射光のビームスポット径の1/2として決定し、10μmとする。xピッチ、yピッチを眼底上ビームスポット径の1/2とすることで生成する画像を高精細に形成することができる。xピッチ、yピッチを眼底ビームスポット径の1/2より小さくしても生成する画像の精細度をそれ以上高くする効果は小さい。   Further, Δx in FIG. 2 is an interval (x pitch) between adjacent x positions, and Δy is an interval (y pitch) between adjacent y positions. In the present embodiment, the x pitch and the y pitch are determined as の of the beam spot diameter of the irradiation light on the fundus, and are set to 10 μm. By setting the x pitch and the y pitch to の of the beam spot diameter on the fundus, an image to be generated can be formed with high definition. Even if the x pitch and the y pitch are smaller than の of the fundus beam spot diameter, the effect of further increasing the definition of the generated image is small.

逆にxピッチ、yピッチを眼底ビームスポット径の1/2より大きくすると精細度は悪化するが、小さなデータ容量で広い範囲の画像を取得することができる。臨床上の要求に応じてxピッチ、yピッチを自由に変更してもよい。   Conversely, when the x pitch and the y pitch are larger than 1/2 of the fundus beam spot diameter, the definition deteriorates, but a wide range of images can be acquired with a small data capacity. The x pitch and the y pitch may be freely changed according to clinical requirements.

本実施形態のスキャン範囲は、x方向がp×Δx=3mm、y方向がn×Δy=3mmである。   The scan range of this embodiment is p × Δx = 3 mm in the x direction and n × Δy = 3 mm in the y direction.

次に、図3を用いて本実施形態の画像形成方法の具体的な処理の手順を説明する。
ステップS101において、信号取得制御部145は光干渉断層像取得部100を制御し、光干渉断層信号を取得する。処理の詳細説明は後述する。ステップS102において、制御部143は表示情報を生成する。処理の詳細説明を、後述する。以上のステップを実施して、本実施形態の画像形成方法の処理の手順を終了する。
Next, a specific processing procedure of the image forming method according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
In step S101, the signal acquisition control unit 145 controls the optical coherence tomographic image acquisition unit 100 to acquire an optical coherence tomographic signal. Detailed description of the processing will be described later. In step S102, the control unit 143 generates display information. Details of the processing will be described later. After performing the above steps, the processing procedure of the image forming method of the present embodiment ends.

[干渉信号取得手順]
次に、図4を用いて本実施形態のステップS101の干渉信号取得の具体的な処理の手順を説明する。ステップS109において、信号取得制御部145は図2のポジションyiのインデックスiを1に設定する。ステップS110において、OCT装置はスキャン位置をyiに移動する。ステップS119において、信号取得制御部145は繰り返しBスキャンのインデックスjを1に設定する。ステップS120において、OCT装置はBスキャンを実施する。
[Interference signal acquisition procedure]
Next, a specific processing procedure for acquiring an interference signal in step S101 of the present embodiment will be described with reference to FIG. In step S109, the signal acquisition control unit 145 sets the index i of the position yi in FIG. In step S110, the OCT apparatus moves the scan position to yi. In step S119, the signal acquisition control unit 145 sets the index j of the repetitive B scan to 1. In step S120, the OCT apparatus performs a B scan.

ステップS130においてディテクタ141はAスキャン毎に干渉信号を検出し、不図示のA/D変換器を介して上記干渉信号が信号処理部144に記憶される。信号処理部144はAスキャンの干渉信号をpサンプル取得することで、1Bスキャン分の干渉信号とする。
ステップS139において、信号取得制御部145は繰り返しBスキャンのインデックスjをインクリメントする。
In step S130, the detector 141 detects an interference signal for each A scan, and the interference signal is stored in the signal processing unit 144 via an A / D converter (not shown). The signal processing unit 144 obtains p samples of the interference signal of the A scan to obtain an interference signal for 1B scan.
In step S139, the signal acquisition control unit 145 repeatedly increments the index j of the B scan.

ステップS140において信号取得制御部145はjが所定回数(m)より大きいか判断する。すなわち、ポジションyiでのBスキャンがm回繰り返されたかを判断する。繰り返されてない場合はS120に戻り、同一位置のBスキャン計測を繰り返す。所定回数繰り返された場合は、S149に進む。ステップS149において、信号取得制御部145はポジションyiのインデックスiをインクリメントする。ステップS150において信号取得制御部145はiが所定のY位置の計測回数(n)より大きいか、すなわちn箇所の全てのyポジションでBスキャンを実施したかを判断する。所定のY位置の計測回数に満たない(no)の場合はS110に戻り、次の計測ポジションで計測することを繰り返す。所定のY位置の計測回数を終了した(yes)場合は、次ステップS160へ進む。   In step S140, the signal acquisition control unit 145 determines whether j is larger than a predetermined number (m). That is, it is determined whether the B scan at the position yi has been repeated m times. If it has not been repeated, the process returns to S120, and the B-scan measurement at the same position is repeated. If it has been repeated a predetermined number of times, the flow proceeds to S149. In step S149, the signal acquisition control unit 145 increments the index i of the position yi. In step S150, the signal acquisition control unit 145 determines whether i is greater than the predetermined number of measurements (n) at the Y position, that is, whether the B scan has been performed at all n y positions. If the number of measurements at the predetermined Y position is less than the number of measurements (no), the process returns to S110, and the measurement at the next measurement position is repeated. If the number of measurements at the predetermined Y position has been completed (yes), the process proceeds to the next step S160.

ステップS160においてOCT装置はバックグラウンドデータを取得する。OCT装置はシャッター85を閉じた状態で100回Aスキャンを計測し、信号取得制御部145は100回のAスキャンを平均化して記憶する。なお、バックグラウンドの測定回数は100回に限るものではない。   In step S160, the OCT apparatus acquires background data. The OCT apparatus measures 100 A-scans with the shutter 85 closed, and the signal acquisition control unit 145 averages and stores the 100 A-scans. Note that the number of background measurements is not limited to 100.

以上のステップを実施して、本実施形態における干渉信号取得手順を終了することになる。   By performing the above steps, the interference signal obtaining procedure in the present embodiment is completed.

[信号処理手順]
次に、図5を用いて本実施形態のステップS102の3次元血流部位情報生成の具体的な処理を説明する。
[Signal processing procedure]
Next, a specific process of generating the three-dimensional blood flow site information in step S102 of the present embodiment will be described with reference to FIG.

本実施形態では、OCTアンギオグラフィー情報から3次元血流部位情報を生成するために、OCTアンギオグラフィーのモーションコントラストを計算する必要がある。   In the present embodiment, it is necessary to calculate a motion contrast of OCT angiography in order to generate three-dimensional blood flow region information from OCT angiography information.

ここでモーションコントラストとは、被験体組織のうち流れのある組織(例えば血液)と流れのない組織の間の対比と定義する。モーションコントラストを表現する特徴量を単にモーションコントラスト(或いはモーションコントラスト特徴量、モーションコントラスト値)と定義する。モーションコントラストについては後述する。   Here, the motion contrast is defined as a contrast between a flowing tissue (for example, blood) and a non-flowing tissue in the subject tissue. The feature quantity expressing the motion contrast is simply defined as motion contrast (or motion contrast feature quantity, motion contrast value). The motion contrast will be described later.

ステップS210において、信号処理部144はポジションyiのインデックスiを1に設定する。ステップS220において、信号処理部144はポジションyiにおける繰り返しBスキャン干渉信号(m回分)を抜き出す。ステップS230において、信号処理部144は繰り返しBスキャンのインデックスjを1に設定する。ステップS240において、信号処理部144はj番目のBスキャンデータを抜き出す。   In step S210, the signal processing unit 144 sets the index i of the position yi to 1. In step S220, the signal processing unit 144 extracts a repeated B-scan interference signal (for m times) at the position yi. In step S230, the signal processing unit 144 sets the index j of the repetitive B scan to 1. In step S240, the signal processing unit 144 extracts the j-th B scan data.

ステップS250において、信号処理部144はステップS240のBスキャンデータの干渉信号に対して、一般的な再構成処理を行うことで断層像の輝度画像を生成する。   In step S250, the signal processing unit 144 generates a luminance image of a tomographic image by performing general reconstruction processing on the interference signal of the B scan data in step S240.

まず画像生成部147は、干渉信号からバックグラウンドデータからなる固定パターンノイズ除去を行う。固定パターンノイズ除去は検出した複数のバックグラウンドデータのAスキャン信号を平均することで固定パターンノイズを抽出し、これを入力した干渉信号から減算することで行われる。次に、画像生成部147は、有限区間でフーリエ変換した場合にトレードオフの関係となる、深さ分解能とダイナミックレンジとを最適化するために、所望の窓関数処理を行う。その後、FFT処理を行う事によって断層像の輝度画像を生成する。ステップS260において、信号処理部144は繰り返しBスキャンのインデックスjをインクリメントする。ステップS270において信号処理部144がmより大きいか判断する。すなわち、ポジションyiでのBスキャンの輝度計算がm回繰り返されたかを判断する。noの場合はステップS240に戻り、同一Y位置での繰り返しBスキャンの輝度計算を繰り返す。すなわち、画像生成部147は、それぞれ被検体の略同一箇所における断層を示す被検体の複数の断層像データ(断層像)を取得する。   First, the image generation unit 147 removes fixed pattern noise composed of background data from the interference signal. The fixed pattern noise removal is performed by averaging the plurality of detected A-scan signals of the background data to extract fixed pattern noise, and subtracting this from the input interference signal. Next, the image generation unit 147 performs a desired window function process in order to optimize the depth resolution and the dynamic range, which have a trade-off relationship when Fourier transform is performed in a finite section. Thereafter, a luminance image of the tomographic image is generated by performing the FFT processing. In step S260, the signal processing unit 144 repeatedly increments the index j of the B scan. In step S270, the signal processing unit 144 determines whether it is larger than m. That is, it is determined whether the brightness calculation of the B scan at the position yi has been repeated m times. If no, the process returns to step S240 to repeat the brightness calculation of the repeated B scan at the same Y position. That is, the image generation unit 147 acquires a plurality of tomographic image data (tomographic images) of the subject each indicating a tomographic image at substantially the same location of the subject.

一方、ステップS270でyesと判断された場合は、ステップS280へ進む。ステップS280において信号処理部144はあるyiポジションにおける繰り返しBスキャンのmフレームを位置合わせする。具体的には、まず信号処理部144はmフレームのうち、任意の1枚をテンプレートとして選択する。テンプレートとして選択するフレームは、互いに全ての組み合わせで相関を計算し、フレーム別に相関係数の和を求め、その和が最大となるフレームを選択してもよい。次に、信号処理部144はテンプレートでフレーム毎に照合し位置ずれ量(δX、δY、δθ)を求める。具体的には、信号処理部144はテンプレート画像の位置と角度を変えながら類似度を表す指標であるNormalized Cross−Correlation(NCC)を計算し、この値が最大となるときの画像位置の差を位置ずれ量として求める。   On the other hand, if it is determined “yes” in step S270, the process proceeds to step S280. In step S280, the signal processing unit 144 positions m frames of the repeated B scan at a certain yi position. Specifically, first, the signal processing unit 144 selects an arbitrary one of the m frames as a template. For the frames to be selected as templates, the correlation may be calculated for all the combinations, the sum of the correlation coefficients may be obtained for each frame, and the frame having the maximum sum may be selected. Next, the signal processing unit 144 obtains positional deviation amounts (δX, δY, δθ) by collating each frame with the template. Specifically, the signal processing unit 144 calculates Normalized Cross-Correlation (NCC), which is an index indicating the similarity while changing the position and angle of the template image, and calculates the difference between the image positions when this value becomes the maximum. It is calculated as the amount of displacement.

なお、本発明では、類似度を表す指標は、テンプレートとフレーム内の画像の特徴の類似性を表す尺度であれば種々変更が可能である。例えばSum of AbusoluteDifference(SAD)、Sum of Squared Difference(SSD)、Zero−means Normalized Cross−Correlation(ZNCC)を用いてもよい。また、Phase Only Correlation(POC)、Rotation Invariant Phase Only Correlation(RIPOC)等を用いてもよい。   In the present invention, the index indicating the degree of similarity can be variously changed as long as it is a scale indicating the similarity between the features of the template and the image in the frame. For example, Sum of Absolute Difference (SAD), Sum of Squared Difference (SSD), and Zero-means Normalized Cross-Correlation (ZNCC) may be used. Further, Phase Only Correlation (POC), Rotation Invariant Phase Only Correlation (RIPOC), or the like may be used.

次に信号処理部144は位置ずれ量(δX、δY、δθ)に応じて位置補正をテンプレート以外のm−1フレームに適用し、mフレームの位置合わせを行う。   Next, the signal processing unit 144 applies position correction to the (m-1) frames other than the template in accordance with the amount of positional deviation (δX, δY, δθ), and aligns the m frames.

ステップS290において信号処理部144はステップS280で計算した位置合わせされた輝度画像を平均化し、輝度平均化画像を生成する。   In step S290, the signal processing unit 144 averages the aligned luminance images calculated in step S280 to generate a luminance averaged image.

ステップS300においてマップ生成部148は、信号処理部144がステップS290で生成した輝度平均化画像から、網膜のセグメンテーション(部位情報取得)をする工程であるが、第1の実施形態ではこの工程は使用しないため本工程はスキップされる。説明は第2の実施形態で行う。   In step S300, the map generation unit 148 is a step of performing segmentation of the retina (acquisition of part information) from the luminance averaged image generated in step S290 by the signal processing unit 144. In the first embodiment, this step is not used. This step is skipped. The description will be given in the second embodiment.

ステップS310において画像生成部147はモーションコントラストを計算する。本実施例ではステップS300にて信号処理部144が出力したmフレームの断層像の輝度画像から同じ位置のピクセルごとに信号強度(輝度)の分散値を計算し、その分散値をモーションコントラストとする。すなわち、画像生成部147は算出された複数の断層像データ間の対応する画素データを用いてモーションコントラストを算出する。なお、分散値以外に、標準偏差、差分値、非相関値および相関値の何れを用いることとしてもよい。また、信号強度ではなく位相を用いることとしてもよい。   In step S310, the image generation unit 147 calculates a motion contrast. In this embodiment, the variance of the signal intensity (luminance) is calculated for each pixel at the same position from the luminance image of the m-frame tomographic image output by the signal processing unit 144 in step S300, and the variance is used as the motion contrast. . That is, the image generation unit 147 calculates the motion contrast using the pixel data corresponding to the calculated plurality of tomographic image data. In addition, other than the variance value, any of the standard deviation, the difference value, the non-correlation value, and the correlation value may be used. Further, a phase may be used instead of the signal strength.

なお、モーションコントラストの求め方は種々あり、本発明においてモーションコントラストの特徴量の種類は同一Y位置での複数Bスキャン像の各ピクセルの輝度値の変化を表す指標であれば適用が可能である。また、モーションコントラストはmフレームの断層像の輝度画像から同じ位置のピクセルごとに分散値の変わりに、各フレームの同ピクセルごとの平均値で正規化した変動係数を用いることも可能である。この場合、網膜の構造を示すピクセル値にモーションコントラストが独立となりより感度の高いモーションコントラストを得ることが可能となる。しかし、その反面モーションコントラストは位置合わせ誤差・カメラノイズ等の種々要因により低い画素値におけるノイズ成分が相対的に強調される。そのため、例えば毛細血管をあまり含まない層において、ノイズと血流領域の切り分けが困難となる。このため本発明の画像処理方法はよりいっそう効果的に作用する。   Note that there are various methods for obtaining the motion contrast. In the present invention, the type of the feature amount of the motion contrast can be applied as long as it is an index indicating a change in the luminance value of each pixel of the plurality of B scan images at the same Y position. . As the motion contrast, it is also possible to use a variation coefficient normalized by an average value for each pixel of the same position in each frame instead of a variance value for each pixel at the same position from the luminance image of the tomographic image of m frames. In this case, the motion contrast is independent of the pixel value indicating the structure of the retina, and a more sensitive motion contrast can be obtained. However, on the other hand, in the motion contrast, noise components at low pixel values are relatively emphasized due to various factors such as a positioning error and camera noise. For this reason, for example, in a layer that does not contain many capillaries, it becomes difficult to separate the noise and the blood flow region. Therefore, the image processing method of the present invention works more effectively.

ステップS320において信号処理部144は、信号処理部144で出力したモーションコントラストの第一の閾値処理をする。第一閾値の値は信号処理部144がステップS311で出力した輝度平均化画像から、ノイズフロアでランダムノイズのみが表示されているエリアを抽出し、標準偏差σを計算し、ノイズフロアの平均輝度+2σと設定する。信号処理部144は、各輝度が、上記閾値以下の領域に対応したモーションコントラストの値を0に設定する。   In step S320, the signal processing unit 144 performs the first threshold processing of the motion contrast output from the signal processing unit 144. The value of the first threshold is determined by extracting an area where only random noise is displayed on the noise floor from the luminance averaged image output by the signal processing unit 144 in step S311, calculating the standard deviation σ, and calculating the average luminance of the noise floor. + 2σ. The signal processing unit 144 sets the value of the motion contrast corresponding to the area where each luminance is equal to or less than the threshold to 0.

S320の第一閾値処理により、ランダムノイズによる輝度変化に由来するモーションコントラストを除去することでノイズを軽減することができる。   By the first threshold processing in S320, noise can be reduced by removing motion contrast resulting from a luminance change due to random noise.

なお、第一閾値の値は、小さいほどモーションコントラストの検出感度は上がる一方、ノイズ成分も増す。また、大きいほどノイズは減るがモーションコントラスト検出の感度は下がる。   The smaller the value of the first threshold is, the higher the sensitivity of detecting the motion contrast is, while the noise component is also increased. Also, the larger the noise, the lower the noise, but the lower the sensitivity of motion contrast detection.

本実施形態では閾値をノイズフロアの平均輝度+2σとして設定したが、閾値はこれに限るものではない。   In the present embodiment, the threshold is set as the average luminance of the noise floor + 2σ, but the threshold is not limited to this.

ステップS330において信号処理部144は、ポジションyiのインデックスiをインクリメントする。   In step S330, the signal processing unit 144 increments the index i of the position yi.

ステップS340において信号処理部144は、iがnより大きいか判断する。すなわち、n箇所の全てのyポジションで位置合わせ、輝度画像平均化計算、モーションコントラストの計算、及び閾値処理をしたかを判断する。noの場合はS220に戻る。yesの場合は、次ステップS350へ進む。   In step S340, the signal processing unit 144 determines whether i is greater than n. That is, it is determined whether positioning has been performed at all of the n y-positions, luminance image averaging calculation, motion contrast calculation, and threshold processing have been performed. If no, the process returns to S220. If yes, the process proceeds to the next step S350.

S340を終了した時点で、すべてのY位置でのBスキャン像(Z深さvs X方向データ)の各ピクセルの輝度平均画像とモーションコントラストの3次元データが取得されたこととなる。なお、複数のY位置でのBスキャン像は3次元の断層像データに相当する。   When S340 is completed, three-dimensional data of the luminance average image and the motion contrast of each pixel of the B scan image (Z depth vs. X direction data) at all Y positions are obtained. Note that B-scan images at a plurality of Y positions correspond to three-dimensional tomographic image data.

ステップS350において信号処理部144は、モーションコントラストの3次元データを用いて表示情報生成処理を行う。図6は、ステップS350の詳細を示したものである。   In step S350, the signal processing unit 144 performs a display information generation process using the three-dimensional data of the motion contrast. FIG. 6 shows details of step S350.

ステップS351において信号処理部144は、先にもとめたモーションコントラストの3次元データを取得する。   In step S351, the signal processing unit 144 acquires the three-dimensional data of the motion contrast obtained earlier.

ステップS352において信号処理部144は、血流部位情報は残しつつノイズを除去するために、モーションコントラスト3次元データに対して平滑化処理を施す。
モーションコントラストの性質によって最適な平滑化処理は異なるが、例えば以下のようなものが考えられる。
In step S352, the signal processing unit 144 performs a smoothing process on the motion contrast three-dimensional data in order to remove noise while leaving the blood flow site information.
Although the optimum smoothing process differs depending on the nature of the motion contrast, for example, the following can be considered.

注目画素の近傍nx×ny×nz個のボクセルからモーションコントラストの最大値を出力する平滑化方法。あるいは、注目画素の近傍nx×ny×nz個のボクセルのモーションコントラストの平均値を出力する平滑化方法。あるいは、注目画素の近傍nx×ny×nz個のボクセルのモーションコントラストの中央値を出力する平滑化方法。あるいは、注目画素の近傍nx×ny×nz個のボクセルのモーションコントラストに対して、距離による重みをつける平滑化方法。あるいは、注目画素の近傍nx×ny×nz個のボクセルのモーションコントラストに対して、距離による重みと注目画素との画素値の差に応じて重みをつける平滑化方法。あるいは、注目画素のまわりの小領域のモーションコントラストパターンと、周辺画素のまわりの小領域のモーションコントラストのパターンの類似度に応じた重みを用いた値を出力する平滑化方法。   A smoothing method for outputting the maximum value of motion contrast from nx × ny × nz voxels in the vicinity of a target pixel. Alternatively, a smoothing method for outputting the average value of the motion contrast of nx × ny × nz voxels in the vicinity of the target pixel. Alternatively, a smoothing method for outputting the median of the motion contrast of nx × ny × nz voxels near the pixel of interest. Alternatively, a smoothing method in which the motion contrast of nx × ny × nz voxels near the target pixel is weighted by distance. Alternatively, a smoothing method in which the motion contrast of nx × ny × nz voxels near the target pixel is weighted according to the difference between the weight based on the distance and the pixel value of the target pixel. Alternatively, a smoothing method that outputs a value using a weight according to the similarity between the motion contrast pattern of the small area around the target pixel and the motion contrast pattern of the small area around the peripheral pixel.

なお、その他の血流部位情報を残しつつ平滑化をおこなう手法を用いてもよい。   A method of performing smoothing while leaving other blood flow site information may be used.

ステップS353において信号処理部144は、表示制御部149より、ステップS353にて表示する画素を決定する閾値及び表示する深さ方向の範囲の初期値を得る。表示範囲の初期値としては通例深さ方向の1/4程度としほぼ網膜表層の範囲が含まれる位置とされる。ここで表示範囲の初期値として深さ方向全範囲としないのは、表層部における主要血管・毛細血管網をまずは見やすく表示したいからである。すなわち、主要血管・毛細血管網を含む表層部と血管を有さずノイズの大きいRPE層とを同時に表示すると、表層部における主要血管・毛細血管網の判別に支障をきたすのである。尚、表示閾値の初期値の決定法は後述する。   In step S353, the signal processing unit 144 obtains, from the display control unit 149, a threshold value for determining a pixel to be displayed in step S353 and an initial value of a range in the depth direction to be displayed. The initial value of the display range is usually about 1/4 of the depth direction, and is set to a position substantially including the range of the retinal surface layer. The reason why the initial value of the display range is not set to the entire range in the depth direction is that the main blood vessel / capillary network in the surface layer portion should be displayed in an easy-to-read manner. That is, if the surface layer including the main blood vessel / capillary network and the RPE layer having no blood vessel and having a large noise are displayed at the same time, it is difficult to determine the main blood vessel / capillary network in the surface layer. The method for determining the initial value of the display threshold will be described later.

次にステップ354にて、表示閾値の初期値を用い平滑化処理された3次元データに対してこれを超える画素を表示する表示閾値処理を施す。本処理によるモーションコントラスト画素値から表示用画素値への変換例を図7に示す。図7(a)では表示閾値以下の画素値をゼロ、閾値上の画素値から最大強度までの画素に比例する表示画素値を割り振る例であり、図7(b)では表示閾値以下の画素値に対し0をかけ、それ以上の画素値は1をかけた表示値を割り振った例となる。いずれにしろモーションコントラストが表示閾値以下のものはモーションコントラストが無効化され、表示される連結を持つモーションコントラストを持つ領域が分離した形で表示されることになる。すなわち、モーションコントラストと閾値との比較結果に応じてモーションコントラストの値が制御される。ステップS354における処理はモーションコントラストと閾値とを比較する工程および比較の結果に基づいて閾値以下のモーションコントラストを無効化する工程の一例に相当する。   Next, at step 354, display threshold processing for displaying pixels exceeding the smoothed three-dimensional data using the initial value of the display threshold is performed. FIG. 7 shows an example of conversion from a motion contrast pixel value to a display pixel value by this processing. FIG. 7A shows an example in which a pixel value equal to or less than the display threshold is assigned to zero, and a display pixel value proportional to a pixel from the pixel value above the threshold to the maximum intensity is assigned. FIG. Is an example in which a display value is assigned by multiplying by 0 and pixel values higher than 0 are assigned. In any case, when the motion contrast is equal to or less than the display threshold, the motion contrast is invalidated, and the region having the motion contrast having the displayed connection is displayed in a separated form. That is, the value of the motion contrast is controlled according to the comparison result between the motion contrast and the threshold. The processing in step S354 corresponds to an example of a step of comparing the motion contrast with the threshold and an example of a step of invalidating the motion contrast equal to or less than the threshold based on the result of the comparison.

ステップS355では、図7に示した表示閾値処理されたモーションコントラスト画像を表示制御部149が表示部146に表示させる。すなわち、ステップS355における処理は、無効化する工程が行われた後に、モーションコントラストに基づいてモーションコントラスト画像を生成する工程の一例に相当する。例えば表示工程ステップ355は、図8(b)に示すGUI及び3次元モーションコントラスト画像を表示するよう設計され、表示部146上にそれらを表示する。400は表示部146に用意された平行四辺形領域であり、算出された3次元モーションコントラスト画像を投影表示するための表示領域枠である。その側方には表示する3次元モーションコントラスト画像を表示する深さ方向の範囲を調整するスライダ407が表示される。検者はスライダ407の操作部端である401、402を例えばマウスでドラッグすることにより、表示部149に表示する3次元モーションコントラスト画像の深さ方向の範囲を指定することが出来る。また、スライダ407の操作部の例えば中央部をドラッグすることにより、表示する深さ範囲の幅を変えることなく表示される深さ位置を変えることが出来る。図8(a)には対応する深さの説明のために、3次元モーションコントラスト画像の一断層像を併記した。断層像上の輝線403,404はスライダ端401,402に対応する断層像上の位置である。表示工程は両輝線間にはさまれた領域405のモーションコントラスト画像のみを表示領域枠401に表示する。例えば、表示制御部149は表示部149に図8(a)、(b)に示した全ての画像を表示させることとしてもよいし、図8(b)に示した画像のみを表示させることとしてよい。   In step S355, the display control unit 149 causes the display unit 146 to display the motion contrast image subjected to the display threshold processing shown in FIG. That is, the process in step S355 corresponds to an example of a process of generating a motion contrast image based on the motion contrast after the invalidation process is performed. For example, the display step 355 is designed to display the GUI and the three-dimensional motion contrast image shown in FIG. 8B, and displays them on the display unit 146. Reference numeral 400 denotes a parallelogram area prepared on the display unit 146, and is a display area frame for projecting and displaying the calculated three-dimensional motion contrast image. A slider 407 for adjusting the range in the depth direction for displaying the three-dimensional motion contrast image to be displayed is displayed on the side. The examiner can specify the range in the depth direction of the three-dimensional motion contrast image displayed on the display unit 149 by dragging, for example, the operation unit ends 401 and 402 of the slider 407 with a mouse. Further, by dragging, for example, the center of the operation unit of the slider 407, the displayed depth position can be changed without changing the width of the displayed depth range. FIG. 8A also shows one tomographic image of a three-dimensional motion contrast image for explaining the corresponding depth. The bright lines 403 and 404 on the tomographic image are positions on the tomographic image corresponding to the slider ends 401 and 402. In the display step, only the motion contrast image of the area 405 sandwiched between the two bright lines is displayed in the display area frame 401. For example, the display control unit 149 may cause the display unit 149 to display all the images shown in FIGS. 8A and 8B, or display only the image shown in FIG. 8B. Good.

また、この表示領域枠400の下方にはもうひとつのスライダ406が表示する画素を決定する閾値を調整するために設けられている。検者がこのスライダを例えばマウスでドラッグすると、図6のステップS356では表示閾値を変更し、ステップS354へ処理を戻し表示する3次元モーションコントラスト画像を更新することになる。ステップS356の処理は閾値を変更する工程の一例に相当する。また、ステップS354,355が繰返し実行されることは、閾値の変更に応じてモーションコントラスト画像を生成する工程とモーションコントラスト画像を表示する工程とが繰返し実行されることに相当する。   Further, another slider 406 is provided below the display area frame 400 to adjust a threshold value for determining a pixel to be displayed. If the examiner drags this slider with, for example, a mouse, the display threshold is changed in step S356 in FIG. 6, and the process returns to step S354 to update the three-dimensional motion contrast image to be displayed. The process of step S356 corresponds to an example of a process of changing the threshold. Repeating steps S354 and S355 corresponds to repeatedly executing the step of generating a motion contrast image and the step of displaying the motion contrast image in accordance with the change in the threshold value.

この時、閾値の調整は初期値に対する相対値で変更できるよう設定しておくと、異なる被検眼・部位等対象の異なるデータに対しても等価な効果が得られる。以上の構成により検者は表示する深さ範囲を随意に変更することが可能となり、かつその選択された深さ範囲に最適な表示閾値を設定することが可能となる。また同様に検者が深さ方向の表示範囲を変更するためにスライダ操作部端である401、402をマウスでドラッグすると、ステップS357は表示する範囲を変更する。そして、ステップS354へ処理を戻し表示する3次元モーションコントラスト画像を更新することになる。すなわち、表示範囲の変更に応じて表示されるモーションコントラスト画像が更新される。ここで、ステップS357の処理はモーションコントラスト画像の深さ方向の表示範囲を設定する工程の一例に相当する。さらに、ステップS357が実行された後にステップS355が実行されることは、設定された表示範囲に基づいてモーションコントラスト画像を表示する工程の一例に相当する。   At this time, if the adjustment of the threshold value is set so that it can be changed by a relative value with respect to the initial value, an equivalent effect can be obtained even with respect to different data such as different eyes or parts to be examined. With the above configuration, the examiner can arbitrarily change the depth range to be displayed, and can set an optimal display threshold value for the selected depth range. Similarly, when the examiner drags the slider operation unit ends 401 and 402 with the mouse in order to change the display range in the depth direction, the range to be displayed is changed in step S357. Then, the process returns to step S354 to update the three-dimensional motion contrast image to be displayed. That is, the motion contrast image displayed according to the change of the display range is updated. Here, the process of step S357 corresponds to an example of a process of setting a display range in the depth direction of the motion contrast image. Further, the execution of step S355 after the execution of step S357 corresponds to an example of a process of displaying a motion contrast image based on the set display range.

以上の説明では、図8(a)に示した断層像は説明のためにのみ用いたが、表示工程でこの断層像を同時に表示すれば、検者が表示する深さ範囲の設定を容易に行えるようになり、より好適である。さらに断層像は深さ方向を明示するために表示領域枠400の側方に設けることが望ましい。また、表示する断層像に対応する位置を3次元モーションコントラスト画像に重ねて表示することが望ましい。例えば、表表示制御部149は3次元モーションコントラスト画像上に断層像に対応するラインを重ねて表示させることとしてもよい。   In the above description, the tomographic image shown in FIG. 8A is used only for description, but if this tomographic image is displayed simultaneously in the display step, the depth range to be displayed by the examiner can be easily set. It is possible to do so, which is more preferable. Further, the tomographic image is desirably provided on the side of the display area frame 400 in order to clearly indicate the depth direction. Further, it is desirable to display a position corresponding to the tomographic image to be displayed so as to overlap the three-dimensional motion contrast image. For example, the table display control unit 149 may display a line corresponding to a tomographic image so as to be superimposed on a three-dimensional motion contrast image.

図9は上記選択された深さ範囲の3次元モーションコントラスト画像の各画素値を深さ方向に投影または積算することにより生成された2次元モーションコントラスト画像の一例を示す図である。   FIG. 9 is a diagram showing an example of a two-dimensional motion contrast image generated by projecting or integrating each pixel value of the three-dimensional motion contrast image in the selected depth range in the depth direction.

上記の実施形態においては図8(b)に示すように3次元モーションコントラスト画像を表示させることとしたが、これに限定されるものではなく2次元モーションコントラスト画像を表示させることとしてもよい。例えば、3次元モーションコントラスト画像に代えて2次元モーションコントラスト画像を表示させることとしてもよいし、両者を同時に表示させることとしてもよい。   In the above embodiment, a three-dimensional motion contrast image is displayed as shown in FIG. 8B, but the present invention is not limited to this, and a two-dimensional motion contrast image may be displayed. For example, a two-dimensional motion contrast image may be displayed instead of a three-dimensional motion contrast image, or both may be displayed simultaneously.

2次元モーションコントラスト画像を生成するには対応する画素のモーションコントラスト値を積算する他、最大値、最小値、中央値等の代表値を抽出し投影することでも可能である。ここでは積算した場合の二次元モーションコントラスト画像の例を図9に示す。もちろん検者が図8に示したスライダ406を操作することにより表示閾値は同様に変更することが可能である。図9(b)は閾値が経験的に最適となると考えられた初期値の場合、(a)は(b)より閾値を下げた場合、(c)は(b)より閾値を上げた場合に相当する。(a)ではノイズが現れ血流部位の構造把握には不適といえるが、微細血流部位構造の把握には(b)が好適、また従来の蛍光眼底撮影写真と比較するような場合には(c)の如き画像が好まれよう。   In order to generate a two-dimensional motion contrast image, a motion contrast value of a corresponding pixel may be integrated, or a representative value such as a maximum value, a minimum value, and a median value may be extracted and projected. Here, an example of a two-dimensional motion contrast image in the case of integration is shown in FIG. Of course, the display threshold can be similarly changed by the examiner operating the slider 406 shown in FIG. FIG. 9B shows the case where the threshold value is considered to be optimal empirically, FIG. 9A shows the case where the threshold value is lower than that of FIG. 9B, and FIG. 9C shows the case where the threshold value is higher than that of FIG. Equivalent to. In (a), noise appears and is not suitable for grasping the structure of the blood flow region, but (b) is suitable for grasping the structure of the minute blood flow region, and when comparing with a conventional fluorescence fundus photograph, An image like (c) would be preferred.

ここで、閾値を自動的に決定する方法について図10を用いて説明する。図10(a)はある深さ範囲が選択された場合、その範囲にあるモーションコントラストのヒストグラムを取ったものであり、低輝度側にノイズのピークN1、高輝度側に血流領域の信号のピークが観測される。表示閾値工程ではこの2つのピークの交点に相当するTh1を表示閾値の初期値となるようにプログラムされる。もちろん経験的に一定の割合、もしくは一定量のシフトを与えておくことも可能である。図10(b),(c)は検者が表示する深さ方向の範囲を変更した場合のヒストグラムの変化を示す。血流が少ない範囲を選択した場合が(b)であり、血流の多い範囲を選択した場合に(c)のごとく、ノイズN2・N3・血流領域の信号のピークS2・S3はそれぞれ移動し、それに適した表示閾値の初期値Th2・Th3が設定される。すなわち、モーションコントラスト画像の表示範囲に連動して自動的に表示閾値が変更される。このように、本実施形態によれば、所定領域のモーションコントラストのヒストグラムからモーション領域と非モーション領域を推定し、モーション領域のヒストグラムおよび非モーション領域のヒストグラムから閾値を決定することができる。   Here, a method of automatically determining the threshold will be described with reference to FIG. FIG. 10A shows a histogram of a motion contrast in a certain depth range when the depth is selected. The noise peak N1 is on the low luminance side, and the signal of the blood flow region is on the high luminance side. A peak is observed. In the display threshold step, Th1 corresponding to the intersection of these two peaks is programmed to be the initial value of the display threshold. Of course, it is also possible to give a certain ratio or a certain amount of shift empirically. FIGS. 10B and 10C show changes in the histogram when the examiner changes the range displayed in the depth direction. (B) shows a case where a range with a small blood flow is selected, and moves as shown in (c) when a range with a large blood flow is selected, and the noise peaks S2 and S3 of the noise N2, N3, and blood flow regions respectively move. Then, appropriate display threshold initial values Th2 and Th3 are set. That is, the display threshold is automatically changed in conjunction with the display range of the motion contrast image. As described above, according to the present embodiment, the motion region and the non-motion region can be estimated from the motion contrast histogram of the predetermined region, and the threshold can be determined from the motion region histogram and the non-motion region histogram.

以上、対象領域である深さ方向の表示範囲にあるモーションコントラストのヒストグラムを用い、対象領域に対しして一律の閾値を決定する方法について説明を行ったが、これに限定されるものではない。例えば同領域に対して閾値を一律に設けず、同表示領域の所定領域に対し、モーションコントラストの平均値と分散に基づいて決定する等の局所的決定法を用いることも可能である。   The method of determining a uniform threshold value for the target region using the histogram of the motion contrast in the display range in the depth direction, which is the target region, has been described above, but the present invention is not limited to this. For example, it is also possible to use a local determination method such as determining a threshold based on the average and variance of the motion contrast for a predetermined area of the display area without uniformly setting a threshold value for the same area.

もちろん前述のごとく検者がスライダ406を操作した場合、その値を記憶し、それ以降の表示の閾値とすることも可能であるし、またさらに初期設定へ戻すスイッチを別途も設けることも可能である。   Of course, when the examiner operates the slider 406 as described above, the value can be stored and used as a threshold value for subsequent display, and a switch for returning to the initial setting can be additionally provided. is there.

上記の実施形態によれば、OCTアンギオグラフィーを構成するモーションコントラストデータに対し適切な表示閾値を可変または複数とすることにより、モーションコントラスト算出におけるノイズを除去し、より見やすい血流部位情報を迅速に提供することが可能になる。   According to the above-described embodiment, the noise in the motion contrast calculation is removed by making the appropriate display threshold variable or plural for the motion contrast data constituting the OCT angiography, and the blood flow region information that is more easily viewable is quickly obtained. Can be provided.

また、前記モーションコントラストを算出する工程に、モーションコントラストを前記算出に用いた複数の断層像データの対応する画素データの平均値を用いて正規化する工程をさらに有することによって発生するモーションコントラスト算出におけるノイズを効果的に除去することが可能となる。   Further, in the step of calculating the motion contrast, a step of normalizing the motion contrast using an average value of the corresponding pixel data of the plurality of tomographic image data used in the calculation is included. Noise can be effectively removed.

さらに、算出されたモーションコントラスト画像の表示に際し、深さ方向の表示範囲を設定することにより、表示範囲を簡単に変更可能でかつ適切な表示閾値が設定可能となる。   Furthermore, by setting the display range in the depth direction when displaying the calculated motion contrast image, the display range can be easily changed and an appropriate display threshold can be set.

また、その表示設定範囲を断層像深さ方向の所定幅に制限することによってモーションコントラスト画像の不要な重なり部分を除去できるため、理解しやすい画像を教示することが出来る。すなわち、本実施形態では、設定可能な表示範囲が深さ方向の所定の幅に制限可能となっている。   Further, by limiting the display setting range to a predetermined width in the depth direction of the tomographic image, unnecessary overlapping portions of the motion contrast image can be removed, so that an image that is easy to understand can be taught. That is, in the present embodiment, the settable display range can be limited to a predetermined width in the depth direction.

この場合、3次元断層像データから被検眼の断層像の層構造を検出する工程をさらに設けることにより、深さ方向の表示範囲を被検眼網膜の構造に従って選択・制限することが可能となり、被検眼の解剖学的構造に従った表示処理が可能となり、より効果的である。   In this case, by further providing a step of detecting the layer structure of the tomographic image of the eye from the three-dimensional tomographic image data, it is possible to select and limit the display range in the depth direction according to the structure of the retina of the eye to be inspected. Display processing according to the anatomical structure of the optometry becomes possible, which is more effective.

さらに、上記表示範囲の選択に従って、3次元モーションコントラストを投影・積算して2次元モーションコントラスト画像を生成すれば、より直感的に理解しやすいモーションコントラスト画像を提供することが出来る。   Further, if a two-dimensional motion contrast image is generated by projecting and integrating the three-dimensional motion contrast according to the selection of the display range, a motion contrast image which is more intuitive and easy to understand can be provided.

また、表示手段はモーションコントラスト画像で指定した位置に対応する位置の断層像を3次元モーションコントラストから選択または生成して表示すれば、現在どの層に関する情報を表示しているかの同定をより直感的に行うことが出来る。すなわち、本実施形態では、モーションコントラスト画像を表示する工程において、モーションコントラスト画像上で指定した位置に対応する位置の断層像を3次元モーションコントラストから選択または生成して表示する。   In addition, if the display means selects or generates a tomographic image at a position corresponding to the position designated by the motion contrast image from the three-dimensional motion contrast and displays the tomographic image, it is more intuitive to identify which layer is currently displaying information about which layer. Can be performed. That is, in the present embodiment, in the step of displaying the motion contrast image, the tomographic image at the position corresponding to the position specified on the motion contrast image is selected or generated from the three-dimensional motion contrast and displayed.

さらに、所定領域の閾値は、閾値が適用されるモーションコントラスト画像各画素の周辺画素のモーションコントラスト値に基づいて適応的に決定することができる。例えば所定領域のモーションコントラストのヒストグラムからモーション領域と非モーション領域を推定し各領域のヒストグラムから閾値を適応的に決定できる。または、所定領域のモーションコントラストの平均値と分散に基づいて局所的に閾値を決定することができる。従って、より見やすく且つ理解のしやすいモーションコントラスト画像を提供することが出来る。   Furthermore, the threshold value of the predetermined area can be adaptively determined based on the motion contrast value of the peripheral pixels of each pixel of the motion contrast image to which the threshold value is applied. For example, a motion area and a non-motion area can be estimated from a motion contrast histogram of a predetermined area, and a threshold can be adaptively determined from the histogram of each area. Alternatively, the threshold value can be locally determined based on the average value and the variance of the motion contrast in a predetermined area. Therefore, it is possible to provide a motion contrast image that is easier to see and understand.

〔第2の実施形態〕
上述の第1の実施形態では、検査者が深さ方向の表示範囲を直接選択する形態を示したが、撮像対象である被検眼の眼底は図11に示すように層構造を有することが広く知られている。また、深さ方向の網膜層ごとに血管密度が異なることを考慮すると、層ごとに血流部位検出のための閾値を可変にすることが好ましい。第1の実施形態では使用しなかった図5ステップS300はこの層構造をセグメンテーションする工程であり、本実施形態では6層を検出することが可能である。すなわち、ステップS300における処理は断層像データから層を検出する工程の一例に相当する。なお、検出する層の数は6層に限定されるものではない。ここで、6層の内訳は、(1)神経線維層(NFL) 、(2)神経節細胞層(GCL)+内網状層(IPL)を合わせた層、(3)内顆粒層(INL)+外網状層(OPL) を合わせた層、(4)外顆粒層(ONL)+外境界膜(ELM)を合わせた層、(5)Ellipsoid Zone(EZ) + Interdigitation Zone(IZ)+ 網膜色素上皮(RPE)を合わせた層、(6)脈絡膜(Choroid)である。
[Second embodiment]
In the above-described first embodiment, the mode in which the inspector directly selects the display range in the depth direction has been described. However, the fundus of the subject's eye to be imaged generally has a layer structure as shown in FIG. Are known. In consideration of the fact that the blood vessel density differs for each retinal layer in the depth direction, it is preferable to make the threshold for detecting the blood flow site variable for each layer. The step S300 in FIG. 5, which is not used in the first embodiment, is a step of segmenting this layer structure. In this embodiment, six layers can be detected. That is, the process in step S300 corresponds to an example of a process of detecting a layer from tomographic image data. The number of layers to be detected is not limited to six. Here, the breakdown of the six layers is (1) the nerve fiber layer (NFL), (2) the layer obtained by combining the ganglion cell layer (GCL) and the inner plexiform layer (IPL), and (3) the inner granular layer (INL). (4) outer granular layer (ONL) + outer limiting membrane (ELM) combined layer, (5) Ellipsoid Zone (EZ) + Interdigestion Zone (IZ) + retinal pigment The combined layers of epithelium (RPE), (6) Choroid.

本実施形態におけるステップS102の3次元血流部位情報の生成の具体的な処理は図5に示した第1の実施形態とほぼ同様であるため詳細な説明は省略する。ここでは、特徴的なステップS300における網膜のセグメンテーションについて以下に説明する。   The specific processing of generating the three-dimensional blood flow region information in step S102 in the present embodiment is substantially the same as that in the first embodiment shown in FIG. 5, and thus detailed description is omitted. Here, the segmentation of the retina in the characteristic step S300 will be described below.

マップ生成部148は、輝度平均化画像から抜き出した処理の対象とする断層像に対して、メディアンフィルタとSobelフィルタをそれぞれ適用して画像を作成する(以下、それぞれメディアン画像、Sobel画像ともいう)。次に、作成したメディアン画像とSobel画像から、Aスキャン毎にプロファイルを作成する。メディアン画像では輝度値のプロファイル、Sobel画像では勾配のプロファイルとなる。そして、Sobel画像から作成したプロファイル内のピークを検出する。検出したピークの前後やピーク間に対応するメディアン画像のプロファイルを参照することで、網膜層の各領域の境界を抽出する。ステップS300によって得られたセグメンテーション結果はここで一度保持され、以下の第一の実施例と同様に処理が行われた後、ステップ350の表示情報生成工程が行われる。   The map generator 148 creates an image by applying a median filter and a Sobel filter to a tomographic image to be subjected to processing extracted from the luminance averaged image (hereinafter, also referred to as a median image and a Sobel image, respectively). . Next, a profile is created for each A-scan from the created median image and Sobel image. The median image has a brightness value profile, and the Sobel image has a gradient profile. Then, a peak in the profile created from the Sobel image is detected. The boundary of each region of the retinal layer is extracted by referring to the profile of the median image before and after the detected peak and between the peaks. The segmentation result obtained in step S300 is once held here, and after the processing is performed in the same manner as in the first embodiment described below, the display information generation step in step 350 is performed.

第2の実施形態におけるステップ350の表示情報生成工程について図12を用いて説明する。第2の実施形態においては、モーションコントラスト画像の深さ方向の表示範囲の設定が、ステップS300における網膜のセグメンテーションの結果に基づいた層の選択により行われることが特徴である。すなわち、検出された層に基づいて表示範囲を選択することが可能である。   The display information generation step of step 350 in the second embodiment will be described with reference to FIG. The second embodiment is characterized in that the setting of the display range in the depth direction of the motion contrast image is performed by selecting a layer based on the result of the segmentation of the retina in step S300. That is, the display range can be selected based on the detected layer.

図12は、ステップS350の詳細を示したものである。ただし、基本はやはり第1の実施形態と同様である。すなわち、ステップS351においてモーションコントラストの3次元データを取得し、ステップS352において血流部位情報は残しつつノイズを除去するために、モーションコントラスト3次元データに対して平滑化処理を施す。   FIG. 12 shows details of step S350. However, the basics are the same as in the first embodiment. That is, in step S351, three-dimensional data of motion contrast is obtained, and in step S352, smoothing processing is performed on the three-dimensional motion contrast data in order to remove noise while leaving blood flow site information.

次にステップS353において信号処理部144は、ステップS353にて表示する画素を決定するための表示閾値及び表示する層の初期値を得る。表示閾値の初期値の決定法は第1の実施形態と同様であるが、表示範囲の初期値としては例えば、表層からの4層、すなわち神経線維層(NFL) 、神経節細胞層(GCL)、内網状層(IPL)、内顆粒層(INL)が設定される。なお、初期値として表層からの4層から少なくとも3層を選択することとしてもよい。但し、複数の層を初期値として選択する場合には連続する層であることが望ましい。なお、網膜層のセグメンテーションにより分離できない層の場合はその合成層として表記されるものが望ましい。ここで表示範囲の初期値として網膜層全層としないのは、表層部における主要血管・毛細血管網をまずは見やすく表示したいからである。すなわち、主要血管・毛細血管網を含む表層部と血管を有さずノイズの大きいRPE層とを同時に表示すると、表層部における主要血管・毛細血管網の判別に支障をきたすのである。   Next, in step S353, the signal processing unit 144 obtains a display threshold value for determining a pixel to be displayed in step S353 and an initial value of a layer to be displayed. The method of determining the initial value of the display threshold is the same as that of the first embodiment, but the initial value of the display range is, for example, four layers from the surface layer, that is, the nerve fiber layer (NFL) and the ganglion cell layer (GCL). , An inner plexiform layer (IPL) and an inner granular layer (INL). Note that at least three layers may be selected from four layers from the surface layer as initial values. However, when a plurality of layers are selected as initial values, it is desirable that the layers be continuous. In the case of a layer that cannot be separated by retinal layer segmentation, a layer described as a composite layer thereof is desirable. The reason why the initial value of the display range is not set to the entire retinal layer is that the main blood vessel / capillary network in the surface layer portion should be displayed in an easy-to-read manner. That is, if the surface layer including the main blood vessel / capillary network and the RPE layer having no blood vessel and having a large noise are displayed at the same time, it is difficult to determine the main blood vessel / capillary network in the surface layer.

次にステップS354にて、同初期値を用い平滑化処理された3次元データに対してこれを超える画素を表示する表示閾値処理を施す。その後、ステップS355では、図13に示すような、表示閾値処理されたモーションコントラスト画像を表示する工程が行われる。例えば図13に示すごとく2次元モーションコントラスト画像71、その側方に2次元モーションコントラスト画像71上に示されたマーカA−A‘の位置の断層像72とその他のGUI73が表示制御部149により表示部146に表示される。   Next, in step S354, display threshold processing for displaying pixels exceeding the three-dimensional data that has been smoothed using the initial values is performed. Thereafter, in step S355, a step of displaying a motion contrast image subjected to the display threshold processing as shown in FIG. 13 is performed. For example, as shown in FIG. 13, a two-dimensional motion contrast image 71, and a tomographic image 72 at the position of the marker AA ′ shown on the two-dimensional motion contrast image 71 and other GUIs 73 are displayed by the display control unit 149 beside the two-dimensional motion contrast image 71. It is displayed in the section 146.

断層像72の側方にはさらにその他のGUI73が設けられている。その構成は右から、2次元モーションコントラスト画像表示に利用する網膜層の名称、それを選択するためのチェックボックス、さらに選択した層に対するそれぞれの表示画素を決定する閾値を調整するためスライダが設けられている。検者がこのスライダをマウスでドラッグすると、図12ステップS356では表示閾値を変更し、ステップS354へ処理を戻し表示する2次元モーションコントラスト画像を更新する。すなわち、GUI73に示すように本実施形態では閾値は検出された層毎に設定されている。   Another GUI 73 is provided beside the tomographic image 72. From the right, the name of the retinal layer used for displaying the two-dimensional motion contrast image, a check box for selecting it, and a slider for adjusting the threshold value for determining each display pixel for the selected layer are provided from the right. ing. When the examiner drags this slider with the mouse, the display threshold is changed in step S356 in FIG. 12, and the process returns to step S354 to update the two-dimensional motion contrast image to be displayed. That is, as shown in the GUI 73, in the present embodiment, the threshold is set for each detected layer.

また検者が層の選択を変更するためにチェックボックスのチェックを変更する(第一実施例の深さ方向の表示範囲の変更に相当する。)と、ステップS357ではモーションコントラスト画像の表示する範囲を変更し、ステップS354へ処理を戻し表示する2次元モーションコントラスト画像を更新することになる。   When the examiner changes the check of the check box in order to change the selection of the layer (corresponding to the change of the display range in the depth direction in the first embodiment), in step S357, the range in which the motion contrast image is displayed. Is changed, and the process returns to step S354 to update the two-dimensional motion contrast image to be displayed.

この時、層の選択の数は例えば5層までと制限がかけると共に、網膜上部層の選択した場合(例えば、神経線維層(NFL) 、神経節細胞層(GCL)、内網状層(IPL)、内顆粒層(INL)、外網状層(OPL) 、外顆粒層(ONL)、外境界膜(ELM)のいずれか)少なくともEllipsoid Zone(EZ)、 Interdigitation Zone(IZ)、RPE層と脈絡膜のひとつを選択不能とする。もしくは網膜下部層を選択した場合(例えば、内顆粒層(INL)、外網状層(OPL)、外顆粒層(ONL)、外境界膜(ELM)、Ellipsoid Zone(EZ)、 Interdigitation Zone(IZ)、網膜色素上皮(RPE)層、脈絡膜のいずれか)少なくとも神経線維層(NFL) 、神経節細胞層(GCL)、内網状層(IPL)、内顆粒層(INL)、外網状層(OPL) 、外顆粒層(ONL)、外境界膜(ELM)のひとつを選択不能とする制御も表示するモーションコントラスト画像の診断価値を維持する上で有効である。上述のように本実施形態では、表示範囲の設定において、検出された層に基づいて任意の層を選択可能であるとともに、選択可能な層の数を制限可能である。   At this time, the number of layers to be selected is limited to, for example, five layers, and when the upper retina layer is selected (for example, nerve fiber layer (NFL), ganglion cell layer (GCL), inner plexiform layer (IPL)) At least one of an inner granular layer (INL), an outer plexiform layer (OPL), an outer granular layer (ONL), and an outer limiting membrane (ELM)). One is unselectable. Alternatively, when the lower retinal layer is selected (for example, inner nuclear layer (INL), outer plexiform layer (OPL), outer granular layer (ONL), outer limiting membrane (ELM), Ellipsoid Zone (EZ), Interdigestion Zone (IZ)) Retinal pigment epithelium (RPE) layer, choroid) at least nerve fiber layer (NFL), ganglion cell layer (GCL), inner plexiform layer (IPL), inner granular layer (INL), outer plexiform layer (OPL) The control for making one of the outer granular layer (ONL) and the outer limiting membrane (ELM) unselectable is effective in maintaining the diagnostic value of the displayed motion contrast image. As described above, in the present embodiment, in setting the display range, an arbitrary layer can be selected based on the detected layer, and the number of selectable layers can be limited.

尚、断層像にはセグメンテーションの結果として各層の境界が重ねてさらに表示されると共に、選択された層が容易に認識されるようマーキングを行うことが望ましい。又、その他のGUI73の最下部におかれたLayer/Borderのラジオボタン74は、2次元モーションコントラスト画像を生成する方法を選択するためのラジオボタンである。Layerが選択されている場合には、選択され層全域の3次元モーションコントラスト画像の各画素値の情報を基に2次元モーションコントラスト画像を生成する。しかし、Borderが選択されている場合、選択できるチェックボックスは隣り合う2つに制限がかかるよう制御されており、選択された2つの層の境界を挟む所定深さの3次元モーションコントラスト画像の各画素値の情報を基に2次元モーションコントラスト画像が生成される。   It is desirable that the boundary of each layer is further displayed on the tomographic image as a result of the segmentation, and that marking is performed so that the selected layer can be easily recognized. A radio button 74 of Layer / Border at the bottom of the other GUI 73 is a radio button for selecting a method of generating a two-dimensional motion contrast image. When the layer is selected, a two-dimensional motion contrast image is generated based on information of each pixel value of the selected three-dimensional motion contrast image of the entire layer. However, when Border is selected, the selectable check boxes are controlled so that two adjacent ones are restricted, and each of the three-dimensional motion contrast images of a predetermined depth sandwiching the boundary between the two selected layers is controlled. A two-dimensional motion contrast image is generated based on the pixel value information.

なお、第1の実施形態と第2の実施形態とを組み合わせることとしてもよい。例えば、図8(b)に示したスライダ406を図13における画面に表示させることとしてもよい。   Note that the first embodiment and the second embodiment may be combined. For example, the slider 406 shown in FIG. 8B may be displayed on the screen in FIG.

本実施形態によれば、セグメンテーション結果を利用して簡単にモーションコントラスト画像の表示範囲を設定することが可能となる。   According to the present embodiment, it is possible to easily set the display range of the motion contrast image using the segmentation result.

〔第3の実施形態〕
第2の実施形態においては、3次元血流部位情報の明瞭化のために部位構造情報として輝度情報に基づいて算出されたセグメンテーション結果を用いた例を説明した。一方、本実施形態では、部位構造情報として光干渉断層の偏光情報を用いた部位構造情報取得の例を説明する。
[Third embodiment]
In the second embodiment, an example has been described in which the segmentation result calculated based on the luminance information is used as the part structure information in order to clarify the three-dimensional blood flow part information. On the other hand, in the present embodiment, an example of acquiring part structure information using polarization information of an optical coherence tomography as part structure information will be described.

図14は、本実施形態における光干渉断層法を用いた画像形成方法及び装置の構成例を示す図である。画像形成方法及び装置は、光干渉断層信号を取得する光干渉断層取得部800と制御部143から構成される。制御部143は、さらに信号処理部144、信号取得制御部145、表示制御部149と表示部146から構成される。信号処理部144は、さらに画像生成部とマップ生成部から構成される。   FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration example of an image forming method and apparatus using optical coherence tomography according to the present embodiment. The image forming method and apparatus include an optical coherence tomography acquisition unit 800 that acquires an optical coherence tomography signal and a control unit 143. The control unit 143 further includes a signal processing unit 144, a signal acquisition control unit 145, a display control unit 149, and a display unit 146. The signal processing unit 144 further includes an image generation unit and a map generation unit.

まず光干渉断層取得部800の構成について説明する。本実施形態ではSS(Swept Source)‐OCTによる偏光OCT装置について説明する。なお、SD−OCTによる偏光OCT装置に本発明を適用することも可能である。   First, the configuration of the optical coherence tomographic acquisition unit 800 will be described. In the present embodiment, a polarization OCT device using SS (Swept Source) -OCT will be described. Note that the present invention can be applied to a polarization OCT apparatus using SD-OCT.

<偏光OCT装置800の構成>
偏光OCT装置800の構成について説明する。
<Configuration of polarization OCT apparatus 800>
The configuration of the polarization OCT device 800 will be described.

光源801は波長掃引型(Swept Source:以下SS)光源であり、例えば、掃引中心波長1050nm、掃引幅100nmで掃引しながら光を出射する。   The light source 801 is a wavelength-swept (SS) light source, and emits light while sweeping at a sweep center wavelength of 1050 nm and a sweep width of 100 nm, for example.

光源801から出射された光は、シングルモードファイバ(以下SMファイバと記載)802、偏光制御器803コネクタ804、SMファイバ805、ポラライザ806、偏波保持(Polarization Maintaining:PM)ファイバ(以下PMファイバと記載)807、コネクタ808、PMファイバ809を介して、ビームスプリッタ810に導かれ、測定光(OCT測定光とも言う)と参照光(OCT測定光に対応する参照光とも言う)に分岐される。ビームスプリッタ810の分岐比は、90(参照光):10(測定光)である。偏光制御器103は光源101から射出する光の偏光を所望の偏光状態へ変化させることが出来る。一方、ポラライザ806は特定の直線偏光成分のみを通過させる特性を持つ光学素子である。通常光源801から射出される光は偏光度が高く、特定の偏光方向を持つ光が支配的であるが、ランダム偏光成分と呼ばれる、特定の偏光方向を持たない光が含まれている。このランダム偏光成分は偏光OCT画像の画質を悪化させることが知られており、ポラライザによってランダム偏光成分をカットしてやる。なお、ポラライザ806を通過できるのは特定の直線偏光状態の光のみであるため、所望の光量が被検眼118に入射するように偏光制御器803によって偏光状態を調整する。   Light emitted from the light source 801 includes a single mode fiber (hereinafter referred to as SM fiber) 802, a polarization controller 803 connector 804, an SM fiber 805, a polarizer 806, and a polarization maintaining (PM) fiber (hereinafter referred to as a PM fiber). Description) 807, a connector 808, and a PM fiber 809, the light is guided to a beam splitter 810, and split into measurement light (also referred to as OCT measurement light) and reference light (also referred to as reference light corresponding to the OCT measurement light). The split ratio of the beam splitter 810 is 90 (reference light): 10 (measurement light). The polarization controller 103 can change the polarization of light emitted from the light source 101 to a desired polarization state. On the other hand, the polarizer 806 is an optical element having a characteristic of passing only a specific linearly polarized light component. Normally, light emitted from the light source 801 has a high degree of polarization, and light having a specific polarization direction is dominant, but includes light having no specific polarization direction, called a random polarization component. It is known that the random polarization component deteriorates the image quality of the polarized OCT image, and the random polarization component is cut by a polarizer. Since only light in a specific linear polarization state can pass through the polarizer 806, the polarization state is adjusted by the polarization controller 803 so that a desired amount of light is incident on the subject's eye 118.

分岐された測定光は、PMファイバ811を介して出射され、コリメータ812によって平行光とされる。平行光となった測定光は1/4波長板813を透過したのち、被検眼818の眼底Erにおいて測定光を走査するガルバノスキャナ814、スキャンレンズ815、フォーカスレンズ816を介して被検眼818に入射する。ここで、ガルバノスキャナ814は単一のミラーとして記載したが、実際は被検眼118の眼底Erをラスタースキャンするように2枚のガルバノスキャナによって構成している。また、フォーカスレンズ816はステージ817上に固定されており、光軸方向に動くことで、フォーカス調整することが出来る。ガルバノスキャナ814とステージ817は信号取得制御部145によって制御され、被検眼118の眼底Erの所望の範囲(断層画像の取得範囲、断層画像の取得位置、測定光の照射位置とも言う)で測定光を走査することが出来る。また1/4波長板813は、1/4波長板の光学軸と、その光学軸に対して直交する軸との間の位相を1/4波長分だけ遅延させる特性を持つ光学素子である。本実施例ではPMファイバ811より射出する測定光の直線偏光の方向に対して1/4波長板の光学軸を45°だけ光軸を回転軸として回転させ、被検眼118に入射する光を円偏光とする。なお、本実施形態では詳細な説明はしていないが、眼底Erの動きを検出し、ガルバノスキャナ114のミラーを眼底Erの動きに追従させて走査させるトラッキング機能が付与されていることが望ましい。トラッキング方法については一般的な技術を用いて行うことが可能であり、リアルタイムで行うことも、ポストプロセッシングで行うことも可能である。例えば、走査型レーザ検眼鏡(Scanning Laser Ophthalmoscope:SLO)を用いる方法がある。これは眼底Erについて、SLOを用いて光軸に対して垂直な面内の2次元画像を経時的に取得し、画像中の血管分岐などの特徴箇所を抽出する。取得する2次元画像中の特徴箇所がどのように動いたかを眼底Erの移動量として算出し、算出した移動量をガルバノスキャナ814にフィードバックすることでリアルタイムトラッキングを行うことが出来る。   The branched measurement light is emitted through the PM fiber 811 and is converted into a parallel light by the collimator 812. The parallel measuring light is transmitted through a 波長 wavelength plate 813 and then enters the eye 818 via a galvano scanner 814, a scan lens 815, and a focus lens 816 that scans the measuring light at the fundus Er of the eye 818. I do. Here, the galvano scanner 814 is described as a single mirror, but is actually configured by two galvano scanners so as to raster-scan the fundus Er of the subject's eye 118. Further, the focus lens 816 is fixed on the stage 817, and the focus can be adjusted by moving in the optical axis direction. The galvano scanner 814 and the stage 817 are controlled by the signal acquisition control unit 145, and measure light in a desired range (also referred to as a tomographic image acquisition range, a tomographic image acquisition position, and a measurement light irradiation position) of the fundus Er of the subject's eye 118. Can be scanned. The 波長 wavelength plate 813 is an optical element having a characteristic of delaying the phase between the optical axis of the 波長 wavelength plate and an axis orthogonal to the optical axis by 波長 wavelength. In this embodiment, the optical axis of the 波長 wavelength plate is rotated by 45 ° with respect to the direction of the linearly polarized light of the measurement light emitted from the PM fiber 811 using the optical axis as the rotation axis, and the light incident on the subject's eye 118 is circular. Polarized light. Although not described in detail in the present embodiment, it is preferable that a tracking function for detecting the movement of the fundus Er and scanning the mirror of the galvano scanner 114 so as to follow the movement of the fundus Er is provided. The tracking method can be performed using a general technique, and can be performed in real time or by post-processing. For example, there is a method using a scanning laser ophthalmoscope (SLO). In this method, a two-dimensional image in a plane perpendicular to the optical axis is acquired with time using the SLO with respect to the fundus Er, and a characteristic portion such as a blood vessel branch in the image is extracted. It is possible to perform real-time tracking by calculating how the characteristic portion in the acquired two-dimensional image has moved as a movement amount of the fundus Er, and feeding back the calculated movement amount to the galvano scanner 814.

測定光は、ステージ817上に乗ったフォーカスレンズ816により、被検眼118に入射し、眼底Erにフォーカスされる。眼底Erを照射した測定光は各網膜層で反射・散乱し、上述の光学経路をビームスプリッタ810に戻る。ビームスプリッタ810に入射した測定光の戻り光はPMファイバ826を経由し、ビームスプリッタ828に入射する。   The measurement light is incident on the subject's eye 118 by the focus lens 816 on the stage 817, and is focused on the fundus Er. The measurement light irradiated to the fundus Er is reflected and scattered by each retinal layer, and returns to the beam splitter 810 through the above-described optical path. Return light of the measurement light that has entered the beam splitter 810 passes through the PM fiber 826 and enters the beam splitter 828.

一方、ビームスプリッタ806で分岐された参照光は、PMファイバ819を介して出射され、コリメータ820によって平行光とされる。参照光は1/2波長板821、分散補償ガラス822、NDフィルタ823、コリメータ824を介し、PMファイバ827に入射する。コリメータレンズ824とPMファイバ827の一端はコヒーレンスゲートステージ825の上に固定されており、被検者の眼軸長の相違等に対応して光軸方向に駆動するように、信号取得制御部145で制御される。1/2波長板821は、1/2波長板の光学軸と、その光学軸に対して直交する軸との間の位相を1/2波長分だけ遅延させる特性を持つ光学素子である。本実施例ではPMファイバ819より射出する参照光の直線偏光がPMファイバ827において長軸が45°傾いた偏光状態となるように調整する。なお本実施形態では参照光の光路長を変更しているが、測定光の光路と参照光の光路との光路長差を変更出来ればよい。   On the other hand, the reference light split by the beam splitter 806 is emitted through the PM fiber 819 and is converted into a parallel light by the collimator 820. The reference light enters the PM fiber 827 via the half-wave plate 821, the dispersion compensation glass 822, the ND filter 823, and the collimator 824. One end of the collimator lens 824 and one end of the PM fiber 827 are fixed on the coherence gate stage 825, and the signal acquisition control unit 145 is driven in the optical axis direction according to the difference in the eye axis length of the subject. Is controlled by The half-wave plate 821 is an optical element having a characteristic of delaying the phase between the optical axis of the half-wave plate and an axis orthogonal to the optical axis by a half wavelength. In the present embodiment, the adjustment is performed so that the linearly polarized light of the reference light emitted from the PM fiber 819 becomes a polarized state in which the major axis of the PM fiber 827 is inclined by 45 °. In the present embodiment, the optical path length of the reference light is changed, but it is sufficient that the optical path length difference between the optical path of the measurement light and the optical path of the reference light can be changed.

PMファイバ827を通過した参照光はビームスプリッタ828に入射する。ビームスプリッタ828では参照光の戻り光と参照光が合波されて干渉光とされた上で二つに分割される。分割される干渉光は互いに反転した位相の干渉光(以下、正の成分および負の成分と表現する)となっている。分割された干渉光の正の成分はPMファイバ829、コネクタ831、PMファイバ833を経由して偏光ビームスプリッタ835に入射する。一方、干渉光の負の偏光成分はPMファイバ830、コネクタ832、PMファイバ834を経由して偏光ビームスプリッタ836に入射する。   The reference light having passed through the PM fiber 827 enters the beam splitter 828. In the beam splitter 828, the return light of the reference light and the reference light are multiplexed to form interference light, and then split into two. The split interference light is interference light having phases inverted to each other (hereinafter, referred to as a positive component and a negative component). The positive component of the split interference light enters the polarization beam splitter 835 via the PM fiber 829, the connector 831 and the PM fiber 833. On the other hand, the negative polarization component of the interference light enters the polarization beam splitter 836 via the PM fiber 830, the connector 832, and the PM fiber 834.

偏光ビームスプリッタ835および836では、直交する二つの偏光軸に合わせて干渉光が分割され、垂直(Vertical)偏光成分(以下、V偏光成分)と水平(Horizontal)偏光成分(以下、H偏光成分)の二つの光にそれぞれ分割される。偏光ビームスプリッタ835に入射した正の干渉光は偏光ビームスプリッタ835において正のV偏光成分と正のH偏光成分の二つの干渉光に分割される。分割された正のV偏光成分はPMファイバ837を経由してディテクタ841に入射し、正のH偏光成分はPMファイバ838を経由してディテクタ842に入射する。一方、偏光ビームスプリッタ836に入射した負の干渉光は偏光ビームスプリッタ836において負のV偏光成分と負のH偏光成分に分割される。負のV偏光成分はPMファイバ839を経由してディテクタ841に入射し、負のH偏光成分はPMファイバ840を経由してディテクタ142に入射する。
ディテクタ841および842はいずれも差動検出器となっており、位相が180°反転した二つの干渉信号が入力すると、直流成分を除去し、干渉成分のみを出力する。
In the polarization beam splitters 835 and 836, the interference light is split in accordance with two orthogonal polarization axes, and a vertical (Vertical) polarization component (hereinafter, V polarization component) and a horizontal (Horizontal) polarization component (hereinafter, H polarization component). Is divided into two lights. The positive interference light incident on the polarization beam splitter 835 is split by the polarization beam splitter 835 into two interference lights of a positive V polarization component and a positive H polarization component. The split positive V-polarized component enters the detector 841 via the PM fiber 837, and the positive H-polarized component enters the detector 842 via the PM fiber 838. On the other hand, the negative interference light incident on the polarization beam splitter 836 is split by the polarization beam splitter 836 into a negative V polarization component and a negative H polarization component. The negative V polarization component enters the detector 841 via the PM fiber 839, and the negative H polarization component enters the detector 142 via the PM fiber 840.
Each of the detectors 841 and 842 is a differential detector. When two interference signals whose phases are inverted by 180 ° are input, the DC components are removed and only the interference components are output.

ディテクタ841で検出された干渉信号のV偏光成分とディテクタ842で検出された干渉信号のH偏光成分はそれぞれ光の強度に応じた電気信号として出力され、断層画像生成部の一例である信号処理部144に入力する。   The V-polarized component of the interference signal detected by the detector 841 and the H-polarized component of the interference signal detected by the detector 842 are output as electric signals corresponding to the light intensities, respectively, and a signal processing unit which is an example of a tomographic image generation unit 144.

<制御部143>
本装置全体を制御するための制御部143について説明する。
<Control unit 143>
The control unit 143 for controlling the entire apparatus will be described.

制御部143は信号処理部144、信号取得制御部145、表示部146、表示制御部149によって構成される。また、信号処理部144はさらに、画像生成部147とマップ生成部148を持つ構成となっている。画像生成部147は信号処理部144に送られる電気信号から輝度画像および偏光特性画像を生成する機能を有し、マップ生成部148は神経線維束や網膜色素上皮を検出する機能を有する。   The control unit 143 includes a signal processing unit 144, a signal acquisition control unit 145, a display unit 146, and a display control unit 149. Further, the signal processing unit 144 further includes an image generation unit 147 and a map generation unit 148. The image generation unit 147 has a function of generating a luminance image and a polarization characteristic image from the electric signal sent to the signal processing unit 144, and the map generation unit 148 has a function of detecting nerve fiber bundles and retinal pigment epithelium.

信号取得制御部145は上述の通りに各部を制御する。信号処理部144はディテクタ841、842から出力される信号に基づき、画像の生成、生成された画像の解析、解析結果の可視化情報の生成を行う。   The signal acquisition control unit 145 controls each unit as described above. The signal processing unit 144 generates an image, analyzes the generated image, and generates visualization information of the analysis result based on the signals output from the detectors 841 and 842.

表示部146と表示制御部149は、第1の実施形態に示すものと略同様であるため、詳細な説明は省略する。   Since the display unit 146 and the display control unit 149 are substantially the same as those shown in the first embodiment, detailed description will be omitted.

[画像処理]
次に、信号処理部144における画像生成について説明する。信号処理部144はディテクタ841、842から出力された干渉信号に対して、画像生成部147において一般的な再構成処理を行う。この処理により、信号処理部144は、各偏光成分に基づいた2つの断層画像である、H偏光成分に対応する断層画像と、V偏光成分に対応する断層画像を生成する。
[Image processing]
Next, image generation in the signal processing unit 144 will be described. The signal processing unit 144 performs general reconstruction processing in the image generation unit 147 on the interference signals output from the detectors 841 and 842. By this processing, the signal processing unit 144 generates a tomographic image corresponding to the H-polarized component and a tomographic image corresponding to the V-polarized component, which are two tomographic images based on the respective polarized components.

まず画像生成部147は、干渉信号から固定パターンノイズ除去を行う。固定パターンノイズ除去は検出した複数のAスキャン信号を平均することで固定パターンノイズを抽出し、これを入力した干渉信号から減算することで行われる。次に、画像生成部147は、有限区間でフーリエ変換した場合にトレードオフの関係となる、深さ分解能とダイナミックレンジを最適化するために、所望の窓関数処理を行う。その後、FFT処理を行う事によって断層信号を生成する。   First, the image generation unit 147 removes fixed pattern noise from the interference signal. The fixed pattern noise removal is performed by averaging a plurality of detected A-scan signals to extract fixed pattern noise, and subtracting this from the input interference signal. Next, the image generation unit 147 performs a desired window function process in order to optimize the depth resolution and the dynamic range, which have a trade-off relationship when Fourier transform is performed in a finite section. Then, a tomographic signal is generated by performing FFT processing.

以上の処理を2つの偏光成分の干渉信号に対して行うことにより、2つの断層画像が生成される。これらの断層信号および断層画像を基に、輝度画像および偏光特性画像を生成する。偏光特性画像とは、被検眼の偏光特性を画像化したもので、例えばリターデーション情報に基づく画像、オリエンテーション情報に基づく画像、複屈折情報に基づく画像などがある。   By performing the above processing on the interference signal of the two polarization components, two tomographic images are generated. A luminance image and a polarization characteristic image are generated based on these tomographic signals and tomographic images. The polarization characteristic image is an image of the polarization characteristic of the subject's eye, and includes, for example, an image based on retardation information, an image based on orientation information, and an image based on birefringence information.

<輝度画像の生成>
画像生成部147は、前述した2つの断層信号から輝度画像を生成する。輝度画像は従来のOCTにおける断層画像と基本的に同じもので(第1実施形態のステップS250と同様)、その画素値rはディテクタ141、142から得られるH偏光成分の断層信号AおよびV偏光成分の断層信号Aから式1によって計算される。
<Generation of luminance image>
The image generator 147 generates a luminance image from the two tomographic signals described above. The luminance image is basically the same as the tomographic image in the conventional OCT (similar to step S250 of the first embodiment), and its pixel value r is the tomographic signals A H and V of the H polarization component obtained from the detectors 141 and 142. It is calculated by equation 1 from the tomographic signal a V polarization components.

また、ガルバノスキャナ814によってラスタースキャンすることにより、被検眼818の眼底ErのBスキャン画像を副走査方向に並べ、輝度画像の3次元データを生成する。   Further, by performing raster scan by the galvano scanner 814, the B-scan images of the fundus Er of the subject's eye 818 are arranged in the sub-scanning direction, and three-dimensional data of a luminance image is generated.

また、第1の実施形態で説明した処理を適用すると、OCTアンギオグラフィー用のスキャンパターンで眼底Erを撮影し、上記で算出した輝度画像からOCTアンギオグラフィーを取得する。   When the processing described in the first embodiment is applied, the fundus Er is photographed with a scan pattern for OCT angiography, and OCT angiography is acquired from the luminance image calculated above.

網膜色素上皮(RPE)は偏光を解消する性質を持っているため、信号処理部144はその性質に基づいてRPEの検出をする。   Since the retinal pigment epithelium (RPE) has a property of depolarizing, the signal processing unit 144 detects the RPE based on the property.

[RPE segmentation]
<DOPU画像生成>
画像生成部147は、取得した断層信号AH、とそれらの間の位相差ΔΦから、各画素毎にストークスベクトルSを式2により計算する。
[RPE segmentation]
<DOPU image generation>
The image generation unit 147 calculates the Stokes vector S for each pixel from the acquired tomographic signals A H and A V and the phase difference ΔΦ between them using Equation 2.

<DOPU画像生成>
画像生成部147は、取得した断層信号AH、とそれらの間の位相差ΔΦから、各画素毎にストークスベクトルSを式2により計算する。
<DOPU image generation>
The image generation unit 147 calculates the Stokes vector S for each pixel from the acquired tomographic signals A H and A V and the phase difference ΔΦ between them using Equation 2.

ただし、ΔΦは2つの断層画像を計算する際に得られる各信号の位相ΦとΦからΔΦ=Φ−Φとして計算する。 However, .DELTA..PHI is calculated from the phase [Phi H and [Phi V of each signal obtained in calculating the two tomographic images as ΔΦ = Φ VH.

次に画像生成部147は、各Bスキャン画像を概ね計測光の主走査方向に70μm、深度方向に18μm程度の大きさのウィンドウを設定し、各ウィンドウ内において式2で画素毎に計算されたストークスベクトルの各要素を平均し、当該ウィンドウ内の偏光の均一性DOPU(Degree Of Polarization Uniformity)を式3により計算する。   Next, the image generation unit 147 sets a window having a size of about 70 μm in the main scanning direction of the measurement light and a size of about 18 μm in the depth direction for each B-scan image, and is calculated for each pixel by Expression 2 in each window. The elements of the Stokes vector are averaged, and the DOPU (Degree Of Polarization Uniformity) within the window is calculated by Equation 3.

ただし、Q、U、Vは各ウィンドウ内のストークスベクトルの要素Q,U,Vを平均した値である。この処理をBスキャン画像内の全てのウィンドウに対して行うことで、DOPU画像(偏光の均一度を示す断層画像とも言う)が生成される。 Here, Q m , U m , and V m are values obtained by averaging the elements Q, U, and V of the Stokes vector in each window. By performing this processing for all windows in the B-scan image, a DOPU image (also referred to as a tomographic image indicating the degree of uniformity of polarization) is generated.

DOPUは偏光の均一性を表す数値であり、偏光が保たれている個所においては1に近い数値となり、偏光が解消された保たれない箇所においては1よりも小さい数値となるものである。網膜内の構造においては、RPEが偏光状態を解消する性質があるため、DOPU画像においてRPEに対応する部分は、他の領域に対してその値が小さくなる。DOPU画像は、RPE等の偏光を解消する層を画像化しているので、病気などによりRPEが変形している場合においても、輝度の変化よりも確実にRPEを画像化出来る。   DOPU is a numerical value representing the uniformity of polarized light, and is a numerical value close to 1 at a position where polarized light is maintained, and is a numerical value smaller than 1 at a position where polarized light is not maintained. In the structure in the retina, since the RPE has a property of canceling the polarization state, the value of the portion corresponding to the RPE in the DOPU image is smaller than that of other regions. In the DOPU image, since a layer for depolarizing RPE or the like is imaged, even when the RPE is deformed due to a disease or the like, the RPE can be imaged more reliably than a change in luminance.

このDOPU画像からRPEのセグメンテーション情報を取得する。   The segmentation information of the RPE is obtained from the DOPU image.

この処理によって、撮像された干渉信号(3次元データ)から、それぞれの位置がRPEであるかどうかの判断をする。   By this processing, it is determined whether or not each position is an RPE from the captured interference signal (three-dimensional data).

[処理動作]
次に、本実施形態の画像形成方法の具体的な処理の手順を説明する。本実施形態での基本的な処理フローは、第1実施形態の処理フローと同じであるため、概要説明を省略する。ただし、ステップS250、ステップS300、ステップS320の詳細処理が異なるため、それぞれに対応する本実施形のステップS250A、ステップS300A、ステップS320Aについて、以下に詳細説明をする。
[Processing operation]
Next, a specific processing procedure of the image forming method according to the present embodiment will be described. The basic processing flow in the present embodiment is the same as the processing flow in the first embodiment, and thus a brief description is omitted. However, since the detailed processes of steps S250, S300, and S320 are different, the corresponding steps S250A, S300A, and S320A of the present embodiment will be described in detail below.

ステップS250Aにおいて、信号処理部144は断層像Aおよび断層像Aを生成し、輝度画像を生成する。さらに、DOPU画像を生成する。 In step S250A, the signal processing unit 144 generates a tomographic image A H and the tomographic image A V, to generate a luminance image. Further, a DOPU image is generated.

ステップS300Aにおいて、マップ生成部148は、輝度画像とDOPU画像を用いて、RPEセグメンテーションを行う。   In step S300A, the map generator 148 performs RPE segmentation using the luminance image and the DOPU image.

ステップS320Aにおいて、信号処理部144は、ステップS300Aで取得された部位情報(網膜セグメンテーション情報)を用いて、OCTアンギオグラフィー情報(ここではモーションコントラスト)の補正を行う。ここでは、網膜セグメンテーション情報から得られる、ピクセルのDOPU情報(RPEである情報)を用いて、RPEにおけるモーションコントラストのノイズ閾値(第一閾値)を上げる。例えば、RPEより上部の領域の閾値よりRPEに係る閾値を高くする。または、モーションコントラストを低くして、血流部位で無い事にする。そうすることで、ステップS320Aで行う閾値処理は、より正確に行う事ができる。なお、RPEより深い部分の閾値を他の領域に比べて高くすることで、深い位置のノイズを低減することとしてもよい。   In step S320A, the signal processing unit 144 corrects OCT angiography information (here, motion contrast) using the site information (retinal segmentation information) acquired in step S300A. Here, the noise threshold (first threshold) of the motion contrast in the RPE is increased using DOPU information (information that is an RPE) of the pixel obtained from the retinal segmentation information. For example, the threshold value for the RPE is set higher than the threshold value for the region above the RPE. Alternatively, the motion contrast is reduced so as not to be a blood flow site. By doing so, the threshold processing performed in step S320A can be performed more accurately. The noise at a deep position may be reduced by increasing the threshold value of a portion deeper than the RPE as compared with other regions.

以上、説明した偏光OCT装置を用いることで、RPEのセグメンテーションが得られて、モーションコントラストの3次元データからより正確にノイズを削減することができ、明瞭化された3次元血流部位情報の取得ができる。また、不確かな血流部位を表示しないようにすることができる。   By using the polarization OCT apparatus described above, RPE segmentation can be obtained, noise can be more accurately reduced from three-dimensional data of motion contrast, and clear three-dimensional blood flow site information can be obtained. Can be. Further, it is possible to prevent an uncertain blood flow site from being displayed.

なお、ステップS354における表示閾値を上記のノイズ閾値のように制御することとしてもよい。例えば、RPEより深い部分の表示閾値を他の領域に比べて高くすることで、深い位置のノイズを低減することとしてもよい。また、RPEより上部の領域の表示閾値よりRPEに係る表示閾値を高くすることとしてもよい。   The display threshold in step S354 may be controlled like the above-described noise threshold. For example, the noise at a deep position may be reduced by increasing the display threshold at a portion deeper than the RPE as compared with other regions. Further, the display threshold value related to the RPE may be set higher than the display threshold value of the region above the RPE.

〔第4の実施形態〕
第3の実施形態においては、部位構造情報として光干渉断層の偏光情報を用いたRPEの構造情報取得の例を説明したが、本実施形態では、RNFLの構造情報取得の例を説明する。
[Fourth embodiment]
In the third embodiment, the example of acquiring the structure information of the RPE using the polarization information of the optical coherence tomography as the part structure information has been described. In the present embodiment, an example of acquiring the structure information of the RNFL will be described.

本実施形態における画像形成方法及び装置の構成例は、第3の実施形態の図14と同じであるので、ここで説明を省略する。   An example of the configuration of the image forming method and apparatus according to the present embodiment is the same as that of FIG. 14 of the third embodiment, and a description thereof will not be repeated.

複屈折性を持つ層としては網膜神経線維層(RNFL)であり、本実施形態の信号処理部144はその性質に基づいてRNFLの検出をする。   The layer having birefringence is the retinal nerve fiber layer (RNFL), and the signal processing unit 144 of the present embodiment detects the RNFL based on the property.

<リターデーション画像生成>
画像生成部147は、互いに直行する偏光成分の断層画像からリターデーション画像を生成する。
<Generation of retardation image>
The image generation unit 147 generates a retardation image from the tomographic images of the polarization components orthogonal to each other.

リターデーション画像の各画素の値δは、断層画像を構成する各画素の位置において、垂直偏光成分と水平偏光成分の間の位相差を数値化したものであり、各断層信号AおよびAから式4によって計算される。 The value δ of each pixel of the retardation image is obtained by quantifying the phase difference between the vertical polarization component and the horizontal polarization component at the position of each pixel constituting the tomographic image, and the respective tomographic signals A H and A V Is calculated according to Equation 4.

リターデーション画像を生成することにより、網膜神経線維層(RNFL)のように複屈折性のある層を把握する。   By generating a retardation image, a birefringent layer such as a retinal nerve fiber layer (RNFL) is grasped.

信号処理部144は、複数のBスキャン像に対して得たリターデーション(Retardation)画像から網膜神経線維層(RNFL)の検出を行う。   The signal processing unit 144 detects a retinal nerve fiber layer (RNFL) from retardation images obtained for a plurality of B-scan images.

<リターデーションマップ生成>
信号処理部144は、複数のBスキャン像に対して得たリターデーション(Retardation)画像からリターデーションマップを生成する。
<Generation of retardation map>
The signal processing unit 144 generates a retardation map from retardation images obtained for a plurality of B-scan images.

まず、信号処理部144は、各Bスキャン画像において、網膜色素上皮(RPE)を検出する。RPEは偏光を解消する性質を持っているため、各Aスキャンを深度方向に沿って内境界膜(ILM)からRPEを含まない範囲でリターデーションの分布を調べ、その最大値を当該Aスキャンにおけるリターデーションの代表値とする。   First, the signal processing unit 144 detects a retinal pigment epithelium (RPE) in each B-scan image. Since the RPE has the property of depolarizing, each A-scan is examined along the depth direction from the inner limiting membrane (ILM) to the distribution of retardation in a range not including the RPE, and the maximum value is determined in the A-scan. This is a representative value of retardation.

マップ生成部148は、以上の処理を全てのリターデーション画像に対して行うことにより、リターデーションマップを生成する。   The map generation unit 148 generates a retardation map by performing the above processing on all the retardation images.

[RNFL segmentation]
<複屈折マップ生成>
画像生成部147は、先に生成されたリターデーション画像の各Aスキャン画像において、ILMから網膜神経線維層(RNFL)の範囲でリターデーションδの値を線形近似し、その傾きを当該Aスキャン画像の網膜上の位置における複屈折として決定する。この処理を取得した全てのリターデーション画像に対して行うことで、複屈折を表すマップを生成する。そして、マップ生成部148は複屈折値を用いて、RNFLのセグメンテーションを行う。
[RNFL segmentation]
<Generation of birefringence map>
The image generation unit 147 linearly approximates the value of the retardation δ in the range from the ILM to the retinal nerve fiber layer (RNFL) in each of the A-scan images of the previously generated retardation image, and determines the slope of the A-scan image. Is determined as the birefringence at the position on the retina. By performing this process on all the acquired retardation images, a map representing birefringence is generated. Then, the map generator 148 performs RNFL segmentation using the birefringence value.

[処理動作]
次に、本実施形態の画像形成方法の具体的な処理の手順を説明する。本実施形態での基本的な処理フローは、第2の実施形態の処理フローと同じであるため、概要説明を省略する。ただし、ステップS250A、ステップS300A、ステップS320Aの詳細処理が異なるため、それぞれに対応する本実施形のステップS250B、ステップS300B、ステップS320Bについて、以下に詳細説明をする。
[Processing operation]
Next, a specific processing procedure of the image forming method according to the present embodiment will be described. The basic processing flow in the present embodiment is the same as the processing flow in the second embodiment, and thus a brief description is omitted. However, since the detailed processes of Step S250A, Step S300A, and Step S320A are different, Step S250B, Step S300B, and Step S320B of the present embodiment corresponding to each will be described in detail below.

ステップS250Bにおいて、信号処理部144は断層像Aおよび断層像Aを生成し、輝度画像を生成する。さらに、リターデーション画像を生成する。 In step S250B, the signal processing unit 144 generates a tomographic image A H and the tomographic image A V, to generate a luminance image. Further, a retardation image is generated.

ステップS300Bにおいて、マップ生成部148は、輝度画像とリターデーション画像を用いて、リターデーションマップの生成と、RNFLセグメンテーションを行う。   In step S300B, the map generation unit 148 generates a retardation map and performs RNFL segmentation using the luminance image and the retardation image.

ステップS320Bにおいて、信号処理部144は、ステップS300Bで取得された部位情報(網膜セグメンテーション情報)を用いて、OCTアンギオグラフィー情報(ここではモーションコントラスト)の補正を行う。ここでは、網膜セグメンテーション情報から得られる、ピクセルのリターデーション情報(RNFLである情報)を用いて、RNFLモーションコントラストのノイズ閾値(第一閾値)を上げる。または、モーションコントラストを低くして、血流部位で無い事にする。そうすることで、ステップS320Bで行う閾値処理は、より正確に行う事ができる。   In step S320B, the signal processing unit 144 corrects OCT angiography information (here, motion contrast) using the site information (retinal segmentation information) acquired in step S300B. Here, the noise threshold (first threshold) of the RNFL motion contrast is raised using the retardation information of the pixel (information that is RNFL) obtained from the retinal segmentation information. Alternatively, the motion contrast is reduced so as not to be a blood flow site. By doing so, the threshold processing performed in step S320B can be performed more accurately.

以上、説明した偏光OCT装置を用いることで、RNFLのセグメンテーションが得られて、モーションコントラストの3次元データからより正確にノイズを削減することができ、明瞭化された3次元血流部位情報の取得ができる。   As described above, by using the polarization OCT apparatus described above, RNFL segmentation can be obtained, noise can be more accurately reduced from three-dimensional data of motion contrast, and clear three-dimensional blood flow site information can be obtained. Can be.

なお、ステップS354における表示閾値を上記のノイズ閾値のように制御することとしてもよい。   The display threshold in step S354 may be controlled like the above-described noise threshold.

以上で、偏光OCTの情報を用いてRPEや、RNFLのセグメンテーションを行い、より明瞭な3次元血流部位情報の取得方法を説明したが本実施形態はRPEやRNFLに限るものではなく、その他の部位にも適用しても良い。   Above, RPE and RNFL were segmented using the polarization OCT information, and a method for acquiring clearer three-dimensional blood flow site information was described. However, the present embodiment is not limited to RPE and RNFL, and other You may apply also to a site | part.

さらに、血管壁の偏光特性を用いて、血管を特定し、モーションコントラスト情報と組み合わせ結果の信頼性を上げる事ができる。   Furthermore, the blood vessel can be specified using the polarization characteristics of the blood vessel wall, and the reliability of the result of the combination with the motion contrast information can be improved.

[その他の実施例]
以上、実施例を詳述したが、本発明は例えば、システム、装置、方法、プログラム若しくは記録媒体(記憶媒体)等としての実施態様をとることが可能である。具体的には、複数の機器(例えば、ホストコンピュータ、インタフェース機器、撮像装置、webアプリケーション等)から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。
[Other Examples]
Although the embodiments have been described in detail, the present invention can take embodiments as a system, an apparatus, a method, a program, a recording medium (storage medium), or the like. Specifically, the present invention may be applied to a system including a plurality of devices (for example, a host computer, an interface device, an imaging device, a web application, and the like), or may be applied to a device including a single device. good.

また、開示の技術の目的は、以下のようにすることによって達成されることはいうまでもない。即ち、前述した実施例の機能を実現するソフトウェアのプログラムコード(コンピュータプログラム)を記録した記録媒体(または記憶媒体)を、システムあるいは装置に供給する。係る記憶媒体は言うまでもなく、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体である。そして、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)が記録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。この場合、記録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例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録した記録媒体は本発明を構成することになる。   Needless to say, the purpose of the disclosed technology is achieved by the following. That is, a recording medium (or a storage medium) in which a program code (computer program) of software for realizing the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or an apparatus. Needless to say, such a storage medium is a computer-readable storage medium. Then, the computer (or CPU or MPU) of the system or the apparatus reads out and executes the program code stored in the recording medium. In this case, the program code itself read from the recording medium implements the functions of the above-described embodiment, and the recording medium on which the program code is recorded constitutes the present invention.

143 制御部
144 信号処理部
145 信号取得制御部
146 表示部
147 画像生成部
148 マップ生成部
149 表示制御部
143 control unit 144 signal processing unit 145 signal acquisition control unit 146 display unit 147 image generation unit 148 map generation unit 149 display control unit

開示の画像生成方法の一つは、
被検眼の略同一位置を測定光で複数回走査することにより得た前記被検眼の複数の断層像データ間の対応する画素データを用いてモーションコントラスト値を算出する工程と、
前記モーションコントラスト値と閾値とを比較して得た比較結果に基づいて、前記閾値以下のモーションコントラスト値を無効化する工程と、
前記モーションコントラスト値が算出される前に前記複数の断層像データの位置合わせを行う工程と、
前記複数の断層像データの少なくとも一つの断層像データを用いてセグメンテーション処理を行うことにより、複数の層境界を検出する工程と、
前記無効化が行われた後に、前記検出された複数の層境界に基づいて分類された複数の層のうち少なくとも一つの層と前記モーションコントラスト値とに基づいて、前記被検眼のモーションコントラスト正面画像を生成する工程と、
検者からの指示に応じて、前記閾値を初期値から変更する工程と、
前記複数の層のうち検者からの指示に応じて決定された少なくとも一つの層と、前記変更されることにより得た閾値を用いて再度比較して得た比較結果とに基づいて、前記被検眼のモーションコントラスト正面画像を再度生成する工程と、を有する。
One of the disclosed image generation methods is:
A step of calculating a motion contrast value using corresponding pixel data between a plurality of tomographic image data of the eye to be inspected obtained by scanning substantially the same position of the eye to be inspected a plurality of times with measurement light,
Based on a comparison result obtained by comparing the motion contrast value and a threshold, a step of invalidating a motion contrast value equal to or less than the threshold,
A step of performing alignment of the plurality of tomographic image data before the motion contrast value is calculated,
A step of detecting a plurality of layer boundaries by performing a segmentation process using at least one tomographic image data of the plurality of tomographic image data,
After the invalidation is performed, a motion contrast front image of the subject's eye is determined based on at least one of the plurality of layers classified based on the detected plurality of layer boundaries and the motion contrast value. Generating a;
A step of changing the threshold from an initial value in accordance with an instruction from an examiner,
Based on at least one of the plurality of layers determined according to an instruction from an examiner and a comparison result obtained by comparing again using a threshold obtained by the change, Generating a motion contrast front image of the optometry again.

Claims (16)

それぞれ被検体の略同一箇所における断層を示す前記被検体の複数の断層像データを取得する工程と、
該算出された複数の断層像データ間の対応する画素データを用いてモーションコントラストを算出する工程と、
前記モーションコントラストと閾値とを比較する工程と、
前記比較の結果に基づいて前記閾値以下のモーションコントラストを無効化する工程と、
前記無効化する工程が行われた後に、前記モーションコントラストに基づいてモーションコントラスト画像を生成する工程と、を有し、
前記閾値が可変または複数あることを特徴とする画像生成方法。
A step of acquiring a plurality of tomographic image data of the subject each showing a tomogram at substantially the same location of the subject,
Calculating a motion contrast using the pixel data corresponding to the calculated plurality of tomographic image data,
Comparing the motion contrast with a threshold,
A step of invalidating the motion contrast equal to or less than the threshold based on the result of the comparison,
After the invalidating step is performed, a step of generating a motion contrast image based on the motion contrast,
An image generation method, wherein the threshold value is variable or plural.
前記モーションコントラストを算出する工程は、モーションコントラストを前記算出に用いた複数の断層像データの対応する画素データの平均値を用いて正規化する工程をさらに有することを特徴とする請求項1記載の画像生成方法。   2. The method according to claim 1, wherein the step of calculating the motion contrast further includes a step of normalizing the motion contrast using an average value of corresponding pixel data of the plurality of tomographic image data used for the calculation. Image generation method. 前記モーションコントラスト画像の深さ方向の表示範囲を設定する工程と、
前記設定された表示範囲に基づいて前記モーションコントラスト画像を表示する工程と、を更に有し、
前記表示範囲の変更に応じて表示される前記モーションコントラスト画像を更新することを特徴とする請求項1または請求項2記載の画像生成方法。
Setting a display range in the depth direction of the motion contrast image,
Displaying the motion contrast image based on the set display range, further comprising:
3. The image generation method according to claim 1, wherein the motion contrast image displayed according to the change of the display range is updated.
前記表示範囲を設定する工程は、その設定可能な表示範囲を深さ方向の所定の幅に制限可能であることを特徴とする請求項3記載の画像生成方法。   4. The image generating method according to claim 3, wherein in the step of setting the display range, the settable display range can be limited to a predetermined width in a depth direction. 前記断層像データから層を検出する工程を更に有し、
前記表示範囲を設定する工程は、該検出された層に基づいて選択可能であることを特徴とする請求項3記載の画像生成方法。
Further comprising a step of detecting a layer from the tomographic image data,
The image generation method according to claim 3, wherein the step of setting the display range is selectable based on the detected layer.
前記表示範囲を設定する工程は、検出された層に基づいて任意の層を選択可能であるとともに、選択可能な層の数を制限可能であることを特徴とする請求項5記載の画像生成方法。   6. The image generation method according to claim 5, wherein in the step of setting the display range, an arbitrary layer can be selected based on the detected layer, and the number of selectable layers can be limited. . 前記被検体は眼底であり、
前記表示範囲を設定する工程は、網膜上部層の選択が可能であり、かつ
神経線維層(NFL) 、神経節細胞層(GCL)、内網状層(IPL)、内顆粒層(INL)、外網状層(OPL) 、外顆粒層(ONL)、外境界膜(ELM)のいずれかを選択した場合、少なくともEllipsoid Zone(EZ)、 Interdigitation Zone(IZ)、RPE層および脈絡膜の1つを選択不能とすることを特徴とする請求項6記載の画像生成方法。
The subject is a fundus,
In the step of setting the display range, the upper layer of the retina can be selected, and the nerve fiber layer (NFL), the ganglion cell layer (GCL), the inner plexiform layer (IPL), the inner granular layer (INL), and the outer layer When any of the reticular layer (OPL), outer granular layer (ONL), and outer limiting membrane (ELM) is selected, at least one of the Ellipsoid Zone (EZ), the Interdigitation Zone (IZ), the RPE layer, and the choroid cannot be selected. 7. The image generation method according to claim 6, wherein:
前記被検体は眼底であり、
前記表示範囲を設定する工程は、網膜下部層の選択が可能であり、かつ
内顆粒層(INL)、外網状層(OPL)、外顆粒層(ONL)、外境界膜(ELM)、Ellipsoid Zone(EZ)、 Interdigitation Zone(IZ)、網膜色素上皮(RPE)層、脈絡膜のいずれかを選択した場合、少なくとも神経線維層(NFL) 、神経節細胞層(GCL)、内網状層(IPL)、内顆粒層(INL)、外網状層(OPL) 、外顆粒層(ONL)および外境界膜(ELM)の1つを選択不能とすることを特徴とする請求項6記載の画像生成方法。
The subject is a fundus,
In the step of setting the display range, the lower layer of the retina can be selected, and the inner granular layer (INL), the outer plexiform layer (OPL), the outer granular layer (ONL), the outer limiting membrane (ELM), and the Ellipsoid Zone can be selected. (EZ), Interdigestion Zone (IZ), the retinal pigment epithelium (RPE) layer, and when any of the choroid is selected, at least nerve fiber layer (NFL), ganglion cell layer (GCL), inner plexiform layer (IPL), 7. The image generating method according to claim 6, wherein one of an inner granular layer (INL), an outer plexiform layer (OPL), an outer granular layer (ONL) and an outer limiting membrane (ELM) is made unselectable.
前記断層像データは3次元断層像データであり、
前記モーションコントラストを算出する工程において、3次元モーションコントラストを算出し、
前記モーションコントラスト画像を生成する工程において、前記3次元モーションコントラストを前記表示範囲において深さ方向に投影または積算して2次元モーションコントラスト画像を生成し、
前記モーションコントラスト画像を表示する工程において、2次元モーションコントラスト画像を表示することを特徴とする請求項3乃至8の何れか1項に記載の画像生成方法。
The tomographic image data is three-dimensional tomographic image data,
In the step of calculating the motion contrast, a three-dimensional motion contrast is calculated,
In the step of generating the motion contrast image, the three-dimensional motion contrast is projected or integrated in the depth direction in the display range to generate a two-dimensional motion contrast image,
9. The image generation method according to claim 3, wherein in the step of displaying the motion contrast image, a two-dimensional motion contrast image is displayed.
前記モーションコントラスト画像を表示する工程において、モーションコントラスト画像上で指定した位置に対応する位置の断層像を3次元モーションコントラストから選択または生成して表示する請求項9記載の画像生成方法。   10. The image generation method according to claim 9, wherein in the step of displaying the motion contrast image, a tomographic image at a position corresponding to a position specified on the motion contrast image is selected or generated from three-dimensional motion contrast and displayed. 前記閾値を変更する工程を更に有し、
前記閾値の変更に応じて、モーションコントラスト画像を生成する工程とモーションコントラスト画像を表示する工程とが繰返し実行されることを特徴とする請求項3乃至10の何れか1項に記載の画像生成方法。
Further comprising the step of changing the threshold,
The method according to any one of claims 3 to 10, wherein a step of generating a motion contrast image and a step of displaying the motion contrast image are repeatedly executed according to the change of the threshold value. .
前記閾値は前記検出された層毎に設定されることを特徴とする請求項5記載の画像生成方法。   The image generation method according to claim 5, wherein the threshold is set for each of the detected layers. 前記閾値は、前記閾値と比較されるモーションコントラストに対応する画像の周辺画素のモーションコントラストに基づいて決定されることを特徴とする請求項1乃至12の何れか1項に記載の画像生成方法。   The method according to claim 1, wherein the threshold is determined based on a motion contrast of a peripheral pixel of an image corresponding to the motion contrast to be compared with the threshold. 所定領域のモーションコントラストのヒストグラムからモーション領域と非モーション領域を推定し、前記モーション領域のヒストグラムおよび前記非モーション領域のヒストグラムから前記閾値を決定する請求項1乃至13の何れか1項に記載の画像生成方法。   The image according to any one of claims 1 to 13, wherein a motion area and a non-motion area are estimated from a motion contrast histogram of a predetermined area, and the threshold is determined from the motion area histogram and the non-motion area histogram. Generation method. それぞれ被検体の略同一箇所における断層を示す前記被検体の複数の断層像データを取得する取得手段と、
該取得された複数の断層像データ間の対応する画素データを用いてモーションコントラストを算出する算出手段と、
前記モーションコントラストと閾値とを比較する比較手段と、
前記比較の結果に基づいて前記閾値以下のモーションコントラストを無効化する無効化手段と、
前記無効化した後に、前記モーションコントラストに基づいてモーションコントラスト画像を生成する生成手段と、
前記閾値を変更する変更手段と、を備える画像生成装置。
Acquisition means for acquiring a plurality of tomographic image data of the subject, each showing a tomogram at substantially the same location of the subject,
Calculating means for calculating a motion contrast using pixel data corresponding to the acquired plurality of tomographic image data;
Comparing means for comparing the motion contrast with a threshold,
Invalidation means for invalidating the motion contrast equal to or less than the threshold based on the result of the comparison,
After the invalidation, generating means for generating a motion contrast image based on the motion contrast,
An image generating apparatus comprising: a changing unit configured to change the threshold value.
請求項1記載の画像生成方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。   A program for causing a computer to execute the image generation method according to claim 1.
JP2019182532A 2019-10-02 2019-10-02 Image generator, image generation method and program Active JP6992030B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019182532A JP6992030B2 (en) 2019-10-02 2019-10-02 Image generator, image generation method and program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019182532A JP6992030B2 (en) 2019-10-02 2019-10-02 Image generator, image generation method and program

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015094339A Division JP6598502B2 (en) 2015-05-01 2015-05-01 Image generating apparatus, image generating method, and program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019217388A true JP2019217388A (en) 2019-12-26
JP6992030B2 JP6992030B2 (en) 2022-01-13

Family

ID=69094975

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019182532A Active JP6992030B2 (en) 2019-10-02 2019-10-02 Image generator, image generation method and program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6992030B2 (en)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003052634A (en) * 2001-08-10 2003-02-25 Matsushita Electric Works Ltd Method and instrument for extracting pupillary margin and pupillary margin extraction program
JP2009523563A (en) * 2006-01-19 2009-06-25 オプトビュー,インコーポレーテッド Examining the eye by optical coherence tomography
JP2013144048A (en) * 2012-01-16 2013-07-25 Canon Inc Ophthalmologic image pickup apparatus and control method thereof
JP2013148482A (en) * 2012-01-19 2013-08-01 Nidek Co Ltd Optical coherence tomography device
WO2013167641A1 (en) * 2012-05-10 2013-11-14 Carl Zeiss Meditec Ag Analysis and visualization of oct angiography data
JP2014061085A (en) * 2012-09-20 2014-04-10 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Method fo detecting ellipse approximating to pupil portion
US20140160487A1 (en) * 2012-12-10 2014-06-12 The Johns Hopkins University Real-time 3d and 4d fourier domain doppler optical coherence tomography system
US20140221827A1 (en) * 2011-06-07 2014-08-07 California Institute Of Technology Enhanced optical angiography using intensity contrast and phase contrast imaging methods
JP2015511146A (en) * 2012-02-03 2015-04-16 オレゴン ヘルス アンド サイエンス ユニバーシティ Optical flow imaging in vivo
JP2016209198A (en) * 2015-05-01 2016-12-15 キヤノン株式会社 Image generation apparatus, image generation method, and program

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003052634A (en) * 2001-08-10 2003-02-25 Matsushita Electric Works Ltd Method and instrument for extracting pupillary margin and pupillary margin extraction program
JP2009523563A (en) * 2006-01-19 2009-06-25 オプトビュー,インコーポレーテッド Examining the eye by optical coherence tomography
US20140221827A1 (en) * 2011-06-07 2014-08-07 California Institute Of Technology Enhanced optical angiography using intensity contrast and phase contrast imaging methods
JP2013144048A (en) * 2012-01-16 2013-07-25 Canon Inc Ophthalmologic image pickup apparatus and control method thereof
JP2013148482A (en) * 2012-01-19 2013-08-01 Nidek Co Ltd Optical coherence tomography device
JP2015511146A (en) * 2012-02-03 2015-04-16 オレゴン ヘルス アンド サイエンス ユニバーシティ Optical flow imaging in vivo
WO2013167641A1 (en) * 2012-05-10 2013-11-14 Carl Zeiss Meditec Ag Analysis and visualization of oct angiography data
JP2014061085A (en) * 2012-09-20 2014-04-10 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Method fo detecting ellipse approximating to pupil portion
US20140160487A1 (en) * 2012-12-10 2014-06-12 The Johns Hopkins University Real-time 3d and 4d fourier domain doppler optical coherence tomography system
JP2016209198A (en) * 2015-05-01 2016-12-15 キヤノン株式会社 Image generation apparatus, image generation method, and program
JP6598502B2 (en) * 2015-05-01 2019-10-30 キヤノン株式会社 Image generating apparatus, image generating method, and program

Also Published As

Publication number Publication date
JP6992030B2 (en) 2022-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6598502B2 (en) Image generating apparatus, image generating method, and program
JP6624945B2 (en) Image forming method and apparatus
JP6632267B2 (en) Ophthalmic apparatus, display control method and program
JP6598503B2 (en) Image generating apparatus, image generating method, and program
JP6702764B2 (en) Optical coherence tomographic data processing method, program for executing the method, and processing apparatus
JP6843521B2 (en) Image processing device and image processing method
JP6685706B2 (en) Image processing apparatus and image processing method
JP6584126B2 (en) Image generating apparatus, image generating method, and program
JP6602108B2 (en) Ophthalmic apparatus, information processing method, and program
JP6682291B2 (en) Image processing apparatus, image processing method and program
WO2016110917A1 (en) Image processing apparatus and image processing method for polarization-sensitive optical coherence tomography
JP6849776B2 (en) Information processing device and information processing method
JP6992030B2 (en) Image generator, image generation method and program
JP2021087817A (en) Image processing apparatus and image processing method
JP6995485B2 (en) Ophthalmic appliances, device control methods and programs
JP6849780B2 (en) Ophthalmic equipment, display control methods and programs
JP6992031B2 (en) Image generator, image generation method and program
JP2023128334A (en) Information processing device, optical coherence tomography device, information processing method, and program
JP2017131551A (en) Image processing device and image processing method

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191025

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191025

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200917

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201013

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201210

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210420

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210604

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20211109

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211208

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6992030

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151