眼底観察装置、眼科画像処理装置及び眼科画像処理プログラム
【課題】眼底の断層画像における血管の断面に相当する画像領域の位置の把握を可能にする。
【解決手段】眼底観察装置１は、眼底Ｅｆの眼底画像Ｅｆ′と断層画像Ｇ１〜Ｇｍの双方を取得する。積算画像生成部２３１は、各断層画像Ｇｉを深度方向に積算して積算画像を生成する。血管領域抽出部２３２は、眼底画像Ｅｆ′及び積算画像から血管領域をそれぞれ抽出する。血管領域位置合わせ部２３３は、これら２つの血管領域の位置合わせを行う。血管断面領域特定部２３４は、この位置合わせ結果に基づいて、各断層画像Ｇｉにおける血管断面領域の位置を特定する。更に、画像補間部２３５は、この血管断面領域の直下の画像領域（血管直下領域）における層領域や境界領域の画像を補間する。層厚演算部２３６は、血管直下領域の位置を含む眼底Ｅｆの任意の位置における層領域の厚さを演算する。
【解決手段】眼底観察装置１は、眼底Ｅｆの眼底画像Ｅｆ′と断層画像Ｇ１〜Ｇｍの双方を取得する。積算画像生成部２３１は、各断層画像Ｇｉを深度方向に積算して積算画像を生成する。血管領域抽出部２３２は、眼底画像Ｅｆ′及び積算画像から血管領域をそれぞれ抽出する。血管領域位置合わせ部２３３は、これら２つの血管領域の位置合わせを行う。血管断面領域特定部２３４は、この位置合わせ結果に基づいて、各断層画像Ｇｉにおける血管断面領域の位置を特定する。更に、画像補間部２３５は、この血管断面領域の直下の画像領域（血管直下領域）における層領域や境界領域の画像を補間する。層厚演算部２３６は、血管直下領域の位置を含む眼底Ｅｆの任意の位置における層領域の厚さを演算する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検眼の眼底を観察するために用いられる眼底観察装置、眼科画像処理装置及び眼科画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
眼底観察装置としては、従来から眼底カメラが広く用いられている。図１９は、従来の一般的な眼底カメラの外観構成の一例を表し、図２０は、眼底カメラに内蔵される光学系の構成の一例を表している（たとえば特許文献１参照。）。なお、「観察」とは、眼底の撮影画像を観察する場合を少なくとも含むものとする（その他、肉眼による眼底観察を含んでもよい。）。
【０００３】
まず、図１９を参照しつつ、従来の眼底カメラ１０００の外観構成について説明する。この眼底カメラ１０００は、ベース２上に前後左右方向（水平方向）にスライド可能に搭載された架台３を備えている。この架台３には、検者が各種操作を行うための操作パネル３ａとジョイスティック４が設置されている。
【０００４】
検者は、ジョイスティック４を操作することによって、架台３をベース２上において３次元的に移動させることができる。ジョイスティック４の頂部には、眼底を撮影するときに押下される操作ボタン４ａが配置されている。
【０００５】
ベース２上には支柱５が立設されている。この支柱５には、被検者の顎部を載置するための顎受け６と、被検眼Ｅを固視させるための光を発する外部固視灯７とが設けられている。
【０００６】
架台３上には、眼底カメラ１０００の各種の光学系や制御系を格納する本体部８が搭載されている。なお、制御系は、ベース２や架台３の内部等に設けられていることもあるし、眼底カメラ１０００に接続されたコンピュータ等の外部装置に設けられていることもある。
【０００７】
本体部８の被検眼Ｅ側（図１９の紙面左方向）には、被検眼Ｅに対峙して配置される対物レンズ部８ａが設けられている。また、本体部８の検者側（図１９の紙面右方向）には、被検眼Ｅの眼底を肉眼観察するための接眼レンズ部８ｂが設けられている。
【０００８】
更に、本体部８には、被検眼Ｅの眼底の静止画像を撮影するためのスチルカメラ９と、眼底の静止画像や動画像を撮影するためのテレビカメラ等の撮像装置１０とが設けられている。このスチルカメラ９と撮像装置１０は、それぞれ本体部８に対して着脱可能に形成されている。
【０００９】
スチルカメラ９としては、検査の目的や撮影画像の保存方法などの各種条件に応じて、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の撮像素子を搭載したデジタルカメラや、フィルムカメラや、インスタントカメラなどを適宜に装着して使用することができる。本体部８には、このような各種のスチルカメラ９を選択的に装着するための装着部８ｃが形成されている。
【００１０】
スチルカメラ９や撮像装置１０がデジタル撮像方式のものである場合、これらにより撮影された眼底画像の画像データを、眼底カメラ１０００に接続されたコンピュータ等に送信し、その眼底画像をディスプレイに表示させて観察することができる。また、眼底カメラ１０００に接続された画像記録装置に画像データを送信してデータベース化し、たとえば電子カルテ作成用の電子データとして用いることができる。
【００１１】
また、本体部８の検者側には、タッチパネルモニタ１１が設けられている。このタッチパネルモニタ１１には、（デジタル方式の）スチルカメラ９や撮像装置１０から出力される映像信号に基づいて作成される被検眼Ｅの眼底画像が表示される。また、このタッチパネルモニタ１１には、その画面中央を原点とする２次元座標系が眼底画像に重ねて表示されるようになっている。検者が画面上の所望の位置に触れると、その触れた位置に対応する座標値が表示されるようになっている。
【００１２】
次に、図２０を参照しつつ、眼底カメラ１０００の光学系の構成について説明する。眼底カメラ１０００の光学系は、被検眼Ｅの眼底Ｅｆの撮影を行う前に、眼底Ｅｆに対してアライメントされる（つまり、図２０に示すｘ方向、ｙ方向、ｚ方向に光学系を移動させて、撮影に好適な位置に光学系を配置させる。）。この眼底カメラ１０００の光学系には、被検眼Ｅの眼底Ｅｆを照明する照明光学系１００と、この照明光の眼底反射光を接眼レンズ部８ｂ、スチルカメラ９、撮像装置１０に導く撮影光学系１２０とが設けられている。
【００１３】
照明光学系１００は、観察光源１０１、コンデンサレンズ１０２、撮影光源１０３、コンデンサレンズ１０４、エキサイタフィルタ１０５及び１０６、リング透光板１０７、ミラー１０８、ＬＣＤ１０９、照明絞り１１０、リレーレンズ１１１、孔開きミラー１１２、対物レンズ１１３を含んで構成されている。
【００１４】
観察光源１０１は、たとえばハロゲンランプにより構成され、眼底観察用の定常光（連続光）を出力する。コンデンサレンズ１０２は、観察光源１０１から発せられた定常光（観察照明光）を集光して、観察照明光を眼底にほぼ均等に照明させるための光学素子である。
【００１５】
撮影光源１０３は、たとえばキセノンランプにより構成され、眼底Ｅｆの撮影を行うときにフラッシュ発光される。コンデンサレンズ１０４は、撮影光源１０３から発せられたフラッシュ光（撮影照明光）を集光して、撮影照明光を眼底Ｅｆに均等に照射させるための光学素子である。
【００１６】
エキサイタフィルタ１０５、１０６は、眼底Ｅｆの眼底画像の蛍光撮影を行うときに使用されるフィルタである。このエキサイタフィルタ１０５、１０６は、それぞれ、ソレノイド等の駆動機構（図示せず）によって光路上に挿脱可能とされている。エキサイタフィルタ１０５は、ＦＡＧ（フルオレセイン蛍光造影）撮影時に光路上に配置される。一方、エキサイタフィルタ１０６は、ＩＣＧ（インドシアニングリーン蛍光造影）撮影時に光路上に配置される。なお、カラー撮影時には、エキサイタフィルタ１０５、１０６はともに光路上から退避される。
【００１７】
リング透光板１０７は、被検眼Ｅの瞳孔と共役な位置に配置されており、照明光学系１００の光軸を中心としたリング透光部１０７ａを備えている。ミラー１０８は、観察光源１０１や撮影光源１０３が発した照明光を撮影光学系１２０の光軸方向に反射させる。ＬＣＤ１０９は、被検眼Ｅの固視を行うための固視標（図示せず）などを表示する。
【００１８】
照明絞り１１０は、フレア防止等のために照明光の一部を遮断する絞り部材である。この照明絞り１１０は、照明光学系１００の光軸方向に移動可能に構成されており、それにより眼底Ｅｆの照明領域を調整できるようになっている。
【００１９】
孔開きミラー１１２は、照明光学系１００の光軸と撮影光学系１２０の光軸とを合成する光学素子である。孔開きミラー１１２の中心領域には孔部１１２ａが開口されている。照明光学系１００の光軸と撮影光学系１２０の光軸は、この孔部１１２ａの略中心位置にて交差するようになっている。対物レンズ１１３は、本体部８の対物レンズ部８ａ内に設けられている。
【００２０】
このような構成を有する照明光学系１００は、以下のような態様で眼底Ｅｆを照明する。まず、眼底観察時には観察光源１０１が点灯されて観察照明光が出力される。この観察照明光は、コンデンサレンズ１０２、１０４を介してリング透光板１０７を照射する（エキサイタフィルタ１０５、１０６は光路上から退避されている。）。リング透光板１０７のリング透光部１０７ａを通過した光は、ミラー１０８により反射され、ＬＣＤ１０９、照明絞り１１０及びリレーレンズ１１１を経由して孔開きミラー１１２により反射される。孔開きミラー１１２により反射された観察照明光は、撮影光学系１２０の光軸方向に進行し、対物レンズ１１３により集束されて被検眼Ｅに入射して眼底Ｅｆを照明する。
【００２１】
このとき、リング透光板１０７が被検眼Ｅの瞳孔に共役な位置に配置されていることから、瞳孔上には、被検眼Ｅに入射する観察照明光のリング状の像が形成される。観察照明光の眼底反射光は、この瞳孔上のリング状の像の中心暗部を通じて被検眼Ｅから出射するようになっている。このようにして、観察照明光の眼底反射光に対する、被検眼Ｅに入射してくる観察照明光の影響を防止するようになっている。
【００２２】
一方、眼底Ｅｆを撮影するときには、撮影光源１０３がフラッシュ発光され、撮影照明光が同様の経路を通じて眼底Ｅｆに照射される。なお、蛍光撮影の場合には、ＦＡＧ撮影かＩＣＧ撮影かに応じて、エキサイタフィルタ１０５又は１０６が選択的に光路上に配置される。
【００２３】
次に、撮影光学系１２０について説明する。撮影光学系１２０は、対物レンズ１１３、孔開きミラー１１２（の孔部１１２ａ）、撮影絞り１２１、バリアフィルタ１２２及び１２３、変倍レンズ１２４、リレーレンズ１２５、撮影レンズ１２６、クイックリターンミラー１２７及び撮影媒体９ａを含んで構成される。ここで、撮影媒体９ａは、スチルカメラ９に用いられる任意の撮影媒体（ＣＣＤ等の撮像素子、カメラフィルム、インスタントフィルムなど）である。
【００２４】
瞳孔上のリング状の像の中心暗部を通じて被検眼Ｅから出射した照明光の眼底反射光は、孔開きミラー１１２の孔部１１２ａを通じて撮影絞り１２１に入射する。孔開きミラー１１２は、照明光の角膜反射光を反射して、撮影絞り１２１に入射する眼底反射光に角膜反射光を混入させないように作用する。それにより、観察画像や撮影画像におけるフレアの発生を抑止するようになっている。
【００２５】
撮影絞り１２１は、大きさの異なる複数の円形の透光部が形成された板状の部材である。複数の透光部は、絞り値（Ｆ値）の異なる絞りを構成し、図示しない駆動機構によって、透光部が択一的に光路上に配置されるようになっている。
【００２６】
バリアフィルタ１２２、１２３は、それぞれ、ソレノイド等の駆動機構（図示せず）によって光路上に挿脱可能とされている。ＦＡＧ撮影を行うときにはバリアフィルタ１２２が光路上に配置され、ＩＣＧ撮影を行うときにはバリアフィルタ１２３が光路上に配置される。また、カラー撮影を行うときには、バリアフィルタ１２２、１２３は、光路上からともに退避される。
【００２７】
変倍レンズ１２４は、図示しない駆動機構によって撮影光学系１２０の光軸方向に移動可能とされている。それにより、観察倍率や撮影倍率の変更、眼底画像のフォーカスなどを行うことができる。撮影レンズ１２６は、被検眼Ｅからの眼底反射光を撮影媒体９ａ上に結像させるレンズである。
【００２８】
クイックリターンミラー１２７は、図示しない駆動機構によって回動軸１２７ａ周りに回動可能に設けられている。スチルカメラ９で眼底Ｅｆの撮影を行う場合には、光路上に斜設されているクイックリターンミラー１２７を上方に跳ね上げて、眼底反射光を撮影媒体９ａに導くようになっている。一方、撮像装置１０による眼底撮影時や、検者の肉眼による眼底観察時には、クイックリターンミラー１２７を光路上に斜設配置させた状態で、眼底反射光を上方に向けて反射するようになっている。
【００２９】
撮影光学系１２０には、更に、クイックリターンミラー１２７により反射された眼底反射光を案内するための、フィールドレンズ（視野レンズ）１２８、切換ミラー１２９、接眼レンズ１３０、リレーレンズ１３１、反射ミラー１３２、撮影レンズ１３３及び撮像素子１０ａが設けられている。撮像素子１０ａは、撮像装置１０に内蔵されたＣＣＤ等の撮像素子である。タッチパネルモニタ１１には、撮像素子１０ａにより撮影された眼底画像Ｅｆ′が表示される。
【００３０】
切換ミラー１２９は、クイックリターンミラー１２７と同様に、回動軸１２９ａ周りに回動可能とされている。この切換ミラー１２９は、肉眼による観察時には光路上に斜設された状態で眼底反射光を接眼レンズ１３０に向けて反射する。
【００３１】
また、撮像装置１０を用いて眼底画像を撮影するときには、切換ミラー１２９を光路上から退避して、眼底反射光を撮像素子１０ａに向けて導く。その場合、眼底反射光は、リレーレンズ１３１を経由してミラー１３２により反射され、撮影レンズ１３３によって撮像素子１０ａに結像される。
【００３２】
このような眼底カメラ１０００は、眼底Ｅｆの表面、すなわち網膜の状態を観察するために用いられる眼底観察装置である。換言すると、眼底カメラ１０００は、被検眼Ｅの角膜の方向から眼底Ｅｆを見たときの２次元的な眼底画像を得るための装置である。一方、網膜の深層には脈絡膜や強膜といった組織が存在し、これらの組織の状態を観察するための技術が望まれていたが、近年、これら深層組織を観察するための装置の実用化が進んでいる（たとえば特許文献２、３参照）。
【００３３】
特許文献２、３に開示された眼底観察装置は、いわゆるＯＣＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）技術を応用した装置（光画像計測装置、光コヒーレンストポグラフィ装置などと呼ばれる。）である。この眼底観察装置は、低コヒーレンス光を二分して、その一方（信号光）を眼底に導き、他方（参照光）を所定の参照物体に導くとともに、眼底を経由した信号光と参照物体を経由した参照光とを重畳して得られる干渉光を検出して解析することにより、眼底の表面ないし深層組織の断層画像を形成する装置である。また、光画像計測装置は、複数の断層画像に基づいて、眼底の３次元画像を形成することが可能である。なお、特許文献２に記載の光画像計測装置は、一般に、フーリエドメイン（Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｄｏｍａｉｎ）ＯＣＴなどと呼ばれている。
【００３４】
フーリエドメインＯＣＴは、信号光をスキャンして眼底に照射することにより、その走査線に沿った深度方向（図２０に示すｚ方向）の断面を有する断層画像を形成するようになっている。このような信号光のスキャンは、Ｂスキャンなどと呼ばれている（たとえば非特許文献１参照）。
【００３５】
３次元画像を形成する場合、複数の走査線に沿ってＢスキャンを実行し、それにより得られる複数の断層画像に補間処理を施すなどして３次元画像データを生成する。この３次元画像データは、Ｘ線ＣＴ装置等の医用画像診断装置と同様に、ボリュームデータ或いはボクセルデータなどと呼ばれ、３次元的に配列された各ボクセルに画素データ（明るさ、濃淡、色等のデータ。輝度値やＲＧＢ値など）が割り当てられた形態の画像データである。３次元画像は、ボリュームデータをレンダリングして得られる所定の視線方向から見た擬似的な３次元画像として表示される。
【００３６】
【特許文献１】特開２００４−３５０８４９号公報
【特許文献２】特開２００３−５４３号公報
【特許文献３】特開２００５−２４１４６４号公報
【非特許文献１】ＮＥＤＯワークショップ「人体の“窓”、眼底から体内を見る（診る）」−最新光学技術を駆使した生活習慣病の超早期診断機器開発−（開催日：２００５年４月２５日）、インターネット〈ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｅｄｏ．ｇｏ．ｊｐ／ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ／ｋｏｕｂｏ／１７０６２７＿２／ｂｅｓｓｈｉ３．ｐｄｆ〉
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３７】
従来の光画像計測装置を用いて眼底の断層画像を取得したときに、眼底血管の直下（図２０に示す＋ｚ方向の位置）の画像領域が不明瞭になり、眼底（網膜等）の層の境界の状態が視認できなくなるという問題が生じていた。
【００３８】
たとえば、図２１に示すように、眼底の断層画像Ｇ′において、或る層（の画像内）Ｌ１′に眼底血管（の断面の画像）Ｖが存在する場合、この眼底血管Ｖの影響により、その直下に位置する画像領域Ｖ′が不明瞭となり、層Ｌ１′と層Ｌ２′との境界ｇ２′の状態や、層Ｌ２′と層Ｌ３′との境界ｇ３′の状態や、層Ｌ３′とその下層（図示せず）との境界ｇ４′の状態を把握できないことがあった。それにより、眼底血管Ｖの直下位置における層Ｌ１′、Ｌ２′、Ｌ３′等の厚さを計測することができなかった。そのため、当該位置における層の厚さは、「０」、「計測不能」などと記録されており、画像を取得した領域全体に亘って層の厚さを計測することができないという問題があった。
【００３９】
断層画像Ｇ′をユーザが視認してこのような画像領域Ｖ′を探索しようとすると、相当の時間と労力が必要となり、運用上現実的とは言い難い。また、断層画像Ｇ′を解析して眼底血管Ｖを特定することは困難であることから、断層画像Ｇ′内から画像領域Ｖ′を自動的に抽出することは難しかった（なお、図２１においては、説明のために眼底血管Ｖを明示しているが、一般に、実際の眼底血管は、このように明瞭には特定できない。）。なお、図２１中の符号ＬＳは、光画像計測装置から眼底Ｅｆに照射される信号光（前述）を表している。
【００４０】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、眼底の断層画像における血管の断面に相当する画像領域（血管断面領域）の位置の把握を可能にする眼底観察装置、眼科画像処理装置及び眼科画像処理プログラムを提供することを目的とする。
【００４１】
また、本発明は、眼底の断層画像において血管断面領域の直下に位置する層の画像領域（層領域）や、層と層との境界の画像領域（境界領域）の取得を可能にする眼底観察装置、眼科画像処理装置及び眼科画像処理プログラムを提供することを更なる目的とする。
【００４２】
また、本発明は、血管断面領域の直下における層領域の厚さの計測を可能にする眼底観察装置、眼科画像処理装置及び眼科画像処理プログラムを提供することを更なる目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００４３】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、光学的に取得されるデータに基づいて、被検眼の眼底の表面の２次元画像を形成する第１の画像形成手段と、前記２次元画像の少なくとも一部に相当する前記眼底の表面の領域を光学的に走査して取得されるデータに基づいて、前記眼底の断層画像を形成する第２の画像形成手段と、該形成された断層画像を深度方向に積算して積算画像を生成する積算画像生成手段と、前記第１の画像形成手段により形成された前記２次元画像から、眼底血管に相当する第１の血管領域を抽出するとともに、前記積算画像生成手段により生成された前記積算画像から、眼底血管に相当する第２の血管領域を抽出する抽出手段と、該抽出された前記第１の血管領域及び前記第２の血管領域に基づいて、当該断層画像における眼底血管の断面に相当する血管断面領域の位置を特定する特定手段と、を備える、ことを特徴とする眼底観察装置である。
【００４４】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の眼底観察装置であって、前記特定手段により特定された前記血管断面領域の位置に基づいて、当該断層画像における前記眼底に含まれる層の境界に相当する境界領域の補間を行う補間手段を更に備える、ことを特徴とする。
【００４５】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の眼底観察装置であって、前記特定手段により特定された前記血管断面領域の位置に基づいて、当該断層画像における前記眼底に含まれる層に相当する層領域の補間を行う補間手段を更に備える、ことを特徴とする。
【００４６】
また、請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の眼底観察装置であって、前記補間手段による前記補間により得られた画像領域を、前記第２の画像形成手段により形成された断層画像に重ねて表示する表示手段を更に備える、ことを特徴とする。
【００４７】
また、請求項５に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の眼底観察装置であって、前記補間手段による前記補間の結果に基づいて、前記眼底に含まれる層の厚さを演算する演算手段を更に備える、ことを特徴とする。
【００４８】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の眼底観察装置であって、前記特定手段は、前記抽出手段により抽出された前記第１の血管領域と前記第２の血管領域との位置合わせを行う位置合わせ手段を備え、前記第２の血管領域に前記位置合わせがなされた前記第１の血管領域に対応する前記断層画像中の位置を前記血管断面領域の位置として特定する、ことを特徴とする。
【００４９】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の眼底観察装置であって、前記第２の画像形成手段は、光源と、該光源から出力された光を前記眼底に向かう信号光と参照物体に向かう参照光とに分割するとともに、前記眼底を経由した信号光と前記参照物体を経由した参照光とを重畳させて干渉光を生成する干渉光生成手段と、該生成された干渉光を受光して検出信号を出力する検出手段と、前記眼底に対する前記信号光の入射位置を所定の主走査方向及び該主走査方向に直交する副走査方向にそれぞれ走査する走査手段と、を備え、前記主走査方向に沿った複数の前記入射位置のそれぞれについて、当該入射位置を経由した信号光と前記参照光とから生成される干渉光に基づく前記検出信号に基づいて当該入射位置における前記眼底の深度方向の画像を形成し、前記複数の入射位置のそれぞれについて該形成された深度方向の画像に基づいて前記主走査方向に沿った断層画像を形成することにより、前記副走査方向に沿った２以上の位置のそれぞれにおける前記断層画像を形成し、前記積算画像生成手段は、前記２以上の位置のそれぞれにおける前記断層画像を深度方向にそれぞれ積算することにより、前記積算画像を生成する、ことを特徴とする。
【００５０】
また、請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の眼底観察装置であって、前記第１の画像形成手段は、前記眼底に照明光を照射する照明光学系と、前記照射された照明光の眼底反射光を受光する撮影光学系と、を備え、前記受光された眼底反射光に基づいて前記眼底の表面の２次元画像を形成する眼底カメラである、ことを特徴とする。
【００５１】
また、請求項９に記載の発明は、被検眼の眼底の表面の２次元画像を形成する第１の画像形成手段と、前記２次元画像の少なくとも一部に相当する前記眼底の表面の領域における断層画像を形成する第２の画像形成手段とに接続された眼科画像処理装置であって、前記第２の画像形成手段により形成された断層画像を深度方向に積算して積算画像を生成する積算画像生成手段と、前記第１の画像形成手段により形成された前記２次元画像から、眼底血管に相当する第１の血管領域を抽出するとともに、前記積算画像生成手段により生成された前記積算画像から、眼底血管に相当する第２の血管領域を抽出する抽出手段と、該抽出された前記第１の血管領域及び前記第２の血管領域に基づいて、当該断層画像における眼底血管の断面に相当する血管断面領域の位置を特定する特定手段と、を備える、ことを特徴とする。
【００５２】
また、請求項１０に記載の発明は、被検眼の眼底の表面の２次元画像を形成する第１の画像形成手段と、前記２次元画像の少なくとも一部に相当する前記眼底の表面の領域における断層画像を形成する第２の画像形成手段とに接続されたコンピュータを、前記第２の画像形成手段により形成された断層画像を深度方向に積算して積算画像を生成する積算画像生成手段として機能させ、前記第１の画像形成手段により形成された前記２次元画像から、眼底血管に相当する第１の血管領域を抽出するとともに、前記積算画像生成手段により生成された前記積算画像から、眼底血管に相当する第２の血管領域を抽出する抽出手段として機能させ、該抽出された前記第１の血管領域及び前記第２の血管領域に基づいて、当該断層画像における眼底血管の断面に相当する血管断面領域の位置を特定する特定手段として機能させる、ことを特徴とする眼科画像処理プログラムである。
【発明の効果】
【００５３】
本発明によれば、光学的に取得されるデータに基づいて眼底表面の２次元画像を形成し、この２次元画像の少なくとも一部に相当する眼底の表面の領域を光学的に走査して取得されるデータに基づいて眼底の断層画像を形成するとともに、断層画像を深度方向に積算して積算画像を生成し、この積算画像及び２次元画像からそれぞれ血管領域を抽出し、抽出された２つの血管領域に基づいて、断層画像における血管断面領域の位置を特定するように構成されているので、眼底の断層画像における血管の断面に相当する画像領域である血管断面領域の位置の把握が可能になる。
【００５４】
また、本発明によれば、特定された血管断面領域の位置に基づき、断層画像において血管断面領域の直下に位置する層領域や境界領域を補間するように構成されているので、従来は取得できなかった血管断面領域の直下に位置する層領域や境界領域を取得することができる。
【００５５】
更に、本発明によれば、層領域や境界領域の補間処理の結果に基づいて、従来は計測できなかった血管断面領域の直下における層領域の厚さを計測することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
本発明に係る眼底観察装置、眼科画像処理装置及び眼科画像処理プログラムの好適な実施の形態の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、従来と同様の構成部分については、図１９、図２０と同じ符号を用いることにする。
【００５７】
まず、図１〜図７を参照して、本実施形態に係る眼底観察装置の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る眼底観察装置１の全体構成の一例を表している。図２は、眼底カメラユニット１Ａ内の走査ユニット１４１の構成の一例を表している。図３は、ＯＣＴユニット１５０の構成の一例を表している。図４は、演算制御装置２００のハードウェア構成の一例を表している。図５は、眼底観察装置１の制御系の構成の一例を表している。図６は、眼底カメラユニット１Ａに設けられた操作パネル３ａの構成の一例を表している。図７は、演算制御装置２００の制御系の構成の一例を表している。
【００５８】
［全体構成］
図１に示すように、眼底観察装置１は、眼底カメラとして機能する眼底カメラユニット１Ａと、光画像計測装置（ＯＣＴ装置）の光学系を格納したＯＣＴユニット１５０と、各種の演算処理や制御処理等を実行する演算制御装置２００とを含んで構成されている。
【００５９】
ＯＣＴユニット１５０には、接続線１５２の一端が取り付けられている。この接続線１５２の他端には、コネクタ部１５１が取り付けられている。このコネクタ部１５１は、図１９に示した装着部８ｃに装着される。また、接続線１５２の内部には光ファイバが導通されている。ＯＣＴユニット１５０と眼底カメラユニット１Ａは、接続線１５２を介して光学的に接続されている。ＯＣＴユニット１５０の詳細構成については、図３を参照しつつ後述することにする。
【００６０】
〔眼底カメラユニットの構成〕
眼底カメラユニット１Ａは、光学的に取得されるデータ（撮像装置１０、１２により検出されるデータ）に基づいて被検眼の眼底の表面の２次元画像を形成する装置であり、図１９に示した従来の眼底カメラ１０００とほぼ同様の外観構成を有している。また、眼底カメラユニット１Ａは、図２０に示した従来の光学系と同様に、被検眼Ｅの眼底Ｅｆを照明する照明光学系１００と、この照明光の眼底反射光を撮像装置１０に導く撮影光学系１２０とを備えている。
【００６１】
なお、詳細は後述するが、本実施形態の撮影光学系１２０における撮像装置１０は、近赤外領域の波長を有する照明光を検出するものである。また、この撮影光学系１２０には、可視領域の波長を有する照明光を検出する撮像装置１２が別途設けられている。更に、この撮影光学系１２０は、ＯＣＴユニット１５０からの信号光を眼底Ｅｆに導くとともに、眼底Ｅｆを経由した信号光をＯＣＴユニット１５０に導くようになっている。
【００６２】
さて、照明光学系１００は、従来と同様に、観察光源１０１、コンデンサレンズ１０２、撮影光源１０３、コンデンサレンズ１０４、エキサイタフィルタ１０５及び１０６、リング透光板１０７、ミラー１０８、ＬＣＤ１０９、照明絞り１１０、リレーレンズ１１１、孔開きミラー１１２、対物レンズ１１３を含んで構成される。
【００６３】
観察光源１０１は、たとえば約４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲に含まれる可視領域の波長の照明光を出力する。また、撮影光源１０３は、たとえば約７００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲に含まれる近赤外領域の波長の照明光を出力する。この撮影光源１０３から出力される近赤外光は、ＯＣＴユニット１５０で使用する光の波長よりも短く設定されている（後述）。
【００６４】
また、撮影光学系１２０は、対物レンズ１１３、孔開きミラー１１２（の孔部１１２ａ）、撮影絞り１２１、バリアフィルタ１２２及び１２３、変倍レンズ１２４、リレーレンズ１２５、撮影レンズ１２６、ダイクロイックミラー１３４、フィールドレンズ（視野レンズ）１２８、ハーフミラー１３５、リレーレンズ１３１、ダイクロイックミラー１３６、撮影レンズ１３３、撮像装置１０（撮像素子１０ａ）、反射ミラー１３７、撮影レンズ１３８、撮影装置１２（撮像素子１２ａ）、レンズ１３９及びＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）１４０を含んで構成される。
【００６５】
本実施形態に係る撮影光学系１２０においては、図２０に示した従来の撮影光学系１２０と異なり、ダイクロイックミラー１３４、ハーフミラー１３５、ダイクロイックミラー１３６、反射ミラー１３７、撮影レンズ１３８、レンズ１３９及びＬＣＤ１４０が設けられている。
【００６６】
ダイクロイックミラー１３４は、照明光学系１００からの照明光の眼底反射光（約４００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲に含まれる波長を有する）を反射するとともに、ＯＣＴユニット１５０からの信号光ＬＳ（たとえば約８００ｎｍ〜９００ｎｍの範囲に含まれる波長を有する；後述）を透過させるように構成されている。
【００６７】
また、ダイクロイックミラー１３６は、照明光学系１００からの可視領域の波長を有する照明光（観察光源１０１から出力される波長約４００ｎｍ〜７００ｎｍの可視光）を透過させるとともに、近赤外領域の波長を有する照明光（撮影光源１０３から出力される波長約７００ｎｍ〜８００ｎｍの近赤外光）を反射するように構成されている。
【００６８】
ＬＣＤ１４０には、内部固視標などが表示される。このＬＣＤ１４０からの光は、レンズ１３９により集光された後に、ハーフミラー１３５により反射され、フィールドレンズ１２８を経由してダイクロイックミラー１３６に反射される。そして、撮影レンズ１２６、リレーレンズ１２５、変倍レンズ１２４、孔開きミラー１１２（の孔部１１２ａ）、対物レンズ１１３等を経由して、被検眼Ｅに入射する。それにより、被検眼Ｅの眼底Ｅｆに内部固視標等が投影される。
【００６９】
撮像素子１０ａは、テレビカメラ等の撮像装置１０に内蔵されたＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子であり、特に、近赤外領域の波長の光を検出するものである（つまり、撮像装置１０は、近赤外光を検出する赤外線テレビカメラである。）。撮像装置１０は、近赤外光を検出した結果として映像信号を出力する。タッチパネルモニタ１１は、この映像信号に基づいて、眼底Ｅｆの表面の２次元画像（眼底画像Ｅｆ′）を表示する。また、この映像信号は演算制御装置２００に送られ、そのディスプレイ（後述）に眼底画像が表示されるようになっている。なお、この撮像装置１０による眼底撮影時には、たとえば照明光学系１００の撮影光源１０３から出力される近赤外領域の波長を有する照明光が用いられる。
【００７０】
一方、撮像素子１２ａは、テレビカメラ等の撮像装置１２に内蔵されたＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子であり、特に、可視領域の波長の光を検出するものである（つまり、撮像装置１２は、可視光を検出するテレビカメラである。）。撮像装置１２は、可視光を検出した結果として映像信号を出力する。タッチパネルモニタ１１は、この映像信号に基づいて、眼底Ｅｆの表面の２次元画像（眼底画像Ｅｆ′）を表示する。また、この映像信号は演算制御装置２００に送られ、そのディスプレイ（後述）に眼底画像が表示されるようになっている。なお、この撮像装置１２による眼底撮影時には、たとえば照明光学系１００の観察光源１０１から出力される可視領域の波長を有する照明光が用いられる。
【００７１】
本実施形態の撮影光学系１２０には、走査ユニット１４１と、レンズ１４２とが設けられている。走査ユニット１４１は、ＯＣＴユニット１５０から出力される光（信号光ＬＳ；後述する。）を眼底Ｅｆ上において走査する構成を具備し、本発明の「走査手段」の一例として作用するものである。
【００７２】
レンズ１４２は、ＯＣＴユニット１５０から接続線１５２を通じて導光された信号光ＬＳを平行な光束にして走査ユニット１４１に入射させる。また、レンズ１４２は、走査ユニット１４１を経由してきた信号光ＬＳの眼底反射光を集束させるように作用する。
【００７３】
図２に、走査ユニット１４１の具体的構成の一例を示す。走査ユニット１４１は、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂと、反射ミラー１４１Ｃ、１４１Ｄとを含んで構成されている。
【００７４】
ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂは、それぞれ回動軸１４１ａ、１４１ｂを中心に回動可能とされている。回動軸１４１ａ、１４１ｂは、互いに直交するように配設されている。図２においては、ガルバノミラー１４１Ａの回動軸１４１ａは、同図の紙面に対して平行方向に配設されており、ガルバノミラー１４１Ｂの回動軸１４１ｂは、同図の紙面に対して直交する方向に配設されている。すなわち、ガルバノミラー１４１Ｂは、図２中の両側矢印に示す方向に回動可能に構成され、ガルバノミラー１４１Ａは、当該両側矢印に対して直交する方向に回動可能に構成されている。それにより、この一対のガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂは、信号光ＬＳの反射方向を互いに直交する方向に変更するようにそれぞれ作用する。なお、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂのそれぞれの回動動作は、後述のミラー駆動機構（図５参照）によって駆動される。
【００７５】
ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂにより反射された信号光ＬＳは、反射ミラー１４１Ｃ、１４１Ｄにより反射され、ガルバノミラー１４１Ａに入射したときと同一の向きに進行するようになっている。
【００７６】
なお、前述のように、接続線１５２の内部には光ファイバ１５２ａが導通されており、この光ファイバ１５２ａの端面１５２ｂは、レンズ１４２に対峙して配設される。この端面１５２ｂから出射した信号光ＬＳは、レンズ１４２に向かってビーム径を拡大しつつ進行するが、このレンズ１４２によって平行な光束とされる。逆に、眼底Ｅｆを経由した信号光ＬＳは、このレンズ１４２により、端面１５２ｂに向けて集束されるようになっている。
【００７７】
〔ＯＣＴユニットの構成〕
次に、図３を参照しつつＯＣＴユニット１５０の構成について説明する。同図に示すＯＣＴユニット１５０は、光学的な走査により取得されるデータ（後述のＣＣＤ１８４により検出されるデータ）に基づいて前記眼底の断層画像を形成するための装置であり、従来の光画像計測装置とほぼ同様の光学系、すなわち、光源から出力された光を参照光と信号光とに分割し、参照物体を経由した参照光と被測定物体（眼底Ｅｆ）を経由した信号光とを重畳して干渉光を生成する干渉計と、この干渉光を検出した結果としての信号を演算制御装置２００に向けて出力する手段とを具備している。演算制御装置２００は、この信号を解析して被測定物体（眼底Ｅｆ）の画像を形成する。
【００７８】
低コヒーレンス光源１６０は、低コヒーレンス光Ｌ０を出力するスーパールミネセントダイオード（ＳＬＤ）や発光ダイオード（ＬＥＤ）等の広帯域光源により構成されている。この低コヒーレンス光Ｌ０は、たとえば、近赤外領域の波長を有し、かつ、数十マイクロメートル程度の時間的コヒーレンス長を有する光とされる。この低コヒーレンス光源１６０から出力される低コヒーレンス光Ｌ０は、眼底カメラユニット１Ａの照明光（波長約４００ｎｍ〜８００ｎｍ）よりも長い波長、たとえば約８００ｎｍ〜９００ｎｍの範囲に含まれる波長を有している。この低コヒーレンス光源１６０は、本発明の「光源」の一例に相当するものである。
【００７９】
低コヒーレンス光源１６０から出力された低コヒーレンス光Ｌ０は、たとえばシングルモードファイバないしはＰＭファイバ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ ｆｉｂｅｒ；偏波面保持ファイバ）からなる光ファイバ１６１を通じて光カプラ（ｃｏｕｐｌｅｒ）１６２に導かれる。光カプラ１６２は、この低コヒーレンス光Ｌ０を参照光ＬＲと信号光ＬＳとに分割する。
【００８０】
なお、光カプラ１６２は、光を分割する手段（スプリッタ；ｓｐｌｉｔｔｅｒ）、及び、光を重畳する手段（カプラ）の双方の作用を有するが、ここでは慣用的に「光カプラ」と称することにする。
【００８１】
光カプラ１６２により生成された参照光ＬＲは、シングルモードファイバ等からなる光ファイバ１６３により導光されてファイバ端面から出射される。出射された参照光ＬＲは、コリメータレンズ１７１により平行光束とされた後、ガラスブロック１７２及び濃度フィルタ１７３を経由し、参照ミラー１７４（参照物体）によって反射される。
【００８２】
参照ミラー１７４により反射された参照光ＬＲは、再び濃度フィルタ１７３及びガラスブロック１７２を経由し、コリメータレンズ１７１によって光ファイバ１６３のファイバ端面に集光される。集光された参照光ＬＲは、光ファイバ１６３を通じて光カプラ１６２に導かれる。
【００８３】
なお、ガラスブロック１７２と濃度フィルタ１７３は、参照光ＬＲと信号光ＬＳの光路長（光学距離）を合わせるための遅延手段として、また参照光ＬＲと信号光ＬＳの分散特性を合わせるための手段として作用している。
【００８４】
また、参照ミラー１７４は、参照光ＬＲの進行方向（図３に示す矢印方向）に移動されるように構成されている。それにより、被検眼Ｅの眼軸長などに応じた参照光ＬＲの光路長を確保するようになっている。なお、この参照ミラー１７４の移動は、モータ等の駆動装置を含んで構成される駆動機構（後述の参照ミラー駆動機構２４３；図５参照）によって行われる。
【００８５】
一方、光カプラ１６２により生成された信号光ＬＳは、シングルモードファイバ等からなる光ファイバ１６４により接続線１５２の端部まで導光される。接続線１５２の内部には光ファイバ１５２ａが導通されている。ここで、光ファイバ１６４と光ファイバ１５２ａとは、単一の光ファイバにより構成されていてもよいし、また、各々の端面同士を接合するなどして一体的に形成されたものであってもよい。いずれにしても、光ファイバ１６４、１５２ａは、眼底カメラユニット１ＡとＯＣＴユニット１５０との間で、信号光ＬＳを伝送可能に構成されていれば十分である。
【００８６】
信号光ＬＳは、接続線１５２内部を導光されて眼底カメラユニット１Ａに案内される。そして、レンズ１４２、走査ユニット１４１、ダイクロイックミラー１３４、撮影レンズ１２６、リレーレンズ１２５、変倍レンズ１２４、撮影絞り１２１、孔開きミラー１１２の孔部１１２ａ、対物レンズ１１３を経由して、被検眼Ｅに入射する（このとき、バリアフィルタ１２２、１２３は、それぞれ光路から退避されている。）。
【００８７】
被検眼Ｅに入射した信号光ＬＳは、眼底（網膜）Ｅｆ上にて結像し反射される。このとき、信号光ＬＳは、眼底Ｅｆの表面で反射されるだけでなく、眼底Ｅｆの深部領域にも到達して屈折率境界において散乱される。したがって、眼底Ｅｆを経由した信号光ＬＳは、眼底Ｅｆの表面形態を反映する情報と、眼底深部組織の屈折率境界における後方散乱の状態を反映する情報とを含んだ光となる。この光を単に「信号光ＬＳの眼底反射光」と呼ぶことがある。
【００８８】
信号光ＬＳの眼底反射光は、上記経路を逆向きに進行して光ファイバ１５２ａの端面１５２ｂに集光され、この光ファイバ１５２ａを通じてＯＣＴユニット１５０に入射し、光ファイバ１６４を通じて光カプラ１６２に戻ってくる。光カプラ１６２は、この信号光ＬＳと、参照ミラー１７４にて反射された参照光ＬＲとを重畳して干渉光ＬＣを生成する。生成された干渉光ＬＣは、シングルモードファイバ等からなる光ファイバ１６５を通じてスペクトロメータ１８０に導光される。
【００８９】
ここで、本発明の「干渉光生成手段」は、少なくとも、光カプラ１６２、光ファイバ１６３、１６４、参照ミラー１７４を含む干渉計によって構成される。なお、本実施形態ではマイケルソン型の干渉計を採用したが、たとえばマッハツェンダー型など任意のタイプの干渉計を適宜採用することが可能である。
【００９０】
スペクトロメータ（分光計）１８０は、コリメータレンズ１８１、回折格子１８２、結像レンズ１８３、ＣＣＤ１８４を含んで構成される。本実施形態の回折格子１８２は、透過型回折格子であるが、もちろん反射型回折格子を用いることも可能である。また、ＣＣＤ１８４に代えて、その他の光検出素子を適用することももちろん可能である。このような光検出素子は、本発明の「検出手段」の一例に相当するものである。
【００９１】
スペクトロメータ１８０に入射した干渉光ＬＣは、コリメータレンズ１８１により平行光束とされた後、回折格子１８２によって分光（スペクトル分解）される。分光された干渉光ＬＣは、結像レンズ１８３によってＣＣＤ１８４の撮像面上に結像される。ＣＣＤ１８４は、この干渉光ＬＣを受光して電気的な検出信号に変換し、この検出信号を演算制御装置２００に出力する。
【００９２】
〔演算制御装置の構成〕
次に、演算制御装置２００の構成について説明する。この演算制御装置２００は、本発明の「眼科画像処理装置」の一例として機能するものである。
【００９３】
演算制御装置２００は、ＯＣＴユニット１５０のスペクトロメータ１８０のＣＣＤ１８４から入力される検出信号を解析して、被検眼Ｅの眼底Ｅｆの断層画像を形成する処理を行う。このときの解析手法は、従来のフーリエドメインＯＣＴの手法と同じである。
【００９４】
また、演算制御装置２００は、眼底カメラユニット１Ａの撮像装置１０、１２から出力される映像信号に基づいて眼底Ｅｆの表面（網膜）の形態を示す２次元画像（の画像データ）を形成する処理を行う。
【００９５】
更に、演算制御装置２００は、眼底カメラユニット１Ａ及びＯＣＴユニット１５０の各部の制御を実行する。
【００９６】
眼底カメラユニット１Ａの制御としては、たとえば、観察光源１０１や撮影光源１０３による照明光の出力制御、エキサイタフィルタ１０５、１０６やバリアフィルタ１２２、１２３の光路上への挿入／退避動作の制御、ＬＣＤ１４０等の表示動作の制御、照明絞り１１０の移動制御（絞り値の制御）、撮影絞り１２１の絞り値の制御、変倍レンズ１２４の移動制御（倍率の制御）などを行う。また、演算制御装置２００は、走査ユニット１４１内のガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの回動動作の制御を行う。
【００９７】
一方、ＯＣＴユニット１５０の制御としては、低コヒーレンス光源１６０による低コヒーレンス光の出力制御、参照ミラー１７４の移動制御、ＣＣＤ１８４の蓄積時間の制御などを行う。
【００９８】
以上のように作用する演算制御装置２００のハードウェア構成の一例について、図４を参照しつつ説明する。演算制御装置２００は、従来のコンピュータと同様のハードウェア構成を備えている。具体的には、マイクロプロセッサ２０１（ＣＰＵ、ＭＰＵ等）、ＲＡＭ２０２、ＲＯＭ２０３、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）２０４、キーボード２０５、マウス２０６、ディスプレイ２０７、画像形成ボード２０８及び通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）２０９を含んで構成されている。これら各部は、バス２００ａを介して接続されている。
【００９９】
マイクロプロセッサ２０１は、ハードディスクドライブ２０４に格納された制御プログラム２０４ａをＲＡＭ２０２上に展開することにより、本実施形態に特徴的な動作を実行する。この制御プログラム２０４ａは、本発明の「眼科画像処理プログラム」の一例に相当するものである。
【０１００】
また、マイクロプロセッサ２０１は、前述した装置各部の制御や、各種の演算処理などを実行する。また、キーボード２０５やマウス２０６からの操作信号に対応する装置各部の制御、ディスプレイ２０７による表示処理の制御、通信インターフェイス２０９による各種のデータや制御信号等の送受信処理の制御などを実行する。
【０１０１】
キーボード２０５、マウス２０６及びディスプレイ２０７は、眼底観察装置１のユーザインターフェイスとして使用される。キーボード２０５は、たとえば文字や数字等をタイピング入力するためのデバイスとして用いられる。マウス２０６は、ディスプレイ２０７の表示画面に対する各種入力操作を行うためのデバイスとして用いられる。
【０１０２】
また、ディスプレイ２０７は、たとえばＬＣＤやＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）等からなる任意の表示デバイスであり、眼底観察装置１により形成された眼底Ｅｆの画像を表示したり、各種の操作画面や設定画面などを表示したりする。
【０１０３】
なお、眼底観察装置１のユーザインターフェイスは、このような構成に限定されるものではなく、たとえばトラックボール、ジョイスティック、タッチパネル式のＬＣＤ、眼科検査用のコントロールパネルなど、各種情報を表示出力する機能と、各種情報を入力する機能とを具備する任意のユーザインターフェイス手段を用いて構成することが可能である。
【０１０４】
画像形成ボード２０８は、被検眼Ｅの眼底Ｅｆの画像（画像データ）を形成する処理を行う専用の電子回路である。この画像形成ボード２０８には、眼底画像形成ボード２０８ａとＯＣＴ画像形成ボード２０８ｂとが設けられている。眼底画像形成ボード２０８ａは、眼底カメラユニット１Ａの撮像装置１０や撮像装置１２からの映像信号に基づいて眼底画像の画像データを形成するように動作する、専用の電子回路である。また、ＯＣＴ画像形成ボード２０８ｂは、ＯＣＴユニット１５０のスペクトロメータ１８０のＣＣＤ１８４からの検出信号に基づいて眼底Ｅｆの断層画像の画像データを形成するように動作する、専用の電子回路である。このような画像形成ボード２０８を設けることにより、眼底画像や断層画像の画像データを形成する処理の処理速度を向上させることができる。
【０１０５】
通信インターフェイス２０９は、マイクロプロセッサ２０１からの制御信号を、眼底カメラユニット１ＡやＯＣＴユニット１５０に送信する処理を行う。また、通信インターフェイス２０９は、眼底カメラユニット１Ａの撮像装置１０、１２からの映像信号や、ＯＣＴユニット１５０のＣＣＤ１８４からの検出信号を受信して、画像形成ボード２０８に入力する処理などを行う。このとき、通信インターフェイス２０９は、撮像装置１０、１２からの映像信号を眼底画像形成ボード２０８ａに入力し、ＣＣＤ１８４からの検出信号をＯＣＴ画像形成ボード２０８ｂに入力するように動作する。
【０１０６】
また、演算制御装置２００がＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やインターネット等のネットワークに接続されている場合には、通信インターフェイス２０９に、ＬＡＮカード等のネットワークアダプタやモデム等の通信機器を具備させて、当該ネットワーク経由のデータ通信を行えるように構成することが可能である。その場合、制御プログラム２０４ａを格納するサーバを当該ネットワーク上に設置するとともに、演算制御装置２００を当該サーバのクライアント端末として構成することができる。
【０１０７】
〔制御系の構成〕
以上のような構成を有する眼底観察装置１の制御系の構成について、図５〜図７を参照しつつ説明する。図５に示すブロック図には、眼底観察装置１が具備する構成のうち、本発明に係る動作や処理に関わる部分が特に記載されている。図６には、眼底カメラユニット１Ａに設けられた操作パネル３ａの構成の一例が記載されている。図７に示すブロック図には、演算制御装置２００の詳細構成が記載されている。
【０１０８】
（制御部）
眼底観察装置１の制御系は、演算制御装置２００の制御部２１０を中心に構成される。制御部２１０は、マイクロプロセッサ２０１、ＲＡＭ２０２、ＲＯＭ２０３、ハードディスクドライブ２０４（制御プログラム２０４ａ）、通信インターフェイス２０９等を含んで構成される。
【０１０９】
制御部２１０は、制御プログラム２０４ａに基づいて動作するマイクロプロセッサ２０１により、前述の制御処理を実行する。特に、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂをそれぞれ独立に動作させるための眼底カメラユニット１Ａのミラー駆動機構２４１、２４２の制御や、参照光ＬＲの進行方向に参照ミラー１７４を移動させるための参照ミラー駆動機構２４３の制御などを実行する。
【０１１０】
また、制御部２１０は、眼底観察装置１により撮影される２種類の画像、すなわち眼底カメラユニット１Ａによる眼底Ｅｆの表面の２次元画像（眼底画像Ｅｆ′）と、ＯＣＴユニット１５０により得られた検出信号を基に形成される眼底Ｅｆの断層画像とを、ユーザインターフェイス２４０のディスプレイ２０７に表示させるための制御を行う。これらの画像は、それぞれ別々にディスプレイ２０７にさせることもできるし、それらを並べて同時に表示させることもできる。なお、制御部２１０の構成の詳細については、図７に基づいて後述する。
【０１１１】
（画像形成部）
画像形成部２２０は、眼底カメラユニット１Ａの撮像装置１０、１２からの映像信号に基づいて眼底画像の画像データを形成する処理と、ＯＣＴユニット１５０のＣＣＤ１８４からの検出信号に基づいて眼底Ｅｆの断層画像の画像データを形成する処理とを行う。この画像形成部２２０は、画像形成ボード２０８や通信インターフェイス２０９等を含んで構成される。なお、本明細書において、「画像」と、それに対応する「画像データ」とを同一視することがある。
【０１１２】
ここで、眼底Ｅｆの表面の２次元画像を取得するための眼底カメラユニット１Ａの各部と、画像形成部２２０（眼底画像形成ボード２０８ａ）とは、本発明の「第１の画像形成手段」の一例に相当している。また、眼底Ｅｆの断層画像を取得するための眼底カメラユニット１Ａの各部と、ＯＣＴユニット１５０と、画像形成部２２０（ＯＣＴ画像形成ボード２０８ｂ）とは、本発明の「第２の画像形成手段」の一例に相当している。
【０１１３】
（画像処理部）
画像処理部２３０は、画像形成部２２０により形成された画像の画像データに対して各種の画像処理を施すものである。たとえば、ＯＣＴユニット１５０からの検出信号に基づく眼底Ｅｆの断層画像に基づいて眼底Ｅｆの３次元画像の画像データを形成する処理や、画像の輝度調整等の各種補正処理などを実行するものである。
【０１１４】
また、画像処理部２３０は、従来と同様に、眼底Ｅｆの断層画像に含まれる各種の層（網膜等）に相当する画像領域（後述の層領域）や、層と層との境界に相当する画像領域（後述の境界領域）を抽出する処理を実行する。更に、画像処理部２３０は、本発明に特徴的な後述の処理を実行するものである（図７参照）。
【０１１５】
なお、３次元画像の画像データとは、３次元的に配列された複数のボクセルのそれぞれに画素値を付与して成る画像データであり、ボリュームデータ、ボクセルデータ等と呼ばれるものである。ボリュームデータに基づく画像を表示させる場合、画像処理部２３０は、このボリュームデータに対してレンダリング処理（ボリュームレンダリングやＭＩＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ：最大値投影）など）を施して、特定の視線方向から見たときの擬似的な３次元画像の画像データを形成するように作用する。ディスプレイ２０７等の表示デバイスには、この画像データに基づく擬似的な３次元画像が表示されることになる。
【０１１６】
画像処理部２３０は、マイクロプロセッサ２０１、ＲＡＭ２０２、ＲＯＭ２０３、ハードディスクドライブ２０４（制御プログラム２０４ａ）等を含んで構成される。
【０１１７】
（ユーザインターフェイス）
ユーザインターフェイス（ＵＩ）２４０は、図７に示すように、ディスプレイ２０７等の表示デバイスからなる表示部２４０Ａと、キーボード２０５やマウス２０６などの入力デバイスや操作デバイスからなる操作部２４０Ｂとを備えている。表示部２４０Ａは、本発明の「表示手段」の一例として機能するものである。
【０１１８】
（操作パネル）
眼底カメラユニット１Ａの操作パネル３ａについて説明する。この撮影パネル３ａは、たとえば、図１９に示すように、眼底カメラユニット１Ａの架台３上に配設されている。本実施形態における操作パネル３ａは、［背景技術］の項で説明した従来の構成とは異なり、眼底Ｅｆの表面の２次元画像（眼底画像Ｅｆ′）を取得するための操作要求の入力に使用される操作部と、眼底Ｅｆの断層画像を取得するための操作入力に使用される操作部とが設けられている（従来の構成では前者の操作部のみ設けられている。）。本実施形態では、このような操作パネル３ａを設けることにより、従来の眼底カメラを操作するときと同じ要領で、眼底画像Ｅｆ′の取得のための操作と断層画像の取得のための操作とを行えるようになっている。
【０１１９】
本実施形態における操作パネル３ａには、図６に示すように、メニュースイッチ３０１、スプリットスイッチ３０２、撮影光量スイッチ３０３、観察光量スイッチ３０４、顎受けスイッチ３０５、撮影スイッチ３０６、ズームスイッチ３０７、画像切替スイッチ３０８、固視標切替スイッチ３０９、固視標位置調整スイッチ３１０、固視標サイズ切替スイッチ３１１及びモード切替ノブ３１２が設けられている。
【０１２０】
メニュースイッチ３０１は、各種のメニュー（眼底Ｅｆの表面の２次元画像や断層画像等を撮影するときの撮影メニュー、各種の設定入力を行うための設定メニューなど）をユーザが選択指定するための所定のメニュー画面を表示させるために操作されるスイッチである。このメニュースイッチ３０１が操作されると、その操作信号が制御部２１０に入力される。制御部２１０は、この操作信号の入力に対応し、タッチパネルモニタ１１或いは表示部２４０Ａにメニュー画面を表示させる。なお、眼底カメラユニット１Ａに制御部（図示せず）を設け、この制御部がメニュー画面をタッチパネルモニタ１１に表示させるようにしてもよい。
【０１２１】
スプリットスイッチ３０２は、ピント合わせ用のスプリット輝線（たとえば特開平９−６６０３１等を参照。スプリット視標、スプリットマークなどとも呼ばれる。）の点灯と消灯とを切り替えるために操作されるスイッチである。なお、このスプリット輝線を被検眼Ｅに投影させるための構成（スプリット輝線投影部）は、たとえば眼底カメラユニット１Ａ内に格納されている（図１において省略されている。）。スプリットスイッチ３０２が操作されると、その操作信号が制御部２１０（又は眼底カメラユニット１Ａ内の上記制御部；以下同様）に入力される。制御部２１０は、この操作信号の入力に対応し、スプリット輝線投影部を制御して被検眼Ｅにスプリット輝線を投影させる。
【０１２２】
撮影光量スイッチ３０３は、被検眼Ｅの状態（たとえば水晶体の濁り度合い等）などに応じて撮影光源１０３の出力光量（撮影光量）を調整するために操作されるスイッチである。この撮影光量スイッチ３０３には、たとえば、撮影光量を増大させるための撮影光量増大スイッチ「＋」と、撮影光量を減少させるための撮影光量減少スイッチ「−」と、撮影光量を所定の初期値（デフォルト値）に設定するためのリセットスイッチ（中央のボタン）とが設けられている。撮影光量スイッチ３０３の一つが操作されると、その操作信号が制御部２１０に入力される。制御部２１０は、入力された操作信号に応じて撮影光源１０３を制御して撮影光量を調整する。
【０１２３】
観察光量スイッチ３０４は、観察光源１０１の出力光量（観察光量）を調整するために操作されるスイッチである。この観察光量スイッチ３０４には、たとえば、観察光量を増大させるための観察光量増大スイッチ「＋」と、観察光量を減少させるための撮影光量減少スイッチ「−」とが設けられている。観察光量スイッチ３０４の一つが操作されると、その操作信号が制御部２１０に入力される。制御部２１０は、入力された操作信号に応じて観察光源１０１を制御して観察光量を調整する。
【０１２４】
顎受けスイッチ３０５は、図１９に示す顎受け６の位置を移動させるためのスイッチである。この顎受けスイッチ３０５には、たとえば、顎受け６を上方に移動させるための上方移動スイッチ（上向き三角形）と、顎受け６を下方に移動させるための下方移動スイッチ（下向き三角形）とが設けられている。顎受けスイッチ３０５の一つが操作されると、その操作信号が制御部２１０に入力される。制御部２１０は、入力された操作信号に応じて顎受け移動機構（図示せず）を制御して、顎受け６を上方又は下方に移動させる。
【０１２５】
撮影スイッチ３０６は、眼底Ｅｆの表面の２次元画像或いは眼底Ｅｆの断層画像を取得するためのトリガスイッチとして使用されるスイッチである。２次元画像を撮影するメニューが選択されているときに撮影スイッチ３０６が操作されると、その操作信号を受けた制御部２１０は、撮影光源１０３を制御して撮影照明光を出力させるとともに、その眼底反射光を検出した撮像装置１０から出力される映像信号に基づいて、表示部２４０Ａやタッチパネルモニタ１１に眼底Ｅｆの表面の２次元画像を表示させる。一方、断層画像を取得するメニューが選択されているときに撮影スイッチ３０６が操作されると、その操作信号を受けた制御部２１０は、低コヒーレンス光源１６０を制御して低コヒーレンス光Ｌ０を出力させ、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂを制御して信号光ＬＳを走査させるとともに、干渉光ＬＣを検出したＣＣＤ１８４から出力される検出信号に基づいて画像形成部２２０（及び画像処理部２３０）が形成した眼底Ｅｆの断層画像を表示部２４０Ａ或いはタッチパネルモニタ１１に表示させる。
【０１２６】
ズームスイッチ３０７は、眼底Ｅｆの撮影時の画角（ズーム倍率）を変更するために操作されるスイッチである。このズームスイッチ３０７を操作する度毎に、たとえば撮影画角４５度と２２．５度とが交互に設定されるようになっている。このズームスイッチ３０７が操作されると、その操作信号を受けた制御部２１０は、図示しない変倍レンズ駆動機構を制御し、変倍レンズ１２４を光軸方向に移動させて撮影画角を変更する。
【０１２７】
画像切替スイッチ３０８は、表示画像を切り替えるために操作されるスイッチである。表示部２４０Ａ或いはタッチパネルモニタ１１に眼底観察画像（撮像装置１２からの映像信号に基づく眼底Ｅｆの表面の２次元画像）が表示されているときに画像切替スイッチ３０８が操作されると、その操作信号を受けた制御部２１０は、眼底Ｅｆの断層画像を表示部２４０Ａ或いはタッチパネルモニタ１１に表示させる。一方、眼底の断層画像が表示部２４０Ａ或いはタッチパネルモニタ１１に表示されているときに画像切替スイッチ３０８が操作されると、その操作信号を受けた制御部２１０は、眼底観察画像を表示部２４０Ａ或いはタッチパネルモニタ１１に表示させる。
【０１２８】
固視標切替スイッチ３０９は、ＬＣＤ１４０による内部固視標の表示位置（つまり眼底Ｅｆにおける内部固視標の投影位置）を切り替えるために操作されるスイッチである。この固視標切替スイッチ３０９を操作することにより、内部固視標の表示位置が、たとえば、内部固視標の表示位置を「眼底中心の周辺領域の画像を取得するための固視位置」と、「黄斑の周辺領域の画像を取得するための固視位置」と、「視神経乳頭の周辺領域の画像を取得するための固視位置」との間で巡回的に切り替えられるようになっている。制御部２１０は、固視標切替スイッチ３０９からの操作信号に対応し、ＬＣＤ１４０の表示面上の異なる位置に内部固視標を表示させる。なお、上記３つの固視位置に対応する内部固視標の表示位置は、たとえば臨床データに基づいてあらかじめ設定されているか、或いは、当該被検眼Ｅ（眼底Ｅｆの画像）ごとに事前に設定されている。
【０１２９】
固視標位置調整スイッチ３１０は、内部固視標の表示位置を調整するために操作されるスイッチである。この固視標位置調整スイッチ３１０には、たとえば、内部固視標の表示位置を上方に移動させるための上方移動スイッチと、下方に移動させるための下方移動スイッチと、左方に移動させるための左方移動スイッチと、右方に移動させるための右方移動スイッチと、所定の初期位置（デフォルト位置）に移動させるためのリセットスイッチとが設けられている。制御部２１０は、これらのいずれかのスイッチからの操作信号を受けると、この操作信号に応じてＬＣＤ１４０を制御することにより内部固視標の表示位置を移動させる。
【０１３０】
固視標サイズ切替スイッチ３１１は、内部固視標のサイズを変更するために操作されるスイッチである。この固視標サイズ切替スイッチ３１１が操作されると、その操作信号を受けた制御部２１０は、ＬＣＤ１４０に表示させる内部固視標の表示サイズを変更する。内部固視標の表示サイズは、たとえば「通常サイズ」と「拡大サイズ」とに交互に切り替えられるようになっている。それにより、眼底Ｅｆに投影される固視標の投影像のサイズが変更される。制御部２１０は、固視標サイズ切替スイッチ３１１からの操作信号を受けると、この操作信号に応じてＬＣＤ１４０を制御することにより内部固視標の表示サイズを変更させる。
【０１３１】
モード切替ノブ３１２は、各種の撮影モード（眼底Ｅｆの２次元画像を撮影するための眼底撮影モード、信号光ＬＳのＢスキャンを行うためのＢスキャンモード、信号光ＬＳを３次元的にスキャンさせるための３次元スキャンモードなど）を選択するために回転操作されるノブである。また、このモード切替ノブ３１２は、取得された眼底Ｅｆの２次元画像や断層画像を再生表示させるための再生モードを選択できるようになっていてもよい。また、信号光ＬＳのスキャンの直後に眼底撮影を行うように制御する撮影モードを選択できるようにしてもよい。これらの各モードを行うための制御は、制御部２１０が実行する。
【０１３２】
以下、制御部２１０による信号光ＬＳの走査の制御態様について説明するとともに、画像形成部２２０及び画像処理部２３０によるＯＣＴユニット１５０からの検出信号に対する処理の態様について説明する。なお、眼底カメラユニット１Ａからの映像信号に対する画像形成部２２０等の処理については、従来と同様に実行されるので説明は省略することにする。
【０１３３】
〔信号光の走査について〕
信号光ＬＳの走査は、前述のように、眼底カメラユニット１Ａの走査ユニット１４１のガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの反射面の向きを変更することにより行われる。制御部２１０は、ミラー駆動機構２４１、２４２をそれぞれ制御することで、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの反射面の向きをそれぞれ変更し、信号光ＬＳを眼底Ｅｆ上において走査する。
【０１３４】
ガルバノミラー１４１Ａの反射面の向きが変更されると、信号光ＬＳは、眼底Ｅｆ上において水平方向（図１のｘ方向）に走査される。一方、ガルバノミラー１４１Ａの反射面の向きが変更されると、信号光ＬＳは、眼底Ｅｆ上において垂直方向（図１のｙ方向）に走査される。また、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの双方の反射面の向きを同時に変更させることにより、ｘ方向とｙ方向とを合成した方向に信号光ＬＳを走査することができる。すなわち、これら２つのガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂを制御することにより、ｘｙ平面上の任意の方向に信号光ＬＳを走査することができる。
【０１３５】
図８は、眼底Ｅｆの画像を形成するための信号光ＬＳの走査態様の一例を表している。図８（Ａ）は、信号光ＬＳが被検眼Ｅに入射する方向から眼底Ｅｆを見た（つまり図１の−ｚ方向から＋ｚ方向を見た）ときの、信号光ＬＳの走査態様の一例を表す。また、図８（Ｂ）は、眼底Ｅｆ上の各走査線における走査点（画像計測を行う位置）の配列態様の一例を表す。
【０１３６】
図８（Ａ）に示すように、信号光ＬＳは、あらかじめ設定された矩形の走査領域Ｒ内を走査される。この走査領域Ｒ内には、ｘ方向に複数（ｍ本）の走査線Ｒ１〜Ｒｍが設定されている。各走査線Ｒｉ（ｉ＝１〜ｍ）に沿って信号光ＬＳが走査されるときに、干渉光ＬＣの検出信号が生成されるようになっている。
【０１３７】
ここで、各走査線Ｒｉの方向を「主走査方向」と呼び、それに直交する方向を「副走査方向」と呼ぶことにする。したがって、信号光ＬＳの主走査方向への走査は、ガルバノミラー１４１Ａの反射面の向きを変更することにより実行され、副走査方向への走査は、ガルバノミラー１４１Ｂの反射面の向きを変更することによって実行される。
【０１３８】
各走査線Ｒｉ上には、図８（Ｂ）に示すように、複数（ｎ個）の走査点Ｒｉ１〜Ｒｉｎがあらかじめ設定されている。
【０１３９】
図８に示す走査を実行するために、制御部２１０は、まず、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂを制御し、眼底Ｅｆに対する信号光ＬＳの入射目標を第１の走査線Ｒ１上の走査開始位置ＲＳ（走査点Ｒ１１）に設定する。続いて、制御部２１０は、低コヒーレンス光源１６０を制御し、低コヒーレンス光Ｌ０をフラッシュ発光させて、走査開始位置ＲＳに信号光ＬＳを入射させる。ＣＣＤ１８４は、この信号光ＬＳの走査開始位置ＲＳにおける眼底反射光に基づく干渉光ＬＣを受光し、検出信号を制御部２１０に出力する。
【０１４０】
次に、制御部２１０は、ガルバノミラー１４１Ａを制御することにより、信号光ＬＳを主走査方向に走査して、その入射目標を走査点Ｒ１２に設定し、低コヒーレンス光Ｌ０をフラッシュ発光させて走査点Ｒ１２に信号光ＬＳを入射させる。ＣＣＤ１８４は、この信号光ＬＳの走査点Ｒ１２における眼底反射光に基づく干渉光ＬＣを受光し、検出信号を制御部２１０に出力する。
【０１４１】
制御部２１０は、同様にして、信号光ＬＳの入射目標を走査点Ｒ１３、Ｒ１４、・・・、Ｒ１（ｎ−１）、Ｒ１ｎと順次移動させつつ、各走査点において低コヒーレンス光Ｌ０をフラッシュ発光させることにより、各走査点ごとの干渉光ＬＣに対応してＣＣＤ１８４から出力される検出信号を取得する。
【０１４２】
第１の走査線Ｒ１の最後の走査点Ｒ１ｎにおける計測が終了したら、制御部２１０は、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂを同時に制御して、信号光ＬＳの入射目標を、線換え走査ｒに沿って第２の走査線Ｒ２の最初の走査点Ｒ２１まで移動させる。そして、この第２の走査線Ｒ２の各走査点Ｒ２ｊ（ｊ＝１〜ｎ）について前述の計測を行うことで、各走査点Ｒ２ｊに対応する検出信号をそれぞれ取得する。
【０１４３】
同様に、第３の走査線Ｒ３、・・・・、第ｍ−１の走査線Ｒ（ｍ−１）、第ｍの走査線Ｒｍのそれぞれについて計測を行い、各走査点に対応する検出信号を取得する。なお、走査線Ｒｍ上の符号ＲＥは、走査点Ｒｍｎに対応する走査終了位置である。
【０１４４】
それにより、制御部２１０は、走査領域Ｒ内のｍ×ｎ個の走査点Ｒｉｊ（ｉ＝１〜ｍ、ｊ＝１〜ｎ）に対応するｍ×ｎ個の検出信号を取得する。以下、走査点Ｒｉｊに対応する検出信号をＤｉｊと表すことがある。
【０１４５】
以上のような走査点の移動と低コヒーレンス光Ｌ０の出力との連動制御は、たとえば、ミラー駆動機構２４１、２４２に対する制御信号の送信タイミングと、低コヒーレンス光源１６０に対する制御信号（出力要求信号）の送信タイミングとを互いに同期させることによって実現することができる。
【０１４６】
制御部２１０は、上述のように各ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂを動作させるときに、その動作内容を示す情報として各走査線Ｒｉの位置や各走査点Ｒｉｊの位置（ｘｙ座標系における座標）を記憶しておくようになっている。この記憶内容（走査位置情報）は、従来と同様に画像形成処理において用いられる。
【０１４７】
〔画像処理について〕
次に、画像形成部２２０及び画像処理部２３０によるＯＣＴ画像（眼底Ｅｆの断層画像）に関する処理の一例を説明する。
【０１４８】
画像形成部２２０は、各走査線Ｒｉ（主走査方向）に沿った眼底Ｅｆの断層画像の形成処理を実行する。また、画像処理部２３０は、画像形成部２２０により形成された断層画像に基づく眼底Ｅｆの３次元画像の形成処理などを実行する。
【０１４９】
画像形成部２２０による断層画像の形成処理は、従来と同様に、２段階の演算処理を含んで構成される。第１段階の演算処理においては、各走査点Ｒｉｊに対応する検出信号Ｄｉｊに基づいて、その走査点Ｒｉｊにおける眼底Ｅｆの深度方向（図１に示すｚ方向）の画像を形成する。
【０１５０】
図９は、画像形成部２２０により形成される断層画像（群）の態様を表している。第２段階の演算処理においては、各走査線Ｒｉについて、その上のｎ個の走査点Ｒｉ１〜Ｒｉｎにおける深度方向の画像に基づき、この走査線Ｒｉに沿った眼底Ｅｆの断層画像Ｇｉを形成する。このとき、画像形成部２２０は、各走査点Ｒｉ１〜Ｒｉｎの位置情報（前述の走査位置情報）を参照して各走査点Ｒｉ１〜Ｒｉｎの配列及び間隔を決定して、この走査線Ｒｉを形成するようになっている。
【０１５１】
以上の処理により、副走査方向（ｙ方向）の異なる位置におけるｍ個の断層画像（断層画像群）Ｇ１〜Ｇｍが得られる。これらｍ個の断層画像Ｇ１〜Ｇｍの画像データが、図７に示す断層画像の画像データＧａに相当する（後述）。
【０１５２】
次に、画像処理部２３０による眼底Ｅｆの３次元画像の形成処理について説明する。眼底Ｅｆの３次元画像は、上記の演算処理により得られたｍ個の断層画像に基づいて形成される。画像処理部２３０は、隣接する断層画像Ｇｉ、Ｇ（ｉ＋１）の間の画像を補間する公知の補間処理を行うなどして、眼底Ｅｆの３次元画像を形成するようになっている。
【０１５３】
このとき、画像処理部２３０は、各走査線Ｒｉの位置情報を参照して各走査線Ｒｉの配列及び間隔を決定し、この３次元画像を形成するようになっている。この３次元画像には、各走査点Ｒｉｊの位置情報（前述の走査位置情報）と、深度方向の画像におけるｚ座標とに基づいて、３次元座標系（ｘ、ｙ、ｚ）が設定される。
【０１５４】
また、画像処理部２３０は、この３次元画像に基づいて、主走査方向（ｘ方向）以外の任意方向の断面における眼底Ｅｆの断層画像を形成することができる。断面が指定されると、画像処理部２３０は、この指定断面上の各走査点（及び／又は補間された深度方向の画像）の位置を特定し、各特定位置における深度方向の画像（及び／又は補間された深度方向の画像）を３次元画像から抽出し、抽出された複数の深度方向の画像を配列させることにより当該指定断面における眼底Ｅｆの断層画像を形成する。
【０１５５】
なお、図９に示す画像Ｇｍｊは、走査線Ｒｍ上の走査点Ｒｍｊにおける深度方向（ｚ方向）の画像を表している。同様に、前述の第１段階の演算処理において形成される、各走査線Ｒｉ上の各走査点Ｒｉｊにおける深度方向の画像を、「画像Ｇｉｊ」と表す。
【０１５６】
〔演算制御装置の詳細構成〕
演算制御装置２００の詳細な構成について、図７を参照しつつ説明する。ここでは、演算制御装置２００の制御部２１０及び画像処理部２３０について特に詳しく説明する。
【０１５７】
まず、制御部２１０には、主制御部２１１と画像記憶部２１２が設けられている。
【０１５８】
また、画像処理部２３０には、積算画像生成部２３１、血管領域抽出部２３２、血管領域位置合わせ部２３３、血管断面領域特定部２３４、画像補間部２３５及び層厚演算部２３６が設けられている。以下、制御部２１０及び画像処理部２３０を構成する各部についてそれぞれ説明する。
【０１５９】
（主制御部）
制御部２１０の主制御部２１１は、マイクロプロセッサ２０１等を含んで構成され、眼底観察装置１の各部の制御を行うものである（前述）。
【０１６０】
（画像記憶部）
画像記憶部２１２は、画像形成部２２０により形成された眼底Ｅｆの表面の２次元画像（眼底画像Ｅｆ′）の画像データ２１２ａや、断層画像の画像データＧａを記憶する。画像記憶部２１２への画像データの記憶処理と、画像記憶部２１２からの画像データの読み出し処理は、主制御部２１１によって実行される。画像記憶部２１２は、ハードディスクドライブ２０４等の記憶装置を含んで構成される。
【０１６１】
ここで、眼底画像Ｅｆ′の画像データ２１２ａと断層画像の画像データＧａは、ほぼ同時に取得されたものとする。ここで、「ほぼ同時に取得された」とは、たとえば、双方の画像データが同時に取得された場合や、一方の画像データの取得の直後に他方が取得された場合や、一連の検査プロセスにおいて双方の画像データが取得された場合など、双方の画像データがほとんど時間差無く取得されたことを意味している。
【０１６２】
（積算画像生成部）
積算画像生成部２３１は、画像形成部２２０により形成された断層画像を深度方向（ｚ方向）に積算した画像（積算画像）を生成する処理を行うもので、本発明の「積算画像生成手段」の一例として機能するものである。より具体的には、その断層画像を構成する各深度方向の画像Ｇｉｊを深度方向に積算して点状の画像を形成する。
【０１６３】
ここで、「深度方向に積算する」とは、深度方向の画像Ｇｉｊの各深度位置における輝度値（画素値）を深度方向に足し合わせる（投影する）演算処理を意味している。したがって、深度方向の画像Ｇｉｊを積算して得られる点状の画像は、その深度方向の画像Ｇｉｊの各ｚ位置における輝度値を深度方向に足し合わせた輝度値を有している。
【０１６４】
積算画像生成部２３１は、信号光ＬＳの一連の走査によって得られるｍ個の断層画像Ｇ１〜Ｇｍ（図９参照）のそれぞれについて、当該断層画像Ｇｉを形成する各深度方向の画像Ｇｉｊを深度方向に積算することにより、これらｍ個の断層画像Ｇ１〜Ｇｍを取得するときの信号光ＬＳの走査領域Ｒに２次元的に分布したｍ×ｎ個の点状の画像からなる積算画像を形成する。この積算画像は、当該走査領域Ｒにおける眼底画像Ｅｆ′（眼底表面の２次元画像）と同様に、眼底Ｅｆの表面の形態を表す画像となる。なお、積算画像については、本発明者らによる特願２００５−３３７６２８に詳しく記載されている。
【０１６５】
（血管領域抽出部）
血管領域抽出部２３２は、画像形成部２２０（眼底画像形成ボード２０８ａ）によって形成された眼底画像Ｅｆ′から、眼底血管に相当する画像領域（第１の血管領域）を抽出する処理を行う。また、血管領域抽出部２３２は、積算画像生成部２３１によって生成された積算画像から、眼底血管に相当する画像領域（第２の血管領域）を抽出する処理を行う。この血管領域抽出部２３２は、本発明の「抽出手段」の一例として機能するものである。
【０１６６】
この血管領域抽出部２３２による血管領域の抽出処理は、公知の任意の手法を用いて行うことが可能である。たとえば、眼底画像Ｅｆ′（又は積算画像）の画素値を解析して、隣接する画素の画素値の差を演算し、この差が所定値よりも大きい隣接する画素を探索することにより、血管領域とその他の領域との境界領域を検出する。それにより、眼底画像Ｅｆ′（又は積算画像）から血管領域を抽出する。この抽出処理は、眼底画像Ｅｆ′や積算画像における、血管領域とその他の領域との画素値（輝度値等）の差を利用するものである。
【０１６７】
なお、眼底画像Ｅｆ′は、血管領域も含めて比較的明瞭な画像であり、かなり細部に至るまで血管領域を抽出することができる。他方、積算画像は比較的不明瞭な画像であり、血管領域も不明瞭な状態で抽出され、血管領域の細部は抽出されないのが一般的である。
【０１６８】
（血管領域位置合わせ部）
血管領域位置合わせ部２３３は、血管領域抽出部２３２によって眼底画像Ｅｆ′から抽出された第１の血管領域と、積算画像から抽出された第２の血管領域との位置合わせ処理を行うもので、本発明の「位置合わせ手段」の一例として機能するものである。この位置合わせ処理は、第１、第２の血管領域を前述のｘｙ方向に位置合わせするものであり、たとえば、公知のパターンマッチングの手法などを用いて行うことができる。
【０１６９】
（血管断面領域特定部）
血管断面領域特定部２３４は、血管領域位置合わせ部２３３により位置合わせがなされた第１、第２の血管領域に基づいて、当該積算画像の基になった各断層画像について、眼底血管の断面に相当する画像領域（血管断面領域）の位置を特定する処理を行う。
【０１７０】
そのために、血管断面領域特定部２３４は、積算画像の血管領域に対して位置合わせがなされた眼底画像Ｅｆ′の血管領域に対応する断層画像中の位置を血管断面領域の位置として特定するように動作する。
【０１７１】
この処理についてより詳しく説明する。積算画像は、前述のように、ｍ個の断層画像Ｇ１〜Ｇｍを深度方向（ｚ方向）に積算して得られる画像であり、一般に不明瞭な状態の血管領域（第２の血管領域）を含んでいる。この積算画像は、断層画像Ｇ１〜Ｇｍを取得するときの走査領域Ｒに対応するｘｙ座標系によって各画素の位置が定義されている。
【０１７２】
他方、撮像装置１０（１２）の撮像素子１０ａ（１２ａ）の撮像面上には、２次元のＸＹ座標系があらかじめ定義されている（図示せず）。撮像装置１０により撮影された眼底画像Ｅｆ′は、このＸＹ座標系によって各画素の位置が定義されている。このＸＹ座標系は、ｘｙ座標系が成すｘｙ平面に平行な平面を定義している。
【０１７３】
ここで、ｘｙ座標系における座標のスケール（単位距離の長さ）と、ＸＹ座標系における座標のスケールは、等しくてもよいし異なっていてもよい。また、これら２つの座標系の座標軸の方向は、一致していてもよいし一致していなくてもよい。一般に、２つの座標系の座標軸のスケールや方向が異なる場合において、平行移動と回転移動によって座標軸の方向を一致させることができ、座標軸の単位距離の長さを拡大／縮小することによってスケールを一致させることができる（すなわち、一意的かつ可逆な座標変換を行うことができる。）。
【０１７４】
また、ｘｙ平面（ＸＹ平面）に直交する方向には、前述のように、眼底Ｅｆの深度方向を正方向とするｚ座標（Ｚ座標；図示せず）が定義されている。ｚ座標とＺ座標についても、スケールは等しくてもよいし異なっていてもよい（座標軸の単位距離の長さを拡大／縮小することによりスケールを一致させることができる。）。以下、ＸＹＺ座標系とｘｙｚ座標系とは、対応する各座標軸の方向が一致しており、各座標軸のスケールも等しいものとする（一意的で可逆な座標変換の存在により、このように仮定することができる。）。
【０１７５】
前述の血管領域位置合わせ部２３３は、ＸＹ座標系で表現される眼底画像Ｅｆ′中の血管領域（第１の血管領域）と、ｘｙ座標系で表現される積算画像中の血管領域（第２の気間領域）との位置合わせを行うもの、すなわち第１の血管領域上の位置と第２の血管領域上の位置との対応付けを行うものである。
【０１７６】
血管断面領域特定部２３４は、各断層画像Ｇｉ（ｉ＝１〜ｍ）について、たとえば次のような処理を実行することにより血管断面領域の位置を特定する。まず、この断層画像Ｇｉの断面位置に相当する積算画像中の領域を求めるとともに、上記位置合わせ結果を参照し、この断面位置に相当する領域に対応する眼底画像Ｅｆ′中の領域（「対応断面領域」と呼ぶ。）を求める。
【０１７７】
次に、血管断面領域特定部２３４は、眼底画像Ｅｆ′において、この対応断面領域と血管領域（第２の血管領域）との共通領域（「対応血管断面領域」と呼ぶ。）を求める。この処理は、たとえば、対応断面領域を形成する画素と、血管領域を形成する画素とを参照して、共通の座標値を有する画素を抽出することによって実行することができる。
【０１７８】
続いて、血管断面領域特定部２３４は、上記位置合わせ結果を参照し、この対応血管断面領域に対応する積算画像中の領域（第１の血管画像中の領域である。）を求めるとともに、この求めた領域に相当する断層画像Ｇｉ中の領域の位置を、目的の血管断面領域の位置として特定する。
【０１７９】
血管断面領域特定部２３４により特定された血管断面領域の位置は、図２１と同様に、断層画像Ｇｉ中における眼底血管の断面に相当する画像領域の位置を表すものである。この眼底血管の画像領域の直下の位置（当該画像領域よりも眼底の深部の位置）には、眼底血管の存在に起因する不明瞭な画像領域（図２１参照）が存在する。この眼底血管の直下に形成される不明瞭な画像領域を「血管直下領域」と呼ぶことにする。したがって、血管断面領域特定部２３４は、血管直下領域の位置を特定するものと考えることができる。
【０１８０】
なお、血管領域位置合わせ部２３３と血管断面領域特定部２３４は、本発明の「特定手段」の一例として機能するものである。
【０１８１】
（画像補間部）
画像補間部２３５は、血管断面領域特定部２３４により特定された血管断面領域の位置に基づいて、その断層画像Ｇｉにおける層領域を補間する処理と、層領域の境界領域を補間する処理のうちの少なくとも一方の補間処理を行うもので、本発明の「補間手段」の一例として機能するものである。
【０１８２】
ここで、「層領域」とは、眼底Ｅｆの網膜や脈絡膜や強膜に相当する画像領域、ないし、網膜色素上皮層、視細胞層神経繊維層、内境界膜等の各種の層や膜に相当する画像領域を意味している。これらの画像領域は、断層画像Ｇｉ中に層として表現されるものである。また、「境界領域」とは、隣接する層領域の境界に相当する画像領域を意味している。なお、補間処理の対象となる層領域や境界領域は、血管断面領域特定部２３４により位置が特定された血管直下領域に含まれるものである。
【０１８３】
画像補間部２３５による補間処理の一例について、図１０、図１１を参照しながら説明する。図１０に示す断層画像Ｇｉには、層領域Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３と、境界領域ｇ１、ｇ２、ｇ３、ｇ４がそれぞれ示されている。また、同図中の符号Ｖは、眼底血管に相当する画像領域（血管断面領域）を表し、符号Ｖ′は、この血管断面領域Ｖの直下に位置する画像領域（血管直下領域）を表している。また、符号ＬＳは、眼底Ｅｆに照射される信号光を表している。
【０１８４】
なお、断層画像Ｇｉにおける血管断面領域Ｖや血管直下領域Ｖ′の位置は、画像処理部２３０が自動的に検出するようにしてもよいし（たとえば画素値に関する閾値処理等を用いるなど）、ユーザが手入力で指示するようにしてもよい（たとえばマウス２０６を用いて画像中の領域を指定するなど）。
【０１８５】
画像補間部２３５は、まず、血管直下領域Ｖ′及びその周辺領域を含む画像領域Ｎ（「近傍領域」と呼ぶ。）を設定する。なお、ユーザが手入力で近傍領域Ｎを設定するようにしてもよい。
【０１８６】
次に、画像補間部２３５は、近傍領域Ｎに含まれる境界領域ｇ２、ｇ３、ｇ４（の画像データ）を取得する。これにより、血管直下領域Ｖ′の周辺領域に位置する境界領域ｇ２、ｇ３、ｇ４が取得される。ここで、境界領域ｇ２、ｇ３、ｇ４は、前述のように画像処理部２３０によってあらかじめ抽出されており、画像補間部２３５は、抽出された境界領域ｇ２、ｇ３、ｇ４のうち近傍領域Ｎに含まれる部分を取得するように作用する。なお、画像補間部２３５が近傍領域Ｎ内の画素値を解析するなどして境界領域ｇ２、ｇ３、ｇ４を取得するようにしてもよい。
【０１８７】
続いて、画像補間部２３５は、周辺領域の各境界領域ｇ２、ｇ３、ｇ４に基づいて、血管直下領域Ｖ′における境界領域を補間する。境界領域ｇ２の補間処理について説明する。図１１に示すように、近傍領域Ｎ内には、血管直下領域Ｖ′の周辺領域に位置する境界領域ｇ２の一部ｇ２１（血管直下領域Ｖ′の＋ｘ側）、ｇ２２（血管直下領域Ｖ′の−ｘ側）が存在する。
【０１８８】
画像補間部２３５は、境界領域ｇ２の一部ｇ２１、ｇ２２の各点の傾き（特に、血管直下領域Ｖ′に接する点における傾き）を演算する。そして、演算された傾きにフィットさせるように、血管直下領域Ｖ′における境界領域ｇ２の画像（の画像データ）ｇ２３を演算して求める。この画像ｇ２３は、境界領域ｇ２の一部ｇ２１、ｇ２２のそれぞれと滑らかに接続されるように傾きが設定される。
【０１８９】
画像補間部２３５は、境界領域ｇ３、ｇ４についても同様の処理を行って、血管直下領域Ｖ′における境界領域ｇ３の画像ｇ３３と境界領域ｇ４の画像ｇ４３とを演算して求める（図１１参照）。以上が、境界領域の補間処理の説明である。
【０１９０】
次に、層領域Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の補間処理について説明する。画像補間部２３５は、公知の任意の補間方法を適用することにより、近傍領域Ｎ内における層領域Ｌ１の画像データに基づいて、血管直下領域Ｖ′における層領域Ｌ１の画像（の画像データ）を求める。この補間処理としては、たとえば、画像処理部２３０がｍ個の断層画像から３次元画像を形成するときの補間方法と同じ方法を用いることができる。
【０１９１】
（層厚演算部）
層厚演算部２３６は、画像補間部２３５による境界領域や層領域の補間処理の結果に基づいて、層領域の厚さ（眼底Ｅｆに含まれる層の厚さ）を演算するもので、本発明の「演算手段」の一例として機能するものである。
【０１９２】
層厚演算部２３６が実行する処理の具体例について、図１２を更に参照しつつ説明する。同図は、断層画像Ｇｉ中の位置Ｐ（ｘＰ、ｙＰ）における層領域の厚さを演算する場合を示している。この位置Ｐに対応する境界領域ｇ１、ｇ２、ｇ３、ｇ４上の位置を、それぞれＰ１（ｘＰ、ｙＰ、ｚ１）、Ｐ２（ｘＰ、ｙＰ、ｚ２）、Ｐ３（ｘＰ、ｙＰ、ｚ３）、Ｐ４（ｘＰ、ｙＰ、ｚ４）で表す。
【０１９３】
位置Ｐ１は、境界領域ｇ１において座標値（ｘＰ、ｙＰ）に相当する位置に指定される。また、位置Ｐ２〜Ｐ４は、それぞれ、画像補間部２３５により得られた境界領域ｇ２、ｇ３、ｇ４の画像ｇ２３、ｇ３３、ｇ３４において座標値（ｘＰ、ｙＰ）に相当する位置に指定される。位置Ｐ２〜Ｐ４は、血管直下領域Ｖ′内に位置している。なお、従来においては、このような位置Ｐにおける層領域Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の厚さを計測することはできなかった。
【０１９４】
層厚演算部２３６は、位置Ｐ１と位置Ｐ２との間の距離を演算することにより、位置Ｐにおける層領域Ｌ１の厚さｄ１２（Ｐ）＝｜ｚ２−ｚ１｜を求める。同様に、層厚演算部２３６は、位置Ｐ２と位置Ｐ３との間の距離を演算することにより、位置Ｐにおける層領域Ｌ２の厚さｄ２３（Ｐ）＝｜ｚ３−ｚ２｜を求め、位置Ｐ３と位置Ｐ４との間の距離を演算することにより、位置Ｐにおける層領域Ｌ３の厚さｄ３４（Ｐ）＝｜ｚ４−ｚ３｜を求める。
【０１９５】
なお、位置Ｐｋ、Ｐ（ｋ＋１）（ｋ＝１、２、３）間の距離は、上記のようにｄｋ（ｋ＋１）＝｜ｚ（ｋ＋１）−ｚｋ｜を演算（つまりｚ座標値の差を演算）する代わりに、たとえば位置Ｐｋの画素と位置Ｐ（ｋ＋１）の画素との間の画素数をカウントし、そのカウント結果に画素間距離（既知）を乗算して距離を求めるなど、他の方法を適用して演算することも可能である。
【０１９６】
層厚演算部２３６は、以上のようにして、血管直下領域Ｖ′に対応する位置における層領域の厚さ（層の厚さ）を演算する。他方、血管直下領域Ｖ′以外の位置における層領域の厚さについては、従来と同様に、当該位置における境界領域間の距離を演算することによって求めることができる。
【０１９７】
画像処理部２３０は、このような層の厚さの計測の他、たとえば、断層画像Ｇｉ中の任意の２点間の距離を計測したり、任意の画像領域の面積を計測したりできるように構成することも可能である。また、３次元画像中の任意の２点間の距離を計測したり、任意の画像領域の体積を計測したりできるように構成することもできる。
【０１９８】
［動作］
以上のような構成を有する眼底観察装置１の動作について、図１３〜図１８を参照しつつ説明する。図１３は、眼底観察装置１の動作の一例を表すフローチャートである。また、図１４〜図１８は、眼底観察装置１により表示される各種の画像の一例を表している。なお、これらの画像は、主制御部２１１によって表示部２４０Ａに適宜に表示されるようになっている。
【０１９９】
まず、被検眼Ｅの眼底Ｅｆの眼底画像Ｅｆ′を撮影するとともに（Ｓ１）、眼底Ｅｆの断層画像Ｇ１〜Ｇｍを取得する（Ｓ２）。ここで、断層画像Ｇ１〜Ｇｍを取得するための信号光ＬＳの走査領域Ｒは、眼底画像Ｅｆ′の撮影領域内に設定されるものとする。ただし、本発明においては、一般に、眼底画像Ｅｆ′の少なくとも一部に相当する眼底Ｅｆの表面の領域に走査領域Ｒが設定されていれば十分である。（それにより、眼底画像Ｅｆ′の撮影領域の少なくとも一部と共通領域を有するように走査領域Ｒが設定されるので、後述のステップＳ６の位置合わせ処理が可能となる。）。なお、眼底画像Ｅｆ′の撮影と断層画像Ｇ１〜Ｇｍの取得は、どちらを先に実行してもよい。
【０２００】
図１４は、ステップＳ１にて撮影された眼底画像Ｅｆ′の一例を表している。この眼底画像Ｅｆ′は、従来の眼底カメラと同様にして撮影された画像であり、同図に示すように比較的明瞭な画像として得られるものである。
【０２０１】
眼底画像Ｅｆ′の画像データ２１２ａと、断層画像Ｇ１〜Ｇｍの画像データＧａは、主制御部２１１によって画像記憶部２１２に保存される。また、主制御部２１１は、眼底画像Ｅｆ′の画像データ２１２ａと、断層画像Ｇ１〜Ｇｍの画像データＧａを、画像処理部２３０に送る。
【０２０２】
画像処理部２３０の積算画像生成部２３１は、画像データＧａに基づいて、各断層画像Ｇ１〜Ｇｍを深度方向に積算した積算画像（の画像データ）Ｐｒを生成する（Ｓ３）。
【０２０３】
図１５は、ステップＳ３にて生成される積算画像Ｐｒの一例を表している。この積算画像Ｐｒは、前述のように、比較的不明瞭な画像として取得されるものである。前述のように、断層画像Ｇ１〜Ｇｍを取得するための走査領域Ｒが眼底画像Ｅｆ′の撮影領域内に設定されているので、積算画像Ｐｒは、眼底画像Ｅｆ′の一部の領域（走査領域Ｒ）を描写する画像である。
【０２０４】
血管領域抽出部２３２は、眼底画像Ｅｆ′の画像データ２１２ａに基づいて、眼底画像Ｅｆ′に含まれる血管領域Ｗ１を抽出する（Ｓ４）。更に、血管領域抽出部２３２は、ステップＳ３で生成された積算画像Ｐｒの画像データに基づいて、この積算画像Ｐｒに含まれる血管領域Ｗ２を抽出する（Ｓ５）。ここで、眼底画像Ｅｆ′からの血管領域Ｗ１の抽出処理と、積算画像Ｐｒからの血管領域Ｗ２の抽出処理は、どちらを先に実行してもよい。
【０２０５】
図１６は、ステップＳ４にて抽出された眼底画像Ｅｆ′の血管領域Ｗ１の一例を表している。この血管領域Ｗ１は、前述のように、眼底画像Ｅｆ′中の血管に相当する画像領域を比較的細部まで（細い血管の部分まで）描写した画像となっている。
【０２０６】
また、図１７は、ステップＳ５にて抽出された積算画像Ｐｒの血管領域Ｗ２の一例を表している。この血管領域Ｗ２は、比較的不明瞭な積算画像Ｐｒから抽出されたものであり、同図に示すように、（少なくとも血管領域Ｗ１と比較して）眼底血管に相当する画像領域を細部まで描写した画像ではない。また、積算画像Ｐｒの血管領域Ｗ２は、図１６、図１７から分かるように、画像の所々で切断された形態の画像として取得されることがあり、眼底画像Ｅｆ′の血管領域Ｗ１と比較して、眼底血管の繋がりの状態を明瞭に表現する画像ではないことが多々ある。
【０２０７】
血管領域位置合わせ部２３３は、眼底画像Ｅｆ′から抽出された血管領域Ｗ１と、積算画像Ｐｒから抽出された血管領域Ｗ２との位置合わせを行う（Ｓ６）。このとき、眼底画像Ｅｆ′の撮影領域（のＸＹ座標値）と、走査領域Ｒ（のｘｙ座標値）との位置関係に基づいて、血管領域Ｗ１と血管領域Ｗ２との（おおよその）位置関係を求めてから位置合わせ処理を行うことにより、処理時間の短縮を図るようにしてもよい。
【０２０８】
図１８は、ステップＳ６にて実行された血管領域Ｗ１、Ｗ２の位置合わせ結果に基づいて眼底画像Ｅｆ′と積算画像Ｐｒとを重ねて表示させたときの画像の一例を表している。同図に示すように、血管領域Ｗ１、Ｗ２の位置合わせにより、眼底画像Ｅｆ′と積算画像Ｐｒとが好適に位置合わせされることが分かる。
【０２０９】
血管断面領域特定部２３４は、位置合わせがなされた２つの血管領域Ｗ１、Ｗ２に基づいて、積算画像Ｐｒの基になった各断層画像Ｇ１〜Ｇｍについて、その断層画像Ｇｉにおける血管断面領域の位置を特定する（Ｓ７）。
【０２１０】
画像補間部２３５は、特定された血管断面領域の位置に基づいて、その断層画像Ｇｉにおける層領域及び／又は層領域の境界領域を補間する処理を行う（Ｓ８）。
【０２１１】
層厚演算部２３６は、補間された境界領域や層領域に基づいて、血管直下領域に対応する位置における層領域の厚さを演算するとともに、その他の位置における層領域の厚さを演算する（Ｓ９）。この演算結果は、主制御部２１１によって、たとえばハードディスクドライブ２０４に保管される。
【０２１２】
また、主制御部２１１は、層領域の厚さの演算結果のマップ、すなわち、眼底Ｅｆの各位置（ｘｙ座標位置）に対応する当該層領域の厚さの分布情報などを形成してもよい。形成された情報は、ハードディスクドライブ２０４に保管されたり、表示部２４０Ａに表示されたりする。
【０２１３】
また、主制御部２１１は、ステップＳ８にて補間された画像領域（層領域、境界領域）を、断層画像Ｇｉの血管直下領域に重ねて表示部２４０Ａに表示させる（Ｓ１０）。それにより、従来は図２１に示すように不明瞭であった層や境界が、補間されて明瞭に表示される。
【０２１４】
［作用・効果］
以上のような眼底観察装置１の作用及び効果について説明する。この眼底観察装置１は、光学的に取得されるデータに基づいて、眼底Ｅｆの眼底画像Ｅｆ′を形成するとともに、眼底画像Ｅｆ′の少なくともに相当する眼底Ｅｆの表面の領域（走査領域Ｒ）を光学的に走査して取得されるデータに基づいて、眼底Ｅｆの断層画像Ｇ１〜Ｇｍを形成するようになっている。更に、この断層画像Ｇ１〜Ｇｍをそれぞれ深度方向に積算して積算画像Ｐｒを生成するとともに、この積算画像Ｐｒ及び眼底画像Ｅｆ′からそれぞれ血管領域Ｗ１、Ｗ２を抽出する。そして、抽出された２つの血管領域Ｗ１、Ｗ２に基づいて、各断層画像Ｇ１〜Ｇｍにおける血管断面領域の位置を特定するように作用する。
【０２１５】
このような眼底観察装置１によれば、眼底Ｅｆの断層画像Ｇ１〜Ｇｍにおける血管の断面に相当する血管断面領域の位置の把握が可能になる。
【０２１６】
特に、各断層画像Ｇ１〜Ｇｍについて、眼底画像Ｅｆ′中の血管領域Ｗ１（眼底血管の比較的細部の状態まで描写している。）に基づいて血管断面領域の位置を特定するようになっているので、積算画像Ｐｒの血管領域Ｗ２（眼底血管の細部の状態や繋がり状態を描写できない。）では明瞭に表現されていない血管に相当する血管断面領域の位置まで好適に特定することが可能である。したがって、各断層画像Ｇ１〜Ｇｍに対応する眼底Ｅｆの断面位置に実際に存在する血管について、この血管が当該断層画像Ｇ１〜Ｇｍや積算画像Ｐｒに明瞭に描写されていない場合であっても、この血管に相当する血管断面領域の位置を特定することができる。
【０２１７】
また、本実施形態の眼底観察装置１は、特定された血管断面領域の位置に基づいて、各断層画像Ｇ１〜Ｇｍにおいて、血管断面領域の直下に位置する眼底Ｅｆの層に相当する層領域や、層の境界に相当する境界領域を補間するように作用する。それにより、従来は取得できなかった血管断面領域の直下に位置する層領域や境界領域を取得することが可能である。
【０２１８】
更に、この眼底観察装置１によれば、層領域や境界領域の補間処理の結果に基づいて、従来は計測することができなかった血管断面領域の直下における層領域の厚さを計測することが可能である。
【０２１９】
また、補間処理により得られた画像領域（層領域、境界領域）を断層画像Ｇ１〜Ｇｍに重ねて表示することができるので、血管断面領域の直下の画像を含む断層画像Ｇ１〜Ｇｍ全体の画像を観察することが可能になる。
【０２２０】
［変形例］
以上に詳述した構成は、本発明に係る眼底観察装置を好適に実施するための一例に過ぎないものである。したがって、本発明の要旨の範囲内における任意の変形を適宜に施すことが可能である。
【０２２１】
たとえば、本発明に係る眼底観察装置は、眼底表面の２次元画像の形成する装置として眼底カメラ（ユニット）を有しているが、たとえばスリットランプ（細隙灯顕微鏡装置）などの任意の眼科装置を用いて眼底表面の２次元画像を形成するように構成することも可能である。
【０２２２】
また、上記の実施形態では、画像形成部２２０（画像形成ボード２０８）によって眼底Ｅｆの表面の２次元画像や断層画像の形成処理を行うとともに、制御部２１０（マイクロプロセッサ２０１等）によって各種制御処理を行うようになっているが、これら双方の処理を１台若しくは複数台のコンピュータによって行うように構成することができる。
【０２２３】
また、本発明に係る眼科画像処理プログラム（制御プログラム２０４ａ）は、コンピュータによって読み取りが可能な任意の記憶媒体に記憶させることができる。このような記憶媒体としては、たとえば、光ディスク、光磁気ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ／ＤＶＤ−ＲＡＭ／ＤＶＤ−ＲＯＭ／ＭＯ等）、磁気記憶媒体（ハードディスク／フロッピー（登録商標）ディスク／ＺＩＰ等）、半導体メモリなどがある。
【図面の簡単な説明】
【０２２４】
【図１】本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態の全体構成の一例を表す概略構成図である。
【図２】本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態における眼底カメラユニットに内蔵される走査ユニットの構成の一例を表す概略構成図である。
【図３】本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態におけるＯＣＴユニットの構成の一例を表す概略構成図である。
【図４】本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態における演算制御装置のハードウェア構成の一例を表す概略ブロック図である。
【図５】本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態の制御系の構成の一例を表す概略ブロック図である。
【図６】本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態における操作パネルの外観構成の一例を表す概略図である。
【図７】本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態における演算制御装置の機能的な構成の一例を表す概略ブロック図である。
【図８】本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態による信号光の走査態様の一例を表す概略図である。図８（Ａ）は、被検眼に対する信号光の入射側から眼底を見たときの信号光の走査態様の一例を表している。また、図８（Ｂ）は、各走査線上の走査点の配列態様の一例を表している。
【図９】本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態による信号光の走査態様、及び、各走査線に沿って形成される断層画像の態様の一例を表す概略図である。
【図１０】本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態による断層画像中の層領域及び境界領域の補間処理を説明するための概略説明図である。
【図１１】本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態による断層画像中の層領域及び境界領域の補間処理を説明するための概略説明図である。
【図１２】本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態による層領域の厚さの演算処理を説明するための概略説明図である。
【図１３】本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態の動作の一例を表すフローチャートである。
【図１４】本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態により取得された眼底画像の一例を表す図である。
【図１５】本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態により生成された積算画像の一例を表す図である。
【図１６】本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態により眼底画像から抽出された血管領域の一例を表す図である。
【図１７】本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態により積算画像から抽出された血管領域の一例を表す図である。
【図１８】本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態による血管領域の位置合わせ結果に基づいて重ねて表示された眼底画像及び積算画像の一例を表す図である。
【図１９】従来における眼底観察装置（眼底カメラ）の外観構成の一例を表す概略側面図である。
【図２０】従来における眼底観察装置（眼底カメラ）の内部構成（光学系の構成）の一例を表す概略図である。
【図２１】ＯＣＴ画像における眼底血管の直下に位置する画像領域の形態の一例を説明するための概略説明図である。
【符号の説明】
【０２２５】
１ 眼底観察装置
１Ａ 眼底カメラユニット
３ａ 操作パネル
８ｃ 装着部
１０、１２ 撮像装置
１００ 照明光学系
１０１ 観察光源
１０３ 撮影光源
１２０ 撮影光学系
１３４、１３６ ダイクロイックミラー
１４０ ＬＣＤ
１４１ 走査ユニット
１４１Ａ、１４１Ｂ ガルバノミラー
１４２ レンズ
１５０ ＯＣＴユニット
１５１ コネクタ部
１５２ 接続線
１５２ａ、１６１、１６３、１６４、１６５ 光ファイバ
１６０ 低コヒーレンス光源
１６２ 光カプラ
１７４ 参照ミラー
１８０ スペクトロメータ
１８４ ＣＣＤ
２００ 演算制御装置
２０１ マイクロプロセッサ
２０８ 画像形成ボード
２０８ａ 眼底画像形成ボード
２０８ｂ ＯＣＴ画像形成ボード
２１０ 制御部
２１１ 主制御部
２１２ 画像記憶部
２１２ａ 眼底画像の画像データ
２２０ 画像形成部
２３０ 画像処理部
２３１ 積算画像生成部
２３２ 血管領域抽出部
２３３ 血管領域位置合わせ部
２３４ 血管断面領域特定部
２３５ 画像補間部
２３６ 層厚演算部
２４０ ユーザインターフェイス
２４０Ａ 表示部
２４０Ｂ 操作部
２４１、２４２ ミラー駆動機構
２４３ 参照ミラー駆動機構
Ｌ０ 低コヒーレンス光
ＬＲ 参照光
ＬＳ 信号光
ＬＣ 干渉光
Ｒ 走査領域
Ｒ１〜Ｒｍ 走査線
Ｒｉｊ（ｉ＝１〜ｍ、ｊ＝１〜ｎ） 走査点
Ｇ′、Ｇ１〜Ｇｍ、Ｇａ 断層画像（の画像データ）
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３ 層領域
ｇ１、ｇ２、ｇ３、ｇ４ 境界領域
Ｖ 血管断面領域
Ｖ′ 血管直下領域
Ｇｉｊ（ｉ＝１〜ｍ、ｊ＝１〜ｎ） 深度方向の画像
Ｅ 被検眼
Ｅｆ 眼底
Ｅｆ′ 眼底画像（眼底の表面の２次元画像）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検眼の眼底を観察するために用いられる眼底観察装置、眼科画像処理装置及び眼科画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
眼底観察装置としては、従来から眼底カメラが広く用いられている。図１９は、従来の一般的な眼底カメラの外観構成の一例を表し、図２０は、眼底カメラに内蔵される光学系の構成の一例を表している（たとえば特許文献１参照。）。なお、「観察」とは、眼底の撮影画像を観察する場合を少なくとも含むものとする（その他、肉眼による眼底観察を含んでもよい。）。
【０００３】
まず、図１９を参照しつつ、従来の眼底カメラ１０００の外観構成について説明する。この眼底カメラ１０００は、ベース２上に前後左右方向（水平方向）にスライド可能に搭載された架台３を備えている。この架台３には、検者が各種操作を行うための操作パネル３ａとジョイスティック４が設置されている。
【０００４】
検者は、ジョイスティック４を操作することによって、架台３をベース２上において３次元的に移動させることができる。ジョイスティック４の頂部には、眼底を撮影するときに押下される操作ボタン４ａが配置されている。
【０００５】
ベース２上には支柱５が立設されている。この支柱５には、被検者の顎部を載置するための顎受け６と、被検眼Ｅを固視させるための光を発する外部固視灯７とが設けられている。
【０００６】
架台３上には、眼底カメラ１０００の各種の光学系や制御系を格納する本体部８が搭載されている。なお、制御系は、ベース２や架台３の内部等に設けられていることもあるし、眼底カメラ１０００に接続されたコンピュータ等の外部装置に設けられていることもある。
【０００７】
本体部８の被検眼Ｅ側（図１９の紙面左方向）には、被検眼Ｅに対峙して配置される対物レンズ部８ａが設けられている。また、本体部８の検者側（図１９の紙面右方向）には、被検眼Ｅの眼底を肉眼観察するための接眼レンズ部８ｂが設けられている。
【０００８】
更に、本体部８には、被検眼Ｅの眼底の静止画像を撮影するためのスチルカメラ９と、眼底の静止画像や動画像を撮影するためのテレビカメラ等の撮像装置１０とが設けられている。このスチルカメラ９と撮像装置１０は、それぞれ本体部８に対して着脱可能に形成されている。
【０００９】
スチルカメラ９としては、検査の目的や撮影画像の保存方法などの各種条件に応じて、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の撮像素子を搭載したデジタルカメラや、フィルムカメラや、インスタントカメラなどを適宜に装着して使用することができる。本体部８には、このような各種のスチルカメラ９を選択的に装着するための装着部８ｃが形成されている。
【００１０】
スチルカメラ９や撮像装置１０がデジタル撮像方式のものである場合、これらにより撮影された眼底画像の画像データを、眼底カメラ１０００に接続されたコンピュータ等に送信し、その眼底画像をディスプレイに表示させて観察することができる。また、眼底カメラ１０００に接続された画像記録装置に画像データを送信してデータベース化し、たとえば電子カルテ作成用の電子データとして用いることができる。
【００１１】
また、本体部８の検者側には、タッチパネルモニタ１１が設けられている。このタッチパネルモニタ１１には、（デジタル方式の）スチルカメラ９や撮像装置１０から出力される映像信号に基づいて作成される被検眼Ｅの眼底画像が表示される。また、このタッチパネルモニタ１１には、その画面中央を原点とする２次元座標系が眼底画像に重ねて表示されるようになっている。検者が画面上の所望の位置に触れると、その触れた位置に対応する座標値が表示されるようになっている。
【００１２】
次に、図２０を参照しつつ、眼底カメラ１０００の光学系の構成について説明する。眼底カメラ１０００の光学系は、被検眼Ｅの眼底Ｅｆの撮影を行う前に、眼底Ｅｆに対してアライメントされる（つまり、図２０に示すｘ方向、ｙ方向、ｚ方向に光学系を移動させて、撮影に好適な位置に光学系を配置させる。）。この眼底カメラ１０００の光学系には、被検眼Ｅの眼底Ｅｆを照明する照明光学系１００と、この照明光の眼底反射光を接眼レンズ部８ｂ、スチルカメラ９、撮像装置１０に導く撮影光学系１２０とが設けられている。
【００１３】
照明光学系１００は、観察光源１０１、コンデンサレンズ１０２、撮影光源１０３、コンデンサレンズ１０４、エキサイタフィルタ１０５及び１０６、リング透光板１０７、ミラー１０８、ＬＣＤ１０９、照明絞り１１０、リレーレンズ１１１、孔開きミラー１１２、対物レンズ１１３を含んで構成されている。
【００１４】
観察光源１０１は、たとえばハロゲンランプにより構成され、眼底観察用の定常光（連続光）を出力する。コンデンサレンズ１０２は、観察光源１０１から発せられた定常光（観察照明光）を集光して、観察照明光を眼底にほぼ均等に照明させるための光学素子である。
【００１５】
撮影光源１０３は、たとえばキセノンランプにより構成され、眼底Ｅｆの撮影を行うときにフラッシュ発光される。コンデンサレンズ１０４は、撮影光源１０３から発せられたフラッシュ光（撮影照明光）を集光して、撮影照明光を眼底Ｅｆに均等に照射させるための光学素子である。
【００１６】
エキサイタフィルタ１０５、１０６は、眼底Ｅｆの眼底画像の蛍光撮影を行うときに使用されるフィルタである。このエキサイタフィルタ１０５、１０６は、それぞれ、ソレノイド等の駆動機構（図示せず）によって光路上に挿脱可能とされている。エキサイタフィルタ１０５は、ＦＡＧ（フルオレセイン蛍光造影）撮影時に光路上に配置される。一方、エキサイタフィルタ１０６は、ＩＣＧ（インドシアニングリーン蛍光造影）撮影時に光路上に配置される。なお、カラー撮影時には、エキサイタフィルタ１０５、１０６はともに光路上から退避される。
【００１７】
リング透光板１０７は、被検眼Ｅの瞳孔と共役な位置に配置されており、照明光学系１００の光軸を中心としたリング透光部１０７ａを備えている。ミラー１０８は、観察光源１０１や撮影光源１０３が発した照明光を撮影光学系１２０の光軸方向に反射させる。ＬＣＤ１０９は、被検眼Ｅの固視を行うための固視標（図示せず）などを表示する。
【００１８】
照明絞り１１０は、フレア防止等のために照明光の一部を遮断する絞り部材である。この照明絞り１１０は、照明光学系１００の光軸方向に移動可能に構成されており、それにより眼底Ｅｆの照明領域を調整できるようになっている。
【００１９】
孔開きミラー１１２は、照明光学系１００の光軸と撮影光学系１２０の光軸とを合成する光学素子である。孔開きミラー１１２の中心領域には孔部１１２ａが開口されている。照明光学系１００の光軸と撮影光学系１２０の光軸は、この孔部１１２ａの略中心位置にて交差するようになっている。対物レンズ１１３は、本体部８の対物レンズ部８ａ内に設けられている。
【００２０】
このような構成を有する照明光学系１００は、以下のような態様で眼底Ｅｆを照明する。まず、眼底観察時には観察光源１０１が点灯されて観察照明光が出力される。この観察照明光は、コンデンサレンズ１０２、１０４を介してリング透光板１０７を照射する（エキサイタフィルタ１０５、１０６は光路上から退避されている。）。リング透光板１０７のリング透光部１０７ａを通過した光は、ミラー１０８により反射され、ＬＣＤ１０９、照明絞り１１０及びリレーレンズ１１１を経由して孔開きミラー１１２により反射される。孔開きミラー１１２により反射された観察照明光は、撮影光学系１２０の光軸方向に進行し、対物レンズ１１３により集束されて被検眼Ｅに入射して眼底Ｅｆを照明する。
【００２１】
このとき、リング透光板１０７が被検眼Ｅの瞳孔に共役な位置に配置されていることから、瞳孔上には、被検眼Ｅに入射する観察照明光のリング状の像が形成される。観察照明光の眼底反射光は、この瞳孔上のリング状の像の中心暗部を通じて被検眼Ｅから出射するようになっている。このようにして、観察照明光の眼底反射光に対する、被検眼Ｅに入射してくる観察照明光の影響を防止するようになっている。
【００２２】
一方、眼底Ｅｆを撮影するときには、撮影光源１０３がフラッシュ発光され、撮影照明光が同様の経路を通じて眼底Ｅｆに照射される。なお、蛍光撮影の場合には、ＦＡＧ撮影かＩＣＧ撮影かに応じて、エキサイタフィルタ１０５又は１０６が選択的に光路上に配置される。
【００２３】
次に、撮影光学系１２０について説明する。撮影光学系１２０は、対物レンズ１１３、孔開きミラー１１２（の孔部１１２ａ）、撮影絞り１２１、バリアフィルタ１２２及び１２３、変倍レンズ１２４、リレーレンズ１２５、撮影レンズ１２６、クイックリターンミラー１２７及び撮影媒体９ａを含んで構成される。ここで、撮影媒体９ａは、スチルカメラ９に用いられる任意の撮影媒体（ＣＣＤ等の撮像素子、カメラフィルム、インスタントフィルムなど）である。
【００２４】
瞳孔上のリング状の像の中心暗部を通じて被検眼Ｅから出射した照明光の眼底反射光は、孔開きミラー１１２の孔部１１２ａを通じて撮影絞り１２１に入射する。孔開きミラー１１２は、照明光の角膜反射光を反射して、撮影絞り１２１に入射する眼底反射光に角膜反射光を混入させないように作用する。それにより、観察画像や撮影画像におけるフレアの発生を抑止するようになっている。
【００２５】
撮影絞り１２１は、大きさの異なる複数の円形の透光部が形成された板状の部材である。複数の透光部は、絞り値（Ｆ値）の異なる絞りを構成し、図示しない駆動機構によって、透光部が択一的に光路上に配置されるようになっている。
【００２６】
バリアフィルタ１２２、１２３は、それぞれ、ソレノイド等の駆動機構（図示せず）によって光路上に挿脱可能とされている。ＦＡＧ撮影を行うときにはバリアフィルタ１２２が光路上に配置され、ＩＣＧ撮影を行うときにはバリアフィルタ１２３が光路上に配置される。また、カラー撮影を行うときには、バリアフィルタ１２２、１２３は、光路上からともに退避される。
【００２７】
変倍レンズ１２４は、図示しない駆動機構によって撮影光学系１２０の光軸方向に移動可能とされている。それにより、観察倍率や撮影倍率の変更、眼底画像のフォーカスなどを行うことができる。撮影レンズ１２６は、被検眼Ｅからの眼底反射光を撮影媒体９ａ上に結像させるレンズである。
【００２８】
クイックリターンミラー１２７は、図示しない駆動機構によって回動軸１２７ａ周りに回動可能に設けられている。スチルカメラ９で眼底Ｅｆの撮影を行う場合には、光路上に斜設されているクイックリターンミラー１２７を上方に跳ね上げて、眼底反射光を撮影媒体９ａに導くようになっている。一方、撮像装置１０による眼底撮影時や、検者の肉眼による眼底観察時には、クイックリターンミラー１２７を光路上に斜設配置させた状態で、眼底反射光を上方に向けて反射するようになっている。
【００２９】
撮影光学系１２０には、更に、クイックリターンミラー１２７により反射された眼底反射光を案内するための、フィールドレンズ（視野レンズ）１２８、切換ミラー１２９、接眼レンズ１３０、リレーレンズ１３１、反射ミラー１３２、撮影レンズ１３３及び撮像素子１０ａが設けられている。撮像素子１０ａは、撮像装置１０に内蔵されたＣＣＤ等の撮像素子である。タッチパネルモニタ１１には、撮像素子１０ａにより撮影された眼底画像Ｅｆ′が表示される。
【００３０】
切換ミラー１２９は、クイックリターンミラー１２７と同様に、回動軸１２９ａ周りに回動可能とされている。この切換ミラー１２９は、肉眼による観察時には光路上に斜設された状態で眼底反射光を接眼レンズ１３０に向けて反射する。
【００３１】
また、撮像装置１０を用いて眼底画像を撮影するときには、切換ミラー１２９を光路上から退避して、眼底反射光を撮像素子１０ａに向けて導く。その場合、眼底反射光は、リレーレンズ１３１を経由してミラー１３２により反射され、撮影レンズ１３３によって撮像素子１０ａに結像される。
【００３２】
このような眼底カメラ１０００は、眼底Ｅｆの表面、すなわち網膜の状態を観察するために用いられる眼底観察装置である。換言すると、眼底カメラ１０００は、被検眼Ｅの角膜の方向から眼底Ｅｆを見たときの２次元的な眼底画像を得るための装置である。一方、網膜の深層には脈絡膜や強膜といった組織が存在し、これらの組織の状態を観察するための技術が望まれていたが、近年、これら深層組織を観察するための装置の実用化が進んでいる（たとえば特許文献２、３参照）。
【００３３】
特許文献２、３に開示された眼底観察装置は、いわゆるＯＣＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）技術を応用した装置（光画像計測装置、光コヒーレンストポグラフィ装置などと呼ばれる。）である。この眼底観察装置は、低コヒーレンス光を二分して、その一方（信号光）を眼底に導き、他方（参照光）を所定の参照物体に導くとともに、眼底を経由した信号光と参照物体を経由した参照光とを重畳して得られる干渉光を検出して解析することにより、眼底の表面ないし深層組織の断層画像を形成する装置である。また、光画像計測装置は、複数の断層画像に基づいて、眼底の３次元画像を形成することが可能である。なお、特許文献２に記載の光画像計測装置は、一般に、フーリエドメイン（Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｄｏｍａｉｎ）ＯＣＴなどと呼ばれている。
【００３４】
フーリエドメインＯＣＴは、信号光をスキャンして眼底に照射することにより、その走査線に沿った深度方向（図２０に示すｚ方向）の断面を有する断層画像を形成するようになっている。このような信号光のスキャンは、Ｂスキャンなどと呼ばれている（たとえば非特許文献１参照）。
【００３５】
３次元画像を形成する場合、複数の走査線に沿ってＢスキャンを実行し、それにより得られる複数の断層画像に補間処理を施すなどして３次元画像データを生成する。この３次元画像データは、Ｘ線ＣＴ装置等の医用画像診断装置と同様に、ボリュームデータ或いはボクセルデータなどと呼ばれ、３次元的に配列された各ボクセルに画素データ（明るさ、濃淡、色等のデータ。輝度値やＲＧＢ値など）が割り当てられた形態の画像データである。３次元画像は、ボリュームデータをレンダリングして得られる所定の視線方向から見た擬似的な３次元画像として表示される。
【００３６】
【特許文献１】特開２００４−３５０８４９号公報
【特許文献２】特開２００３−５４３号公報
【特許文献３】特開２００５−２４１４６４号公報
【非特許文献１】ＮＥＤＯワークショップ「人体の“窓”、眼底から体内を見る（診る）」−最新光学技術を駆使した生活習慣病の超早期診断機器開発−（開催日：２００５年４月２５日）、インターネット〈ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｅｄｏ．ｇｏ．ｊｐ／ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ／ｋｏｕｂｏ／１７０６２７＿２／ｂｅｓｓｈｉ３．ｐｄｆ〉
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３７】
従来の光画像計測装置を用いて眼底の断層画像を取得したときに、眼底血管の直下（図２０に示す＋ｚ方向の位置）の画像領域が不明瞭になり、眼底（網膜等）の層の境界の状態が視認できなくなるという問題が生じていた。
【００３８】
たとえば、図２１に示すように、眼底の断層画像Ｇ′において、或る層（の画像内）Ｌ１′に眼底血管（の断面の画像）Ｖが存在する場合、この眼底血管Ｖの影響により、その直下に位置する画像領域Ｖ′が不明瞭となり、層Ｌ１′と層Ｌ２′との境界ｇ２′の状態や、層Ｌ２′と層Ｌ３′との境界ｇ３′の状態や、層Ｌ３′とその下層（図示せず）との境界ｇ４′の状態を把握できないことがあった。それにより、眼底血管Ｖの直下位置における層Ｌ１′、Ｌ２′、Ｌ３′等の厚さを計測することができなかった。そのため、当該位置における層の厚さは、「０」、「計測不能」などと記録されており、画像を取得した領域全体に亘って層の厚さを計測することができないという問題があった。
【００３９】
断層画像Ｇ′をユーザが視認してこのような画像領域Ｖ′を探索しようとすると、相当の時間と労力が必要となり、運用上現実的とは言い難い。また、断層画像Ｇ′を解析して眼底血管Ｖを特定することは困難であることから、断層画像Ｇ′内から画像領域Ｖ′を自動的に抽出することは難しかった（なお、図２１においては、説明のために眼底血管Ｖを明示しているが、一般に、実際の眼底血管は、このように明瞭には特定できない。）。なお、図２１中の符号ＬＳは、光画像計測装置から眼底Ｅｆに照射される信号光（前述）を表している。
【００４０】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、眼底の断層画像における血管の断面に相当する画像領域（血管断面領域）の位置の把握を可能にする眼底観察装置、眼科画像処理装置及び眼科画像処理プログラムを提供することを目的とする。
【００４１】
また、本発明は、眼底の断層画像において血管断面領域の直下に位置する層の画像領域（層領域）や、層と層との境界の画像領域（境界領域）の取得を可能にする眼底観察装置、眼科画像処理装置及び眼科画像処理プログラムを提供することを更なる目的とする。
【００４２】
また、本発明は、血管断面領域の直下における層領域の厚さの計測を可能にする眼底観察装置、眼科画像処理装置及び眼科画像処理プログラムを提供することを更なる目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００４３】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、光学的に取得されるデータに基づいて、被検眼の眼底の表面の２次元画像を形成する第１の画像形成手段と、前記２次元画像の少なくとも一部に相当する前記眼底の表面の領域を光学的に走査して取得されるデータに基づいて、前記眼底の断層画像を形成する第２の画像形成手段と、該形成された断層画像を深度方向に積算して積算画像を生成する積算画像生成手段と、前記第１の画像形成手段により形成された前記２次元画像から、眼底血管に相当する第１の血管領域を抽出するとともに、前記積算画像生成手段により生成された前記積算画像から、眼底血管に相当する第２の血管領域を抽出する抽出手段と、該抽出された前記第１の血管領域及び前記第２の血管領域に基づいて、当該断層画像における眼底血管の断面に相当する血管断面領域の位置を特定する特定手段と、を備える、ことを特徴とする眼底観察装置である。
【００４４】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の眼底観察装置であって、前記特定手段により特定された前記血管断面領域の位置に基づいて、当該断層画像における前記眼底に含まれる層の境界に相当する境界領域の補間を行う補間手段を更に備える、ことを特徴とする。
【００４５】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の眼底観察装置であって、前記特定手段により特定された前記血管断面領域の位置に基づいて、当該断層画像における前記眼底に含まれる層に相当する層領域の補間を行う補間手段を更に備える、ことを特徴とする。
【００４６】
また、請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の眼底観察装置であって、前記補間手段による前記補間により得られた画像領域を、前記第２の画像形成手段により形成された断層画像に重ねて表示する表示手段を更に備える、ことを特徴とする。
【００４７】
また、請求項５に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の眼底観察装置であって、前記補間手段による前記補間の結果に基づいて、前記眼底に含まれる層の厚さを演算する演算手段を更に備える、ことを特徴とする。
【００４８】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の眼底観察装置であって、前記特定手段は、前記抽出手段により抽出された前記第１の血管領域と前記第２の血管領域との位置合わせを行う位置合わせ手段を備え、前記第２の血管領域に前記位置合わせがなされた前記第１の血管領域に対応する前記断層画像中の位置を前記血管断面領域の位置として特定する、ことを特徴とする。
【００４９】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の眼底観察装置であって、前記第２の画像形成手段は、光源と、該光源から出力された光を前記眼底に向かう信号光と参照物体に向かう参照光とに分割するとともに、前記眼底を経由した信号光と前記参照物体を経由した参照光とを重畳させて干渉光を生成する干渉光生成手段と、該生成された干渉光を受光して検出信号を出力する検出手段と、前記眼底に対する前記信号光の入射位置を所定の主走査方向及び該主走査方向に直交する副走査方向にそれぞれ走査する走査手段と、を備え、前記主走査方向に沿った複数の前記入射位置のそれぞれについて、当該入射位置を経由した信号光と前記参照光とから生成される干渉光に基づく前記検出信号に基づいて当該入射位置における前記眼底の深度方向の画像を形成し、前記複数の入射位置のそれぞれについて該形成された深度方向の画像に基づいて前記主走査方向に沿った断層画像を形成することにより、前記副走査方向に沿った２以上の位置のそれぞれにおける前記断層画像を形成し、前記積算画像生成手段は、前記２以上の位置のそれぞれにおける前記断層画像を深度方向にそれぞれ積算することにより、前記積算画像を生成する、ことを特徴とする。
【００５０】
また、請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の眼底観察装置であって、前記第１の画像形成手段は、前記眼底に照明光を照射する照明光学系と、前記照射された照明光の眼底反射光を受光する撮影光学系と、を備え、前記受光された眼底反射光に基づいて前記眼底の表面の２次元画像を形成する眼底カメラである、ことを特徴とする。
【００５１】
また、請求項９に記載の発明は、被検眼の眼底の表面の２次元画像を形成する第１の画像形成手段と、前記２次元画像の少なくとも一部に相当する前記眼底の表面の領域における断層画像を形成する第２の画像形成手段とに接続された眼科画像処理装置であって、前記第２の画像形成手段により形成された断層画像を深度方向に積算して積算画像を生成する積算画像生成手段と、前記第１の画像形成手段により形成された前記２次元画像から、眼底血管に相当する第１の血管領域を抽出するとともに、前記積算画像生成手段により生成された前記積算画像から、眼底血管に相当する第２の血管領域を抽出する抽出手段と、該抽出された前記第１の血管領域及び前記第２の血管領域に基づいて、当該断層画像における眼底血管の断面に相当する血管断面領域の位置を特定する特定手段と、を備える、ことを特徴とする。
【００５２】
また、請求項１０に記載の発明は、被検眼の眼底の表面の２次元画像を形成する第１の画像形成手段と、前記２次元画像の少なくとも一部に相当する前記眼底の表面の領域における断層画像を形成する第２の画像形成手段とに接続されたコンピュータを、前記第２の画像形成手段により形成された断層画像を深度方向に積算して積算画像を生成する積算画像生成手段として機能させ、前記第１の画像形成手段により形成された前記２次元画像から、眼底血管に相当する第１の血管領域を抽出するとともに、前記積算画像生成手段により生成された前記積算画像から、眼底血管に相当する第２の血管領域を抽出する抽出手段として機能させ、該抽出された前記第１の血管領域及び前記第２の血管領域に基づいて、当該断層画像における眼底血管の断面に相当する血管断面領域の位置を特定する特定手段として機能させる、ことを特徴とする眼科画像処理プログラムである。
【発明の効果】
【００５３】
本発明によれば、光学的に取得されるデータに基づいて眼底表面の２次元画像を形成し、この２次元画像の少なくとも一部に相当する眼底の表面の領域を光学的に走査して取得されるデータに基づいて眼底の断層画像を形成するとともに、断層画像を深度方向に積算して積算画像を生成し、この積算画像及び２次元画像からそれぞれ血管領域を抽出し、抽出された２つの血管領域に基づいて、断層画像における血管断面領域の位置を特定するように構成されているので、眼底の断層画像における血管の断面に相当する画像領域である血管断面領域の位置の把握が可能になる。
【００５４】
また、本発明によれば、特定された血管断面領域の位置に基づき、断層画像において血管断面領域の直下に位置する層領域や境界領域を補間するように構成されているので、従来は取得できなかった血管断面領域の直下に位置する層領域や境界領域を取得することができる。
【００５５】
更に、本発明によれば、層領域や境界領域の補間処理の結果に基づいて、従来は計測できなかった血管断面領域の直下における層領域の厚さを計測することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
本発明に係る眼底観察装置、眼科画像処理装置及び眼科画像処理プログラムの好適な実施の形態の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、従来と同様の構成部分については、図１９、図２０と同じ符号を用いることにする。
【００５７】
まず、図１〜図７を参照して、本実施形態に係る眼底観察装置の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る眼底観察装置１の全体構成の一例を表している。図２は、眼底カメラユニット１Ａ内の走査ユニット１４１の構成の一例を表している。図３は、ＯＣＴユニット１５０の構成の一例を表している。図４は、演算制御装置２００のハードウェア構成の一例を表している。図５は、眼底観察装置１の制御系の構成の一例を表している。図６は、眼底カメラユニット１Ａに設けられた操作パネル３ａの構成の一例を表している。図７は、演算制御装置２００の制御系の構成の一例を表している。
【００５８】
［全体構成］
図１に示すように、眼底観察装置１は、眼底カメラとして機能する眼底カメラユニット１Ａと、光画像計測装置（ＯＣＴ装置）の光学系を格納したＯＣＴユニット１５０と、各種の演算処理や制御処理等を実行する演算制御装置２００とを含んで構成されている。
【００５９】
ＯＣＴユニット１５０には、接続線１５２の一端が取り付けられている。この接続線１５２の他端には、コネクタ部１５１が取り付けられている。このコネクタ部１５１は、図１９に示した装着部８ｃに装着される。また、接続線１５２の内部には光ファイバが導通されている。ＯＣＴユニット１５０と眼底カメラユニット１Ａは、接続線１５２を介して光学的に接続されている。ＯＣＴユニット１５０の詳細構成については、図３を参照しつつ後述することにする。
【００６０】
〔眼底カメラユニットの構成〕
眼底カメラユニット１Ａは、光学的に取得されるデータ（撮像装置１０、１２により検出されるデータ）に基づいて被検眼の眼底の表面の２次元画像を形成する装置であり、図１９に示した従来の眼底カメラ１０００とほぼ同様の外観構成を有している。また、眼底カメラユニット１Ａは、図２０に示した従来の光学系と同様に、被検眼Ｅの眼底Ｅｆを照明する照明光学系１００と、この照明光の眼底反射光を撮像装置１０に導く撮影光学系１２０とを備えている。
【００６１】
なお、詳細は後述するが、本実施形態の撮影光学系１２０における撮像装置１０は、近赤外領域の波長を有する照明光を検出するものである。また、この撮影光学系１２０には、可視領域の波長を有する照明光を検出する撮像装置１２が別途設けられている。更に、この撮影光学系１２０は、ＯＣＴユニット１５０からの信号光を眼底Ｅｆに導くとともに、眼底Ｅｆを経由した信号光をＯＣＴユニット１５０に導くようになっている。
【００６２】
さて、照明光学系１００は、従来と同様に、観察光源１０１、コンデンサレンズ１０２、撮影光源１０３、コンデンサレンズ１０４、エキサイタフィルタ１０５及び１０６、リング透光板１０７、ミラー１０８、ＬＣＤ１０９、照明絞り１１０、リレーレンズ１１１、孔開きミラー１１２、対物レンズ１１３を含んで構成される。
【００６３】
観察光源１０１は、たとえば約４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲に含まれる可視領域の波長の照明光を出力する。また、撮影光源１０３は、たとえば約７００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲に含まれる近赤外領域の波長の照明光を出力する。この撮影光源１０３から出力される近赤外光は、ＯＣＴユニット１５０で使用する光の波長よりも短く設定されている（後述）。
【００６４】
また、撮影光学系１２０は、対物レンズ１１３、孔開きミラー１１２（の孔部１１２ａ）、撮影絞り１２１、バリアフィルタ１２２及び１２３、変倍レンズ１２４、リレーレンズ１２５、撮影レンズ１２６、ダイクロイックミラー１３４、フィールドレンズ（視野レンズ）１２８、ハーフミラー１３５、リレーレンズ１３１、ダイクロイックミラー１３６、撮影レンズ１３３、撮像装置１０（撮像素子１０ａ）、反射ミラー１３７、撮影レンズ１３８、撮影装置１２（撮像素子１２ａ）、レンズ１３９及びＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）１４０を含んで構成される。
【００６５】
本実施形態に係る撮影光学系１２０においては、図２０に示した従来の撮影光学系１２０と異なり、ダイクロイックミラー１３４、ハーフミラー１３５、ダイクロイックミラー１３６、反射ミラー１３７、撮影レンズ１３８、レンズ１３９及びＬＣＤ１４０が設けられている。
【００６６】
ダイクロイックミラー１３４は、照明光学系１００からの照明光の眼底反射光（約４００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲に含まれる波長を有する）を反射するとともに、ＯＣＴユニット１５０からの信号光ＬＳ（たとえば約８００ｎｍ〜９００ｎｍの範囲に含まれる波長を有する；後述）を透過させるように構成されている。
【００６７】
また、ダイクロイックミラー１３６は、照明光学系１００からの可視領域の波長を有する照明光（観察光源１０１から出力される波長約４００ｎｍ〜７００ｎｍの可視光）を透過させるとともに、近赤外領域の波長を有する照明光（撮影光源１０３から出力される波長約７００ｎｍ〜８００ｎｍの近赤外光）を反射するように構成されている。
【００６８】
ＬＣＤ１４０には、内部固視標などが表示される。このＬＣＤ１４０からの光は、レンズ１３９により集光された後に、ハーフミラー１３５により反射され、フィールドレンズ１２８を経由してダイクロイックミラー１３６に反射される。そして、撮影レンズ１２６、リレーレンズ１２５、変倍レンズ１２４、孔開きミラー１１２（の孔部１１２ａ）、対物レンズ１１３等を経由して、被検眼Ｅに入射する。それにより、被検眼Ｅの眼底Ｅｆに内部固視標等が投影される。
【００６９】
撮像素子１０ａは、テレビカメラ等の撮像装置１０に内蔵されたＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子であり、特に、近赤外領域の波長の光を検出するものである（つまり、撮像装置１０は、近赤外光を検出する赤外線テレビカメラである。）。撮像装置１０は、近赤外光を検出した結果として映像信号を出力する。タッチパネルモニタ１１は、この映像信号に基づいて、眼底Ｅｆの表面の２次元画像（眼底画像Ｅｆ′）を表示する。また、この映像信号は演算制御装置２００に送られ、そのディスプレイ（後述）に眼底画像が表示されるようになっている。なお、この撮像装置１０による眼底撮影時には、たとえば照明光学系１００の撮影光源１０３から出力される近赤外領域の波長を有する照明光が用いられる。
【００７０】
一方、撮像素子１２ａは、テレビカメラ等の撮像装置１２に内蔵されたＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子であり、特に、可視領域の波長の光を検出するものである（つまり、撮像装置１２は、可視光を検出するテレビカメラである。）。撮像装置１２は、可視光を検出した結果として映像信号を出力する。タッチパネルモニタ１１は、この映像信号に基づいて、眼底Ｅｆの表面の２次元画像（眼底画像Ｅｆ′）を表示する。また、この映像信号は演算制御装置２００に送られ、そのディスプレイ（後述）に眼底画像が表示されるようになっている。なお、この撮像装置１２による眼底撮影時には、たとえば照明光学系１００の観察光源１０１から出力される可視領域の波長を有する照明光が用いられる。
【００７１】
本実施形態の撮影光学系１２０には、走査ユニット１４１と、レンズ１４２とが設けられている。走査ユニット１４１は、ＯＣＴユニット１５０から出力される光（信号光ＬＳ；後述する。）を眼底Ｅｆ上において走査する構成を具備し、本発明の「走査手段」の一例として作用するものである。
【００７２】
レンズ１４２は、ＯＣＴユニット１５０から接続線１５２を通じて導光された信号光ＬＳを平行な光束にして走査ユニット１４１に入射させる。また、レンズ１４２は、走査ユニット１４１を経由してきた信号光ＬＳの眼底反射光を集束させるように作用する。
【００７３】
図２に、走査ユニット１４１の具体的構成の一例を示す。走査ユニット１４１は、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂと、反射ミラー１４１Ｃ、１４１Ｄとを含んで構成されている。
【００７４】
ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂは、それぞれ回動軸１４１ａ、１４１ｂを中心に回動可能とされている。回動軸１４１ａ、１４１ｂは、互いに直交するように配設されている。図２においては、ガルバノミラー１４１Ａの回動軸１４１ａは、同図の紙面に対して平行方向に配設されており、ガルバノミラー１４１Ｂの回動軸１４１ｂは、同図の紙面に対して直交する方向に配設されている。すなわち、ガルバノミラー１４１Ｂは、図２中の両側矢印に示す方向に回動可能に構成され、ガルバノミラー１４１Ａは、当該両側矢印に対して直交する方向に回動可能に構成されている。それにより、この一対のガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂは、信号光ＬＳの反射方向を互いに直交する方向に変更するようにそれぞれ作用する。なお、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂのそれぞれの回動動作は、後述のミラー駆動機構（図５参照）によって駆動される。
【００７５】
ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂにより反射された信号光ＬＳは、反射ミラー１４１Ｃ、１４１Ｄにより反射され、ガルバノミラー１４１Ａに入射したときと同一の向きに進行するようになっている。
【００７６】
なお、前述のように、接続線１５２の内部には光ファイバ１５２ａが導通されており、この光ファイバ１５２ａの端面１５２ｂは、レンズ１４２に対峙して配設される。この端面１５２ｂから出射した信号光ＬＳは、レンズ１４２に向かってビーム径を拡大しつつ進行するが、このレンズ１４２によって平行な光束とされる。逆に、眼底Ｅｆを経由した信号光ＬＳは、このレンズ１４２により、端面１５２ｂに向けて集束されるようになっている。
【００７７】
〔ＯＣＴユニットの構成〕
次に、図３を参照しつつＯＣＴユニット１５０の構成について説明する。同図に示すＯＣＴユニット１５０は、光学的な走査により取得されるデータ（後述のＣＣＤ１８４により検出されるデータ）に基づいて前記眼底の断層画像を形成するための装置であり、従来の光画像計測装置とほぼ同様の光学系、すなわち、光源から出力された光を参照光と信号光とに分割し、参照物体を経由した参照光と被測定物体（眼底Ｅｆ）を経由した信号光とを重畳して干渉光を生成する干渉計と、この干渉光を検出した結果としての信号を演算制御装置２００に向けて出力する手段とを具備している。演算制御装置２００は、この信号を解析して被測定物体（眼底Ｅｆ）の画像を形成する。
【００７８】
低コヒーレンス光源１６０は、低コヒーレンス光Ｌ０を出力するスーパールミネセントダイオード（ＳＬＤ）や発光ダイオード（ＬＥＤ）等の広帯域光源により構成されている。この低コヒーレンス光Ｌ０は、たとえば、近赤外領域の波長を有し、かつ、数十マイクロメートル程度の時間的コヒーレンス長を有する光とされる。この低コヒーレンス光源１６０から出力される低コヒーレンス光Ｌ０は、眼底カメラユニット１Ａの照明光（波長約４００ｎｍ〜８００ｎｍ）よりも長い波長、たとえば約８００ｎｍ〜９００ｎｍの範囲に含まれる波長を有している。この低コヒーレンス光源１６０は、本発明の「光源」の一例に相当するものである。
【００７９】
低コヒーレンス光源１６０から出力された低コヒーレンス光Ｌ０は、たとえばシングルモードファイバないしはＰＭファイバ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ ｆｉｂｅｒ；偏波面保持ファイバ）からなる光ファイバ１６１を通じて光カプラ（ｃｏｕｐｌｅｒ）１６２に導かれる。光カプラ１６２は、この低コヒーレンス光Ｌ０を参照光ＬＲと信号光ＬＳとに分割する。
【００８０】
なお、光カプラ１６２は、光を分割する手段（スプリッタ；ｓｐｌｉｔｔｅｒ）、及び、光を重畳する手段（カプラ）の双方の作用を有するが、ここでは慣用的に「光カプラ」と称することにする。
【００８１】
光カプラ１６２により生成された参照光ＬＲは、シングルモードファイバ等からなる光ファイバ１６３により導光されてファイバ端面から出射される。出射された参照光ＬＲは、コリメータレンズ１７１により平行光束とされた後、ガラスブロック１７２及び濃度フィルタ１７３を経由し、参照ミラー１７４（参照物体）によって反射される。
【００８２】
参照ミラー１７４により反射された参照光ＬＲは、再び濃度フィルタ１７３及びガラスブロック１７２を経由し、コリメータレンズ１７１によって光ファイバ１６３のファイバ端面に集光される。集光された参照光ＬＲは、光ファイバ１６３を通じて光カプラ１６２に導かれる。
【００８３】
なお、ガラスブロック１７２と濃度フィルタ１７３は、参照光ＬＲと信号光ＬＳの光路長（光学距離）を合わせるための遅延手段として、また参照光ＬＲと信号光ＬＳの分散特性を合わせるための手段として作用している。
【００８４】
また、参照ミラー１７４は、参照光ＬＲの進行方向（図３に示す矢印方向）に移動されるように構成されている。それにより、被検眼Ｅの眼軸長などに応じた参照光ＬＲの光路長を確保するようになっている。なお、この参照ミラー１７４の移動は、モータ等の駆動装置を含んで構成される駆動機構（後述の参照ミラー駆動機構２４３；図５参照）によって行われる。
【００８５】
一方、光カプラ１６２により生成された信号光ＬＳは、シングルモードファイバ等からなる光ファイバ１６４により接続線１５２の端部まで導光される。接続線１５２の内部には光ファイバ１５２ａが導通されている。ここで、光ファイバ１６４と光ファイバ１５２ａとは、単一の光ファイバにより構成されていてもよいし、また、各々の端面同士を接合するなどして一体的に形成されたものであってもよい。いずれにしても、光ファイバ１６４、１５２ａは、眼底カメラユニット１ＡとＯＣＴユニット１５０との間で、信号光ＬＳを伝送可能に構成されていれば十分である。
【００８６】
信号光ＬＳは、接続線１５２内部を導光されて眼底カメラユニット１Ａに案内される。そして、レンズ１４２、走査ユニット１４１、ダイクロイックミラー１３４、撮影レンズ１２６、リレーレンズ１２５、変倍レンズ１２４、撮影絞り１２１、孔開きミラー１１２の孔部１１２ａ、対物レンズ１１３を経由して、被検眼Ｅに入射する（このとき、バリアフィルタ１２２、１２３は、それぞれ光路から退避されている。）。
【００８７】
被検眼Ｅに入射した信号光ＬＳは、眼底（網膜）Ｅｆ上にて結像し反射される。このとき、信号光ＬＳは、眼底Ｅｆの表面で反射されるだけでなく、眼底Ｅｆの深部領域にも到達して屈折率境界において散乱される。したがって、眼底Ｅｆを経由した信号光ＬＳは、眼底Ｅｆの表面形態を反映する情報と、眼底深部組織の屈折率境界における後方散乱の状態を反映する情報とを含んだ光となる。この光を単に「信号光ＬＳの眼底反射光」と呼ぶことがある。
【００８８】
信号光ＬＳの眼底反射光は、上記経路を逆向きに進行して光ファイバ１５２ａの端面１５２ｂに集光され、この光ファイバ１５２ａを通じてＯＣＴユニット１５０に入射し、光ファイバ１６４を通じて光カプラ１６２に戻ってくる。光カプラ１６２は、この信号光ＬＳと、参照ミラー１７４にて反射された参照光ＬＲとを重畳して干渉光ＬＣを生成する。生成された干渉光ＬＣは、シングルモードファイバ等からなる光ファイバ１６５を通じてスペクトロメータ１８０に導光される。
【００８９】
ここで、本発明の「干渉光生成手段」は、少なくとも、光カプラ１６２、光ファイバ１６３、１６４、参照ミラー１７４を含む干渉計によって構成される。なお、本実施形態ではマイケルソン型の干渉計を採用したが、たとえばマッハツェンダー型など任意のタイプの干渉計を適宜採用することが可能である。
【００９０】
スペクトロメータ（分光計）１８０は、コリメータレンズ１８１、回折格子１８２、結像レンズ１８３、ＣＣＤ１８４を含んで構成される。本実施形態の回折格子１８２は、透過型回折格子であるが、もちろん反射型回折格子を用いることも可能である。また、ＣＣＤ１８４に代えて、その他の光検出素子を適用することももちろん可能である。このような光検出素子は、本発明の「検出手段」の一例に相当するものである。
【００９１】
スペクトロメータ１８０に入射した干渉光ＬＣは、コリメータレンズ１８１により平行光束とされた後、回折格子１８２によって分光（スペクトル分解）される。分光された干渉光ＬＣは、結像レンズ１８３によってＣＣＤ１８４の撮像面上に結像される。ＣＣＤ１８４は、この干渉光ＬＣを受光して電気的な検出信号に変換し、この検出信号を演算制御装置２００に出力する。
【００９２】
〔演算制御装置の構成〕
次に、演算制御装置２００の構成について説明する。この演算制御装置２００は、本発明の「眼科画像処理装置」の一例として機能するものである。
【００９３】
演算制御装置２００は、ＯＣＴユニット１５０のスペクトロメータ１８０のＣＣＤ１８４から入力される検出信号を解析して、被検眼Ｅの眼底Ｅｆの断層画像を形成する処理を行う。このときの解析手法は、従来のフーリエドメインＯＣＴの手法と同じである。
【００９４】
また、演算制御装置２００は、眼底カメラユニット１Ａの撮像装置１０、１２から出力される映像信号に基づいて眼底Ｅｆの表面（網膜）の形態を示す２次元画像（の画像データ）を形成する処理を行う。
【００９５】
更に、演算制御装置２００は、眼底カメラユニット１Ａ及びＯＣＴユニット１５０の各部の制御を実行する。
【００９６】
眼底カメラユニット１Ａの制御としては、たとえば、観察光源１０１や撮影光源１０３による照明光の出力制御、エキサイタフィルタ１０５、１０６やバリアフィルタ１２２、１２３の光路上への挿入／退避動作の制御、ＬＣＤ１４０等の表示動作の制御、照明絞り１１０の移動制御（絞り値の制御）、撮影絞り１２１の絞り値の制御、変倍レンズ１２４の移動制御（倍率の制御）などを行う。また、演算制御装置２００は、走査ユニット１４１内のガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの回動動作の制御を行う。
【００９７】
一方、ＯＣＴユニット１５０の制御としては、低コヒーレンス光源１６０による低コヒーレンス光の出力制御、参照ミラー１７４の移動制御、ＣＣＤ１８４の蓄積時間の制御などを行う。
【００９８】
以上のように作用する演算制御装置２００のハードウェア構成の一例について、図４を参照しつつ説明する。演算制御装置２００は、従来のコンピュータと同様のハードウェア構成を備えている。具体的には、マイクロプロセッサ２０１（ＣＰＵ、ＭＰＵ等）、ＲＡＭ２０２、ＲＯＭ２０３、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）２０４、キーボード２０５、マウス２０６、ディスプレイ２０７、画像形成ボード２０８及び通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）２０９を含んで構成されている。これら各部は、バス２００ａを介して接続されている。
【００９９】
マイクロプロセッサ２０１は、ハードディスクドライブ２０４に格納された制御プログラム２０４ａをＲＡＭ２０２上に展開することにより、本実施形態に特徴的な動作を実行する。この制御プログラム２０４ａは、本発明の「眼科画像処理プログラム」の一例に相当するものである。
【０１００】
また、マイクロプロセッサ２０１は、前述した装置各部の制御や、各種の演算処理などを実行する。また、キーボード２０５やマウス２０６からの操作信号に対応する装置各部の制御、ディスプレイ２０７による表示処理の制御、通信インターフェイス２０９による各種のデータや制御信号等の送受信処理の制御などを実行する。
【０１０１】
キーボード２０５、マウス２０６及びディスプレイ２０７は、眼底観察装置１のユーザインターフェイスとして使用される。キーボード２０５は、たとえば文字や数字等をタイピング入力するためのデバイスとして用いられる。マウス２０６は、ディスプレイ２０７の表示画面に対する各種入力操作を行うためのデバイスとして用いられる。
【０１０２】
また、ディスプレイ２０７は、たとえばＬＣＤやＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）等からなる任意の表示デバイスであり、眼底観察装置１により形成された眼底Ｅｆの画像を表示したり、各種の操作画面や設定画面などを表示したりする。
【０１０３】
なお、眼底観察装置１のユーザインターフェイスは、このような構成に限定されるものではなく、たとえばトラックボール、ジョイスティック、タッチパネル式のＬＣＤ、眼科検査用のコントロールパネルなど、各種情報を表示出力する機能と、各種情報を入力する機能とを具備する任意のユーザインターフェイス手段を用いて構成することが可能である。
【０１０４】
画像形成ボード２０８は、被検眼Ｅの眼底Ｅｆの画像（画像データ）を形成する処理を行う専用の電子回路である。この画像形成ボード２０８には、眼底画像形成ボード２０８ａとＯＣＴ画像形成ボード２０８ｂとが設けられている。眼底画像形成ボード２０８ａは、眼底カメラユニット１Ａの撮像装置１０や撮像装置１２からの映像信号に基づいて眼底画像の画像データを形成するように動作する、専用の電子回路である。また、ＯＣＴ画像形成ボード２０８ｂは、ＯＣＴユニット１５０のスペクトロメータ１８０のＣＣＤ１８４からの検出信号に基づいて眼底Ｅｆの断層画像の画像データを形成するように動作する、専用の電子回路である。このような画像形成ボード２０８を設けることにより、眼底画像や断層画像の画像データを形成する処理の処理速度を向上させることができる。
【０１０５】
通信インターフェイス２０９は、マイクロプロセッサ２０１からの制御信号を、眼底カメラユニット１ＡやＯＣＴユニット１５０に送信する処理を行う。また、通信インターフェイス２０９は、眼底カメラユニット１Ａの撮像装置１０、１２からの映像信号や、ＯＣＴユニット１５０のＣＣＤ１８４からの検出信号を受信して、画像形成ボード２０８に入力する処理などを行う。このとき、通信インターフェイス２０９は、撮像装置１０、１２からの映像信号を眼底画像形成ボード２０８ａに入力し、ＣＣＤ１８４からの検出信号をＯＣＴ画像形成ボード２０８ｂに入力するように動作する。
【０１０６】
また、演算制御装置２００がＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やインターネット等のネットワークに接続されている場合には、通信インターフェイス２０９に、ＬＡＮカード等のネットワークアダプタやモデム等の通信機器を具備させて、当該ネットワーク経由のデータ通信を行えるように構成することが可能である。その場合、制御プログラム２０４ａを格納するサーバを当該ネットワーク上に設置するとともに、演算制御装置２００を当該サーバのクライアント端末として構成することができる。
【０１０７】
〔制御系の構成〕
以上のような構成を有する眼底観察装置１の制御系の構成について、図５〜図７を参照しつつ説明する。図５に示すブロック図には、眼底観察装置１が具備する構成のうち、本発明に係る動作や処理に関わる部分が特に記載されている。図６には、眼底カメラユニット１Ａに設けられた操作パネル３ａの構成の一例が記載されている。図７に示すブロック図には、演算制御装置２００の詳細構成が記載されている。
【０１０８】
（制御部）
眼底観察装置１の制御系は、演算制御装置２００の制御部２１０を中心に構成される。制御部２１０は、マイクロプロセッサ２０１、ＲＡＭ２０２、ＲＯＭ２０３、ハードディスクドライブ２０４（制御プログラム２０４ａ）、通信インターフェイス２０９等を含んで構成される。
【０１０９】
制御部２１０は、制御プログラム２０４ａに基づいて動作するマイクロプロセッサ２０１により、前述の制御処理を実行する。特に、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂをそれぞれ独立に動作させるための眼底カメラユニット１Ａのミラー駆動機構２４１、２４２の制御や、参照光ＬＲの進行方向に参照ミラー１７４を移動させるための参照ミラー駆動機構２４３の制御などを実行する。
【０１１０】
また、制御部２１０は、眼底観察装置１により撮影される２種類の画像、すなわち眼底カメラユニット１Ａによる眼底Ｅｆの表面の２次元画像（眼底画像Ｅｆ′）と、ＯＣＴユニット１５０により得られた検出信号を基に形成される眼底Ｅｆの断層画像とを、ユーザインターフェイス２４０のディスプレイ２０７に表示させるための制御を行う。これらの画像は、それぞれ別々にディスプレイ２０７にさせることもできるし、それらを並べて同時に表示させることもできる。なお、制御部２１０の構成の詳細については、図７に基づいて後述する。
【０１１１】
（画像形成部）
画像形成部２２０は、眼底カメラユニット１Ａの撮像装置１０、１２からの映像信号に基づいて眼底画像の画像データを形成する処理と、ＯＣＴユニット１５０のＣＣＤ１８４からの検出信号に基づいて眼底Ｅｆの断層画像の画像データを形成する処理とを行う。この画像形成部２２０は、画像形成ボード２０８や通信インターフェイス２０９等を含んで構成される。なお、本明細書において、「画像」と、それに対応する「画像データ」とを同一視することがある。
【０１１２】
ここで、眼底Ｅｆの表面の２次元画像を取得するための眼底カメラユニット１Ａの各部と、画像形成部２２０（眼底画像形成ボード２０８ａ）とは、本発明の「第１の画像形成手段」の一例に相当している。また、眼底Ｅｆの断層画像を取得するための眼底カメラユニット１Ａの各部と、ＯＣＴユニット１５０と、画像形成部２２０（ＯＣＴ画像形成ボード２０８ｂ）とは、本発明の「第２の画像形成手段」の一例に相当している。
【０１１３】
（画像処理部）
画像処理部２３０は、画像形成部２２０により形成された画像の画像データに対して各種の画像処理を施すものである。たとえば、ＯＣＴユニット１５０からの検出信号に基づく眼底Ｅｆの断層画像に基づいて眼底Ｅｆの３次元画像の画像データを形成する処理や、画像の輝度調整等の各種補正処理などを実行するものである。
【０１１４】
また、画像処理部２３０は、従来と同様に、眼底Ｅｆの断層画像に含まれる各種の層（網膜等）に相当する画像領域（後述の層領域）や、層と層との境界に相当する画像領域（後述の境界領域）を抽出する処理を実行する。更に、画像処理部２３０は、本発明に特徴的な後述の処理を実行するものである（図７参照）。
【０１１５】
なお、３次元画像の画像データとは、３次元的に配列された複数のボクセルのそれぞれに画素値を付与して成る画像データであり、ボリュームデータ、ボクセルデータ等と呼ばれるものである。ボリュームデータに基づく画像を表示させる場合、画像処理部２３０は、このボリュームデータに対してレンダリング処理（ボリュームレンダリングやＭＩＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ：最大値投影）など）を施して、特定の視線方向から見たときの擬似的な３次元画像の画像データを形成するように作用する。ディスプレイ２０７等の表示デバイスには、この画像データに基づく擬似的な３次元画像が表示されることになる。
【０１１６】
画像処理部２３０は、マイクロプロセッサ２０１、ＲＡＭ２０２、ＲＯＭ２０３、ハードディスクドライブ２０４（制御プログラム２０４ａ）等を含んで構成される。
【０１１７】
（ユーザインターフェイス）
ユーザインターフェイス（ＵＩ）２４０は、図７に示すように、ディスプレイ２０７等の表示デバイスからなる表示部２４０Ａと、キーボード２０５やマウス２０６などの入力デバイスや操作デバイスからなる操作部２４０Ｂとを備えている。表示部２４０Ａは、本発明の「表示手段」の一例として機能するものである。
【０１１８】
（操作パネル）
眼底カメラユニット１Ａの操作パネル３ａについて説明する。この撮影パネル３ａは、たとえば、図１９に示すように、眼底カメラユニット１Ａの架台３上に配設されている。本実施形態における操作パネル３ａは、［背景技術］の項で説明した従来の構成とは異なり、眼底Ｅｆの表面の２次元画像（眼底画像Ｅｆ′）を取得するための操作要求の入力に使用される操作部と、眼底Ｅｆの断層画像を取得するための操作入力に使用される操作部とが設けられている（従来の構成では前者の操作部のみ設けられている。）。本実施形態では、このような操作パネル３ａを設けることにより、従来の眼底カメラを操作するときと同じ要領で、眼底画像Ｅｆ′の取得のための操作と断層画像の取得のための操作とを行えるようになっている。
【０１１９】
本実施形態における操作パネル３ａには、図６に示すように、メニュースイッチ３０１、スプリットスイッチ３０２、撮影光量スイッチ３０３、観察光量スイッチ３０４、顎受けスイッチ３０５、撮影スイッチ３０６、ズームスイッチ３０７、画像切替スイッチ３０８、固視標切替スイッチ３０９、固視標位置調整スイッチ３１０、固視標サイズ切替スイッチ３１１及びモード切替ノブ３１２が設けられている。
【０１２０】
メニュースイッチ３０１は、各種のメニュー（眼底Ｅｆの表面の２次元画像や断層画像等を撮影するときの撮影メニュー、各種の設定入力を行うための設定メニューなど）をユーザが選択指定するための所定のメニュー画面を表示させるために操作されるスイッチである。このメニュースイッチ３０１が操作されると、その操作信号が制御部２１０に入力される。制御部２１０は、この操作信号の入力に対応し、タッチパネルモニタ１１或いは表示部２４０Ａにメニュー画面を表示させる。なお、眼底カメラユニット１Ａに制御部（図示せず）を設け、この制御部がメニュー画面をタッチパネルモニタ１１に表示させるようにしてもよい。
【０１２１】
スプリットスイッチ３０２は、ピント合わせ用のスプリット輝線（たとえば特開平９−６６０３１等を参照。スプリット視標、スプリットマークなどとも呼ばれる。）の点灯と消灯とを切り替えるために操作されるスイッチである。なお、このスプリット輝線を被検眼Ｅに投影させるための構成（スプリット輝線投影部）は、たとえば眼底カメラユニット１Ａ内に格納されている（図１において省略されている。）。スプリットスイッチ３０２が操作されると、その操作信号が制御部２１０（又は眼底カメラユニット１Ａ内の上記制御部；以下同様）に入力される。制御部２１０は、この操作信号の入力に対応し、スプリット輝線投影部を制御して被検眼Ｅにスプリット輝線を投影させる。
【０１２２】
撮影光量スイッチ３０３は、被検眼Ｅの状態（たとえば水晶体の濁り度合い等）などに応じて撮影光源１０３の出力光量（撮影光量）を調整するために操作されるスイッチである。この撮影光量スイッチ３０３には、たとえば、撮影光量を増大させるための撮影光量増大スイッチ「＋」と、撮影光量を減少させるための撮影光量減少スイッチ「−」と、撮影光量を所定の初期値（デフォルト値）に設定するためのリセットスイッチ（中央のボタン）とが設けられている。撮影光量スイッチ３０３の一つが操作されると、その操作信号が制御部２１０に入力される。制御部２１０は、入力された操作信号に応じて撮影光源１０３を制御して撮影光量を調整する。
【０１２３】
観察光量スイッチ３０４は、観察光源１０１の出力光量（観察光量）を調整するために操作されるスイッチである。この観察光量スイッチ３０４には、たとえば、観察光量を増大させるための観察光量増大スイッチ「＋」と、観察光量を減少させるための撮影光量減少スイッチ「−」とが設けられている。観察光量スイッチ３０４の一つが操作されると、その操作信号が制御部２１０に入力される。制御部２１０は、入力された操作信号に応じて観察光源１０１を制御して観察光量を調整する。
【０１２４】
顎受けスイッチ３０５は、図１９に示す顎受け６の位置を移動させるためのスイッチである。この顎受けスイッチ３０５には、たとえば、顎受け６を上方に移動させるための上方移動スイッチ（上向き三角形）と、顎受け６を下方に移動させるための下方移動スイッチ（下向き三角形）とが設けられている。顎受けスイッチ３０５の一つが操作されると、その操作信号が制御部２１０に入力される。制御部２１０は、入力された操作信号に応じて顎受け移動機構（図示せず）を制御して、顎受け６を上方又は下方に移動させる。
【０１２５】
撮影スイッチ３０６は、眼底Ｅｆの表面の２次元画像或いは眼底Ｅｆの断層画像を取得するためのトリガスイッチとして使用されるスイッチである。２次元画像を撮影するメニューが選択されているときに撮影スイッチ３０６が操作されると、その操作信号を受けた制御部２１０は、撮影光源１０３を制御して撮影照明光を出力させるとともに、その眼底反射光を検出した撮像装置１０から出力される映像信号に基づいて、表示部２４０Ａやタッチパネルモニタ１１に眼底Ｅｆの表面の２次元画像を表示させる。一方、断層画像を取得するメニューが選択されているときに撮影スイッチ３０６が操作されると、その操作信号を受けた制御部２１０は、低コヒーレンス光源１６０を制御して低コヒーレンス光Ｌ０を出力させ、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂを制御して信号光ＬＳを走査させるとともに、干渉光ＬＣを検出したＣＣＤ１８４から出力される検出信号に基づいて画像形成部２２０（及び画像処理部２３０）が形成した眼底Ｅｆの断層画像を表示部２４０Ａ或いはタッチパネルモニタ１１に表示させる。
【０１２６】
ズームスイッチ３０７は、眼底Ｅｆの撮影時の画角（ズーム倍率）を変更するために操作されるスイッチである。このズームスイッチ３０７を操作する度毎に、たとえば撮影画角４５度と２２．５度とが交互に設定されるようになっている。このズームスイッチ３０７が操作されると、その操作信号を受けた制御部２１０は、図示しない変倍レンズ駆動機構を制御し、変倍レンズ１２４を光軸方向に移動させて撮影画角を変更する。
【０１２７】
画像切替スイッチ３０８は、表示画像を切り替えるために操作されるスイッチである。表示部２４０Ａ或いはタッチパネルモニタ１１に眼底観察画像（撮像装置１２からの映像信号に基づく眼底Ｅｆの表面の２次元画像）が表示されているときに画像切替スイッチ３０８が操作されると、その操作信号を受けた制御部２１０は、眼底Ｅｆの断層画像を表示部２４０Ａ或いはタッチパネルモニタ１１に表示させる。一方、眼底の断層画像が表示部２４０Ａ或いはタッチパネルモニタ１１に表示されているときに画像切替スイッチ３０８が操作されると、その操作信号を受けた制御部２１０は、眼底観察画像を表示部２４０Ａ或いはタッチパネルモニタ１１に表示させる。
【０１２８】
固視標切替スイッチ３０９は、ＬＣＤ１４０による内部固視標の表示位置（つまり眼底Ｅｆにおける内部固視標の投影位置）を切り替えるために操作されるスイッチである。この固視標切替スイッチ３０９を操作することにより、内部固視標の表示位置が、たとえば、内部固視標の表示位置を「眼底中心の周辺領域の画像を取得するための固視位置」と、「黄斑の周辺領域の画像を取得するための固視位置」と、「視神経乳頭の周辺領域の画像を取得するための固視位置」との間で巡回的に切り替えられるようになっている。制御部２１０は、固視標切替スイッチ３０９からの操作信号に対応し、ＬＣＤ１４０の表示面上の異なる位置に内部固視標を表示させる。なお、上記３つの固視位置に対応する内部固視標の表示位置は、たとえば臨床データに基づいてあらかじめ設定されているか、或いは、当該被検眼Ｅ（眼底Ｅｆの画像）ごとに事前に設定されている。
【０１２９】
固視標位置調整スイッチ３１０は、内部固視標の表示位置を調整するために操作されるスイッチである。この固視標位置調整スイッチ３１０には、たとえば、内部固視標の表示位置を上方に移動させるための上方移動スイッチと、下方に移動させるための下方移動スイッチと、左方に移動させるための左方移動スイッチと、右方に移動させるための右方移動スイッチと、所定の初期位置（デフォルト位置）に移動させるためのリセットスイッチとが設けられている。制御部２１０は、これらのいずれかのスイッチからの操作信号を受けると、この操作信号に応じてＬＣＤ１４０を制御することにより内部固視標の表示位置を移動させる。
【０１３０】
固視標サイズ切替スイッチ３１１は、内部固視標のサイズを変更するために操作されるスイッチである。この固視標サイズ切替スイッチ３１１が操作されると、その操作信号を受けた制御部２１０は、ＬＣＤ１４０に表示させる内部固視標の表示サイズを変更する。内部固視標の表示サイズは、たとえば「通常サイズ」と「拡大サイズ」とに交互に切り替えられるようになっている。それにより、眼底Ｅｆに投影される固視標の投影像のサイズが変更される。制御部２１０は、固視標サイズ切替スイッチ３１１からの操作信号を受けると、この操作信号に応じてＬＣＤ１４０を制御することにより内部固視標の表示サイズを変更させる。
【０１３１】
モード切替ノブ３１２は、各種の撮影モード（眼底Ｅｆの２次元画像を撮影するための眼底撮影モード、信号光ＬＳのＢスキャンを行うためのＢスキャンモード、信号光ＬＳを３次元的にスキャンさせるための３次元スキャンモードなど）を選択するために回転操作されるノブである。また、このモード切替ノブ３１２は、取得された眼底Ｅｆの２次元画像や断層画像を再生表示させるための再生モードを選択できるようになっていてもよい。また、信号光ＬＳのスキャンの直後に眼底撮影を行うように制御する撮影モードを選択できるようにしてもよい。これらの各モードを行うための制御は、制御部２１０が実行する。
【０１３２】
以下、制御部２１０による信号光ＬＳの走査の制御態様について説明するとともに、画像形成部２２０及び画像処理部２３０によるＯＣＴユニット１５０からの検出信号に対する処理の態様について説明する。なお、眼底カメラユニット１Ａからの映像信号に対する画像形成部２２０等の処理については、従来と同様に実行されるので説明は省略することにする。
【０１３３】
〔信号光の走査について〕
信号光ＬＳの走査は、前述のように、眼底カメラユニット１Ａの走査ユニット１４１のガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの反射面の向きを変更することにより行われる。制御部２１０は、ミラー駆動機構２４１、２４２をそれぞれ制御することで、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの反射面の向きをそれぞれ変更し、信号光ＬＳを眼底Ｅｆ上において走査する。
【０１３４】
ガルバノミラー１４１Ａの反射面の向きが変更されると、信号光ＬＳは、眼底Ｅｆ上において水平方向（図１のｘ方向）に走査される。一方、ガルバノミラー１４１Ａの反射面の向きが変更されると、信号光ＬＳは、眼底Ｅｆ上において垂直方向（図１のｙ方向）に走査される。また、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの双方の反射面の向きを同時に変更させることにより、ｘ方向とｙ方向とを合成した方向に信号光ＬＳを走査することができる。すなわち、これら２つのガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂを制御することにより、ｘｙ平面上の任意の方向に信号光ＬＳを走査することができる。
【０１３５】
図８は、眼底Ｅｆの画像を形成するための信号光ＬＳの走査態様の一例を表している。図８（Ａ）は、信号光ＬＳが被検眼Ｅに入射する方向から眼底Ｅｆを見た（つまり図１の−ｚ方向から＋ｚ方向を見た）ときの、信号光ＬＳの走査態様の一例を表す。また、図８（Ｂ）は、眼底Ｅｆ上の各走査線における走査点（画像計測を行う位置）の配列態様の一例を表す。
【０１３６】
図８（Ａ）に示すように、信号光ＬＳは、あらかじめ設定された矩形の走査領域Ｒ内を走査される。この走査領域Ｒ内には、ｘ方向に複数（ｍ本）の走査線Ｒ１〜Ｒｍが設定されている。各走査線Ｒｉ（ｉ＝１〜ｍ）に沿って信号光ＬＳが走査されるときに、干渉光ＬＣの検出信号が生成されるようになっている。
【０１３７】
ここで、各走査線Ｒｉの方向を「主走査方向」と呼び、それに直交する方向を「副走査方向」と呼ぶことにする。したがって、信号光ＬＳの主走査方向への走査は、ガルバノミラー１４１Ａの反射面の向きを変更することにより実行され、副走査方向への走査は、ガルバノミラー１４１Ｂの反射面の向きを変更することによって実行される。
【０１３８】
各走査線Ｒｉ上には、図８（Ｂ）に示すように、複数（ｎ個）の走査点Ｒｉ１〜Ｒｉｎがあらかじめ設定されている。
【０１３９】
図８に示す走査を実行するために、制御部２１０は、まず、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂを制御し、眼底Ｅｆに対する信号光ＬＳの入射目標を第１の走査線Ｒ１上の走査開始位置ＲＳ（走査点Ｒ１１）に設定する。続いて、制御部２１０は、低コヒーレンス光源１６０を制御し、低コヒーレンス光Ｌ０をフラッシュ発光させて、走査開始位置ＲＳに信号光ＬＳを入射させる。ＣＣＤ１８４は、この信号光ＬＳの走査開始位置ＲＳにおける眼底反射光に基づく干渉光ＬＣを受光し、検出信号を制御部２１０に出力する。
【０１４０】
次に、制御部２１０は、ガルバノミラー１４１Ａを制御することにより、信号光ＬＳを主走査方向に走査して、その入射目標を走査点Ｒ１２に設定し、低コヒーレンス光Ｌ０をフラッシュ発光させて走査点Ｒ１２に信号光ＬＳを入射させる。ＣＣＤ１８４は、この信号光ＬＳの走査点Ｒ１２における眼底反射光に基づく干渉光ＬＣを受光し、検出信号を制御部２１０に出力する。
【０１４１】
制御部２１０は、同様にして、信号光ＬＳの入射目標を走査点Ｒ１３、Ｒ１４、・・・、Ｒ１（ｎ−１）、Ｒ１ｎと順次移動させつつ、各走査点において低コヒーレンス光Ｌ０をフラッシュ発光させることにより、各走査点ごとの干渉光ＬＣに対応してＣＣＤ１８４から出力される検出信号を取得する。
【０１４２】
第１の走査線Ｒ１の最後の走査点Ｒ１ｎにおける計測が終了したら、制御部２１０は、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂを同時に制御して、信号光ＬＳの入射目標を、線換え走査ｒに沿って第２の走査線Ｒ２の最初の走査点Ｒ２１まで移動させる。そして、この第２の走査線Ｒ２の各走査点Ｒ２ｊ（ｊ＝１〜ｎ）について前述の計測を行うことで、各走査点Ｒ２ｊに対応する検出信号をそれぞれ取得する。
【０１４３】
同様に、第３の走査線Ｒ３、・・・・、第ｍ−１の走査線Ｒ（ｍ−１）、第ｍの走査線Ｒｍのそれぞれについて計測を行い、各走査点に対応する検出信号を取得する。なお、走査線Ｒｍ上の符号ＲＥは、走査点Ｒｍｎに対応する走査終了位置である。
【０１４４】
それにより、制御部２１０は、走査領域Ｒ内のｍ×ｎ個の走査点Ｒｉｊ（ｉ＝１〜ｍ、ｊ＝１〜ｎ）に対応するｍ×ｎ個の検出信号を取得する。以下、走査点Ｒｉｊに対応する検出信号をＤｉｊと表すことがある。
【０１４５】
以上のような走査点の移動と低コヒーレンス光Ｌ０の出力との連動制御は、たとえば、ミラー駆動機構２４１、２４２に対する制御信号の送信タイミングと、低コヒーレンス光源１６０に対する制御信号（出力要求信号）の送信タイミングとを互いに同期させることによって実現することができる。
【０１４６】
制御部２１０は、上述のように各ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂを動作させるときに、その動作内容を示す情報として各走査線Ｒｉの位置や各走査点Ｒｉｊの位置（ｘｙ座標系における座標）を記憶しておくようになっている。この記憶内容（走査位置情報）は、従来と同様に画像形成処理において用いられる。
【０１４７】
〔画像処理について〕
次に、画像形成部２２０及び画像処理部２３０によるＯＣＴ画像（眼底Ｅｆの断層画像）に関する処理の一例を説明する。
【０１４８】
画像形成部２２０は、各走査線Ｒｉ（主走査方向）に沿った眼底Ｅｆの断層画像の形成処理を実行する。また、画像処理部２３０は、画像形成部２２０により形成された断層画像に基づく眼底Ｅｆの３次元画像の形成処理などを実行する。
【０１４９】
画像形成部２２０による断層画像の形成処理は、従来と同様に、２段階の演算処理を含んで構成される。第１段階の演算処理においては、各走査点Ｒｉｊに対応する検出信号Ｄｉｊに基づいて、その走査点Ｒｉｊにおける眼底Ｅｆの深度方向（図１に示すｚ方向）の画像を形成する。
【０１５０】
図９は、画像形成部２２０により形成される断層画像（群）の態様を表している。第２段階の演算処理においては、各走査線Ｒｉについて、その上のｎ個の走査点Ｒｉ１〜Ｒｉｎにおける深度方向の画像に基づき、この走査線Ｒｉに沿った眼底Ｅｆの断層画像Ｇｉを形成する。このとき、画像形成部２２０は、各走査点Ｒｉ１〜Ｒｉｎの位置情報（前述の走査位置情報）を参照して各走査点Ｒｉ１〜Ｒｉｎの配列及び間隔を決定して、この走査線Ｒｉを形成するようになっている。
【０１５１】
以上の処理により、副走査方向（ｙ方向）の異なる位置におけるｍ個の断層画像（断層画像群）Ｇ１〜Ｇｍが得られる。これらｍ個の断層画像Ｇ１〜Ｇｍの画像データが、図７に示す断層画像の画像データＧａに相当する（後述）。
【０１５２】
次に、画像処理部２３０による眼底Ｅｆの３次元画像の形成処理について説明する。眼底Ｅｆの３次元画像は、上記の演算処理により得られたｍ個の断層画像に基づいて形成される。画像処理部２３０は、隣接する断層画像Ｇｉ、Ｇ（ｉ＋１）の間の画像を補間する公知の補間処理を行うなどして、眼底Ｅｆの３次元画像を形成するようになっている。
【０１５３】
このとき、画像処理部２３０は、各走査線Ｒｉの位置情報を参照して各走査線Ｒｉの配列及び間隔を決定し、この３次元画像を形成するようになっている。この３次元画像には、各走査点Ｒｉｊの位置情報（前述の走査位置情報）と、深度方向の画像におけるｚ座標とに基づいて、３次元座標系（ｘ、ｙ、ｚ）が設定される。
【０１５４】
また、画像処理部２３０は、この３次元画像に基づいて、主走査方向（ｘ方向）以外の任意方向の断面における眼底Ｅｆの断層画像を形成することができる。断面が指定されると、画像処理部２３０は、この指定断面上の各走査点（及び／又は補間された深度方向の画像）の位置を特定し、各特定位置における深度方向の画像（及び／又は補間された深度方向の画像）を３次元画像から抽出し、抽出された複数の深度方向の画像を配列させることにより当該指定断面における眼底Ｅｆの断層画像を形成する。
【０１５５】
なお、図９に示す画像Ｇｍｊは、走査線Ｒｍ上の走査点Ｒｍｊにおける深度方向（ｚ方向）の画像を表している。同様に、前述の第１段階の演算処理において形成される、各走査線Ｒｉ上の各走査点Ｒｉｊにおける深度方向の画像を、「画像Ｇｉｊ」と表す。
【０１５６】
〔演算制御装置の詳細構成〕
演算制御装置２００の詳細な構成について、図７を参照しつつ説明する。ここでは、演算制御装置２００の制御部２１０及び画像処理部２３０について特に詳しく説明する。
【０１５７】
まず、制御部２１０には、主制御部２１１と画像記憶部２１２が設けられている。
【０１５８】
また、画像処理部２３０には、積算画像生成部２３１、血管領域抽出部２３２、血管領域位置合わせ部２３３、血管断面領域特定部２３４、画像補間部２３５及び層厚演算部２３６が設けられている。以下、制御部２１０及び画像処理部２３０を構成する各部についてそれぞれ説明する。
【０１５９】
（主制御部）
制御部２１０の主制御部２１１は、マイクロプロセッサ２０１等を含んで構成され、眼底観察装置１の各部の制御を行うものである（前述）。
【０１６０】
（画像記憶部）
画像記憶部２１２は、画像形成部２２０により形成された眼底Ｅｆの表面の２次元画像（眼底画像Ｅｆ′）の画像データ２１２ａや、断層画像の画像データＧａを記憶する。画像記憶部２１２への画像データの記憶処理と、画像記憶部２１２からの画像データの読み出し処理は、主制御部２１１によって実行される。画像記憶部２１２は、ハードディスクドライブ２０４等の記憶装置を含んで構成される。
【０１６１】
ここで、眼底画像Ｅｆ′の画像データ２１２ａと断層画像の画像データＧａは、ほぼ同時に取得されたものとする。ここで、「ほぼ同時に取得された」とは、たとえば、双方の画像データが同時に取得された場合や、一方の画像データの取得の直後に他方が取得された場合や、一連の検査プロセスにおいて双方の画像データが取得された場合など、双方の画像データがほとんど時間差無く取得されたことを意味している。
【０１６２】
（積算画像生成部）
積算画像生成部２３１は、画像形成部２２０により形成された断層画像を深度方向（ｚ方向）に積算した画像（積算画像）を生成する処理を行うもので、本発明の「積算画像生成手段」の一例として機能するものである。より具体的には、その断層画像を構成する各深度方向の画像Ｇｉｊを深度方向に積算して点状の画像を形成する。
【０１６３】
ここで、「深度方向に積算する」とは、深度方向の画像Ｇｉｊの各深度位置における輝度値（画素値）を深度方向に足し合わせる（投影する）演算処理を意味している。したがって、深度方向の画像Ｇｉｊを積算して得られる点状の画像は、その深度方向の画像Ｇｉｊの各ｚ位置における輝度値を深度方向に足し合わせた輝度値を有している。
【０１６４】
積算画像生成部２３１は、信号光ＬＳの一連の走査によって得られるｍ個の断層画像Ｇ１〜Ｇｍ（図９参照）のそれぞれについて、当該断層画像Ｇｉを形成する各深度方向の画像Ｇｉｊを深度方向に積算することにより、これらｍ個の断層画像Ｇ１〜Ｇｍを取得するときの信号光ＬＳの走査領域Ｒに２次元的に分布したｍ×ｎ個の点状の画像からなる積算画像を形成する。この積算画像は、当該走査領域Ｒにおける眼底画像Ｅｆ′（眼底表面の２次元画像）と同様に、眼底Ｅｆの表面の形態を表す画像となる。なお、積算画像については、本発明者らによる特願２００５−３３７６２８に詳しく記載されている。
【０１６５】
（血管領域抽出部）
血管領域抽出部２３２は、画像形成部２２０（眼底画像形成ボード２０８ａ）によって形成された眼底画像Ｅｆ′から、眼底血管に相当する画像領域（第１の血管領域）を抽出する処理を行う。また、血管領域抽出部２３２は、積算画像生成部２３１によって生成された積算画像から、眼底血管に相当する画像領域（第２の血管領域）を抽出する処理を行う。この血管領域抽出部２３２は、本発明の「抽出手段」の一例として機能するものである。
【０１６６】
この血管領域抽出部２３２による血管領域の抽出処理は、公知の任意の手法を用いて行うことが可能である。たとえば、眼底画像Ｅｆ′（又は積算画像）の画素値を解析して、隣接する画素の画素値の差を演算し、この差が所定値よりも大きい隣接する画素を探索することにより、血管領域とその他の領域との境界領域を検出する。それにより、眼底画像Ｅｆ′（又は積算画像）から血管領域を抽出する。この抽出処理は、眼底画像Ｅｆ′や積算画像における、血管領域とその他の領域との画素値（輝度値等）の差を利用するものである。
【０１６７】
なお、眼底画像Ｅｆ′は、血管領域も含めて比較的明瞭な画像であり、かなり細部に至るまで血管領域を抽出することができる。他方、積算画像は比較的不明瞭な画像であり、血管領域も不明瞭な状態で抽出され、血管領域の細部は抽出されないのが一般的である。
【０１６８】
（血管領域位置合わせ部）
血管領域位置合わせ部２３３は、血管領域抽出部２３２によって眼底画像Ｅｆ′から抽出された第１の血管領域と、積算画像から抽出された第２の血管領域との位置合わせ処理を行うもので、本発明の「位置合わせ手段」の一例として機能するものである。この位置合わせ処理は、第１、第２の血管領域を前述のｘｙ方向に位置合わせするものであり、たとえば、公知のパターンマッチングの手法などを用いて行うことができる。
【０１６９】
（血管断面領域特定部）
血管断面領域特定部２３４は、血管領域位置合わせ部２３３により位置合わせがなされた第１、第２の血管領域に基づいて、当該積算画像の基になった各断層画像について、眼底血管の断面に相当する画像領域（血管断面領域）の位置を特定する処理を行う。
【０１７０】
そのために、血管断面領域特定部２３４は、積算画像の血管領域に対して位置合わせがなされた眼底画像Ｅｆ′の血管領域に対応する断層画像中の位置を血管断面領域の位置として特定するように動作する。
【０１７１】
この処理についてより詳しく説明する。積算画像は、前述のように、ｍ個の断層画像Ｇ１〜Ｇｍを深度方向（ｚ方向）に積算して得られる画像であり、一般に不明瞭な状態の血管領域（第２の血管領域）を含んでいる。この積算画像は、断層画像Ｇ１〜Ｇｍを取得するときの走査領域Ｒに対応するｘｙ座標系によって各画素の位置が定義されている。
【０１７２】
他方、撮像装置１０（１２）の撮像素子１０ａ（１２ａ）の撮像面上には、２次元のＸＹ座標系があらかじめ定義されている（図示せず）。撮像装置１０により撮影された眼底画像Ｅｆ′は、このＸＹ座標系によって各画素の位置が定義されている。このＸＹ座標系は、ｘｙ座標系が成すｘｙ平面に平行な平面を定義している。
【０１７３】
ここで、ｘｙ座標系における座標のスケール（単位距離の長さ）と、ＸＹ座標系における座標のスケールは、等しくてもよいし異なっていてもよい。また、これら２つの座標系の座標軸の方向は、一致していてもよいし一致していなくてもよい。一般に、２つの座標系の座標軸のスケールや方向が異なる場合において、平行移動と回転移動によって座標軸の方向を一致させることができ、座標軸の単位距離の長さを拡大／縮小することによってスケールを一致させることができる（すなわち、一意的かつ可逆な座標変換を行うことができる。）。
【０１７４】
また、ｘｙ平面（ＸＹ平面）に直交する方向には、前述のように、眼底Ｅｆの深度方向を正方向とするｚ座標（Ｚ座標；図示せず）が定義されている。ｚ座標とＺ座標についても、スケールは等しくてもよいし異なっていてもよい（座標軸の単位距離の長さを拡大／縮小することによりスケールを一致させることができる。）。以下、ＸＹＺ座標系とｘｙｚ座標系とは、対応する各座標軸の方向が一致しており、各座標軸のスケールも等しいものとする（一意的で可逆な座標変換の存在により、このように仮定することができる。）。
【０１７５】
前述の血管領域位置合わせ部２３３は、ＸＹ座標系で表現される眼底画像Ｅｆ′中の血管領域（第１の血管領域）と、ｘｙ座標系で表現される積算画像中の血管領域（第２の気間領域）との位置合わせを行うもの、すなわち第１の血管領域上の位置と第２の血管領域上の位置との対応付けを行うものである。
【０１７６】
血管断面領域特定部２３４は、各断層画像Ｇｉ（ｉ＝１〜ｍ）について、たとえば次のような処理を実行することにより血管断面領域の位置を特定する。まず、この断層画像Ｇｉの断面位置に相当する積算画像中の領域を求めるとともに、上記位置合わせ結果を参照し、この断面位置に相当する領域に対応する眼底画像Ｅｆ′中の領域（「対応断面領域」と呼ぶ。）を求める。
【０１７７】
次に、血管断面領域特定部２３４は、眼底画像Ｅｆ′において、この対応断面領域と血管領域（第２の血管領域）との共通領域（「対応血管断面領域」と呼ぶ。）を求める。この処理は、たとえば、対応断面領域を形成する画素と、血管領域を形成する画素とを参照して、共通の座標値を有する画素を抽出することによって実行することができる。
【０１７８】
続いて、血管断面領域特定部２３４は、上記位置合わせ結果を参照し、この対応血管断面領域に対応する積算画像中の領域（第１の血管画像中の領域である。）を求めるとともに、この求めた領域に相当する断層画像Ｇｉ中の領域の位置を、目的の血管断面領域の位置として特定する。
【０１７９】
血管断面領域特定部２３４により特定された血管断面領域の位置は、図２１と同様に、断層画像Ｇｉ中における眼底血管の断面に相当する画像領域の位置を表すものである。この眼底血管の画像領域の直下の位置（当該画像領域よりも眼底の深部の位置）には、眼底血管の存在に起因する不明瞭な画像領域（図２１参照）が存在する。この眼底血管の直下に形成される不明瞭な画像領域を「血管直下領域」と呼ぶことにする。したがって、血管断面領域特定部２３４は、血管直下領域の位置を特定するものと考えることができる。
【０１８０】
なお、血管領域位置合わせ部２３３と血管断面領域特定部２３４は、本発明の「特定手段」の一例として機能するものである。
【０１８１】
（画像補間部）
画像補間部２３５は、血管断面領域特定部２３４により特定された血管断面領域の位置に基づいて、その断層画像Ｇｉにおける層領域を補間する処理と、層領域の境界領域を補間する処理のうちの少なくとも一方の補間処理を行うもので、本発明の「補間手段」の一例として機能するものである。
【０１８２】
ここで、「層領域」とは、眼底Ｅｆの網膜や脈絡膜や強膜に相当する画像領域、ないし、網膜色素上皮層、視細胞層神経繊維層、内境界膜等の各種の層や膜に相当する画像領域を意味している。これらの画像領域は、断層画像Ｇｉ中に層として表現されるものである。また、「境界領域」とは、隣接する層領域の境界に相当する画像領域を意味している。なお、補間処理の対象となる層領域や境界領域は、血管断面領域特定部２３４により位置が特定された血管直下領域に含まれるものである。
【０１８３】
画像補間部２３５による補間処理の一例について、図１０、図１１を参照しながら説明する。図１０に示す断層画像Ｇｉには、層領域Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３と、境界領域ｇ１、ｇ２、ｇ３、ｇ４がそれぞれ示されている。また、同図中の符号Ｖは、眼底血管に相当する画像領域（血管断面領域）を表し、符号Ｖ′は、この血管断面領域Ｖの直下に位置する画像領域（血管直下領域）を表している。また、符号ＬＳは、眼底Ｅｆに照射される信号光を表している。
【０１８４】
なお、断層画像Ｇｉにおける血管断面領域Ｖや血管直下領域Ｖ′の位置は、画像処理部２３０が自動的に検出するようにしてもよいし（たとえば画素値に関する閾値処理等を用いるなど）、ユーザが手入力で指示するようにしてもよい（たとえばマウス２０６を用いて画像中の領域を指定するなど）。
【０１８５】
画像補間部２３５は、まず、血管直下領域Ｖ′及びその周辺領域を含む画像領域Ｎ（「近傍領域」と呼ぶ。）を設定する。なお、ユーザが手入力で近傍領域Ｎを設定するようにしてもよい。
【０１８６】
次に、画像補間部２３５は、近傍領域Ｎに含まれる境界領域ｇ２、ｇ３、ｇ４（の画像データ）を取得する。これにより、血管直下領域Ｖ′の周辺領域に位置する境界領域ｇ２、ｇ３、ｇ４が取得される。ここで、境界領域ｇ２、ｇ３、ｇ４は、前述のように画像処理部２３０によってあらかじめ抽出されており、画像補間部２３５は、抽出された境界領域ｇ２、ｇ３、ｇ４のうち近傍領域Ｎに含まれる部分を取得するように作用する。なお、画像補間部２３５が近傍領域Ｎ内の画素値を解析するなどして境界領域ｇ２、ｇ３、ｇ４を取得するようにしてもよい。
【０１８７】
続いて、画像補間部２３５は、周辺領域の各境界領域ｇ２、ｇ３、ｇ４に基づいて、血管直下領域Ｖ′における境界領域を補間する。境界領域ｇ２の補間処理について説明する。図１１に示すように、近傍領域Ｎ内には、血管直下領域Ｖ′の周辺領域に位置する境界領域ｇ２の一部ｇ２１（血管直下領域Ｖ′の＋ｘ側）、ｇ２２（血管直下領域Ｖ′の−ｘ側）が存在する。
【０１８８】
画像補間部２３５は、境界領域ｇ２の一部ｇ２１、ｇ２２の各点の傾き（特に、血管直下領域Ｖ′に接する点における傾き）を演算する。そして、演算された傾きにフィットさせるように、血管直下領域Ｖ′における境界領域ｇ２の画像（の画像データ）ｇ２３を演算して求める。この画像ｇ２３は、境界領域ｇ２の一部ｇ２１、ｇ２２のそれぞれと滑らかに接続されるように傾きが設定される。
【０１８９】
画像補間部２３５は、境界領域ｇ３、ｇ４についても同様の処理を行って、血管直下領域Ｖ′における境界領域ｇ３の画像ｇ３３と境界領域ｇ４の画像ｇ４３とを演算して求める（図１１参照）。以上が、境界領域の補間処理の説明である。
【０１９０】
次に、層領域Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の補間処理について説明する。画像補間部２３５は、公知の任意の補間方法を適用することにより、近傍領域Ｎ内における層領域Ｌ１の画像データに基づいて、血管直下領域Ｖ′における層領域Ｌ１の画像（の画像データ）を求める。この補間処理としては、たとえば、画像処理部２３０がｍ個の断層画像から３次元画像を形成するときの補間方法と同じ方法を用いることができる。
【０１９１】
（層厚演算部）
層厚演算部２３６は、画像補間部２３５による境界領域や層領域の補間処理の結果に基づいて、層領域の厚さ（眼底Ｅｆに含まれる層の厚さ）を演算するもので、本発明の「演算手段」の一例として機能するものである。
【０１９２】
層厚演算部２３６が実行する処理の具体例について、図１２を更に参照しつつ説明する。同図は、断層画像Ｇｉ中の位置Ｐ（ｘＰ、ｙＰ）における層領域の厚さを演算する場合を示している。この位置Ｐに対応する境界領域ｇ１、ｇ２、ｇ３、ｇ４上の位置を、それぞれＰ１（ｘＰ、ｙＰ、ｚ１）、Ｐ２（ｘＰ、ｙＰ、ｚ２）、Ｐ３（ｘＰ、ｙＰ、ｚ３）、Ｐ４（ｘＰ、ｙＰ、ｚ４）で表す。
【０１９３】
位置Ｐ１は、境界領域ｇ１において座標値（ｘＰ、ｙＰ）に相当する位置に指定される。また、位置Ｐ２〜Ｐ４は、それぞれ、画像補間部２３５により得られた境界領域ｇ２、ｇ３、ｇ４の画像ｇ２３、ｇ３３、ｇ３４において座標値（ｘＰ、ｙＰ）に相当する位置に指定される。位置Ｐ２〜Ｐ４は、血管直下領域Ｖ′内に位置している。なお、従来においては、このような位置Ｐにおける層領域Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の厚さを計測することはできなかった。
【０１９４】
層厚演算部２３６は、位置Ｐ１と位置Ｐ２との間の距離を演算することにより、位置Ｐにおける層領域Ｌ１の厚さｄ１２（Ｐ）＝｜ｚ２−ｚ１｜を求める。同様に、層厚演算部２３６は、位置Ｐ２と位置Ｐ３との間の距離を演算することにより、位置Ｐにおける層領域Ｌ２の厚さｄ２３（Ｐ）＝｜ｚ３−ｚ２｜を求め、位置Ｐ３と位置Ｐ４との間の距離を演算することにより、位置Ｐにおける層領域Ｌ３の厚さｄ３４（Ｐ）＝｜ｚ４−ｚ３｜を求める。
【０１９５】
なお、位置Ｐｋ、Ｐ（ｋ＋１）（ｋ＝１、２、３）間の距離は、上記のようにｄｋ（ｋ＋１）＝｜ｚ（ｋ＋１）−ｚｋ｜を演算（つまりｚ座標値の差を演算）する代わりに、たとえば位置Ｐｋの画素と位置Ｐ（ｋ＋１）の画素との間の画素数をカウントし、そのカウント結果に画素間距離（既知）を乗算して距離を求めるなど、他の方法を適用して演算することも可能である。
【０１９６】
層厚演算部２３６は、以上のようにして、血管直下領域Ｖ′に対応する位置における層領域の厚さ（層の厚さ）を演算する。他方、血管直下領域Ｖ′以外の位置における層領域の厚さについては、従来と同様に、当該位置における境界領域間の距離を演算することによって求めることができる。
【０１９７】
画像処理部２３０は、このような層の厚さの計測の他、たとえば、断層画像Ｇｉ中の任意の２点間の距離を計測したり、任意の画像領域の面積を計測したりできるように構成することも可能である。また、３次元画像中の任意の２点間の距離を計測したり、任意の画像領域の体積を計測したりできるように構成することもできる。
【０１９８】
［動作］
以上のような構成を有する眼底観察装置１の動作について、図１３〜図１８を参照しつつ説明する。図１３は、眼底観察装置１の動作の一例を表すフローチャートである。また、図１４〜図１８は、眼底観察装置１により表示される各種の画像の一例を表している。なお、これらの画像は、主制御部２１１によって表示部２４０Ａに適宜に表示されるようになっている。
【０１９９】
まず、被検眼Ｅの眼底Ｅｆの眼底画像Ｅｆ′を撮影するとともに（Ｓ１）、眼底Ｅｆの断層画像Ｇ１〜Ｇｍを取得する（Ｓ２）。ここで、断層画像Ｇ１〜Ｇｍを取得するための信号光ＬＳの走査領域Ｒは、眼底画像Ｅｆ′の撮影領域内に設定されるものとする。ただし、本発明においては、一般に、眼底画像Ｅｆ′の少なくとも一部に相当する眼底Ｅｆの表面の領域に走査領域Ｒが設定されていれば十分である。（それにより、眼底画像Ｅｆ′の撮影領域の少なくとも一部と共通領域を有するように走査領域Ｒが設定されるので、後述のステップＳ６の位置合わせ処理が可能となる。）。なお、眼底画像Ｅｆ′の撮影と断層画像Ｇ１〜Ｇｍの取得は、どちらを先に実行してもよい。
【０２００】
図１４は、ステップＳ１にて撮影された眼底画像Ｅｆ′の一例を表している。この眼底画像Ｅｆ′は、従来の眼底カメラと同様にして撮影された画像であり、同図に示すように比較的明瞭な画像として得られるものである。
【０２０１】
眼底画像Ｅｆ′の画像データ２１２ａと、断層画像Ｇ１〜Ｇｍの画像データＧａは、主制御部２１１によって画像記憶部２１２に保存される。また、主制御部２１１は、眼底画像Ｅｆ′の画像データ２１２ａと、断層画像Ｇ１〜Ｇｍの画像データＧａを、画像処理部２３０に送る。
【０２０２】
画像処理部２３０の積算画像生成部２３１は、画像データＧａに基づいて、各断層画像Ｇ１〜Ｇｍを深度方向に積算した積算画像（の画像データ）Ｐｒを生成する（Ｓ３）。
【０２０３】
図１５は、ステップＳ３にて生成される積算画像Ｐｒの一例を表している。この積算画像Ｐｒは、前述のように、比較的不明瞭な画像として取得されるものである。前述のように、断層画像Ｇ１〜Ｇｍを取得するための走査領域Ｒが眼底画像Ｅｆ′の撮影領域内に設定されているので、積算画像Ｐｒは、眼底画像Ｅｆ′の一部の領域（走査領域Ｒ）を描写する画像である。
【０２０４】
血管領域抽出部２３２は、眼底画像Ｅｆ′の画像データ２１２ａに基づいて、眼底画像Ｅｆ′に含まれる血管領域Ｗ１を抽出する（Ｓ４）。更に、血管領域抽出部２３２は、ステップＳ３で生成された積算画像Ｐｒの画像データに基づいて、この積算画像Ｐｒに含まれる血管領域Ｗ２を抽出する（Ｓ５）。ここで、眼底画像Ｅｆ′からの血管領域Ｗ１の抽出処理と、積算画像Ｐｒからの血管領域Ｗ２の抽出処理は、どちらを先に実行してもよい。
【０２０５】
図１６は、ステップＳ４にて抽出された眼底画像Ｅｆ′の血管領域Ｗ１の一例を表している。この血管領域Ｗ１は、前述のように、眼底画像Ｅｆ′中の血管に相当する画像領域を比較的細部まで（細い血管の部分まで）描写した画像となっている。
【０２０６】
また、図１７は、ステップＳ５にて抽出された積算画像Ｐｒの血管領域Ｗ２の一例を表している。この血管領域Ｗ２は、比較的不明瞭な積算画像Ｐｒから抽出されたものであり、同図に示すように、（少なくとも血管領域Ｗ１と比較して）眼底血管に相当する画像領域を細部まで描写した画像ではない。また、積算画像Ｐｒの血管領域Ｗ２は、図１６、図１７から分かるように、画像の所々で切断された形態の画像として取得されることがあり、眼底画像Ｅｆ′の血管領域Ｗ１と比較して、眼底血管の繋がりの状態を明瞭に表現する画像ではないことが多々ある。
【０２０７】
血管領域位置合わせ部２３３は、眼底画像Ｅｆ′から抽出された血管領域Ｗ１と、積算画像Ｐｒから抽出された血管領域Ｗ２との位置合わせを行う（Ｓ６）。このとき、眼底画像Ｅｆ′の撮影領域（のＸＹ座標値）と、走査領域Ｒ（のｘｙ座標値）との位置関係に基づいて、血管領域Ｗ１と血管領域Ｗ２との（おおよその）位置関係を求めてから位置合わせ処理を行うことにより、処理時間の短縮を図るようにしてもよい。
【０２０８】
図１８は、ステップＳ６にて実行された血管領域Ｗ１、Ｗ２の位置合わせ結果に基づいて眼底画像Ｅｆ′と積算画像Ｐｒとを重ねて表示させたときの画像の一例を表している。同図に示すように、血管領域Ｗ１、Ｗ２の位置合わせにより、眼底画像Ｅｆ′と積算画像Ｐｒとが好適に位置合わせされることが分かる。
【０２０９】
血管断面領域特定部２３４は、位置合わせがなされた２つの血管領域Ｗ１、Ｗ２に基づいて、積算画像Ｐｒの基になった各断層画像Ｇ１〜Ｇｍについて、その断層画像Ｇｉにおける血管断面領域の位置を特定する（Ｓ７）。
【０２１０】
画像補間部２３５は、特定された血管断面領域の位置に基づいて、その断層画像Ｇｉにおける層領域及び／又は層領域の境界領域を補間する処理を行う（Ｓ８）。
【０２１１】
層厚演算部２３６は、補間された境界領域や層領域に基づいて、血管直下領域に対応する位置における層領域の厚さを演算するとともに、その他の位置における層領域の厚さを演算する（Ｓ９）。この演算結果は、主制御部２１１によって、たとえばハードディスクドライブ２０４に保管される。
【０２１２】
また、主制御部２１１は、層領域の厚さの演算結果のマップ、すなわち、眼底Ｅｆの各位置（ｘｙ座標位置）に対応する当該層領域の厚さの分布情報などを形成してもよい。形成された情報は、ハードディスクドライブ２０４に保管されたり、表示部２４０Ａに表示されたりする。
【０２１３】
また、主制御部２１１は、ステップＳ８にて補間された画像領域（層領域、境界領域）を、断層画像Ｇｉの血管直下領域に重ねて表示部２４０Ａに表示させる（Ｓ１０）。それにより、従来は図２１に示すように不明瞭であった層や境界が、補間されて明瞭に表示される。
【０２１４】
［作用・効果］
以上のような眼底観察装置１の作用及び効果について説明する。この眼底観察装置１は、光学的に取得されるデータに基づいて、眼底Ｅｆの眼底画像Ｅｆ′を形成するとともに、眼底画像Ｅｆ′の少なくともに相当する眼底Ｅｆの表面の領域（走査領域Ｒ）を光学的に走査して取得されるデータに基づいて、眼底Ｅｆの断層画像Ｇ１〜Ｇｍを形成するようになっている。更に、この断層画像Ｇ１〜Ｇｍをそれぞれ深度方向に積算して積算画像Ｐｒを生成するとともに、この積算画像Ｐｒ及び眼底画像Ｅｆ′からそれぞれ血管領域Ｗ１、Ｗ２を抽出する。そして、抽出された２つの血管領域Ｗ１、Ｗ２に基づいて、各断層画像Ｇ１〜Ｇｍにおける血管断面領域の位置を特定するように作用する。
【０２１５】
このような眼底観察装置１によれば、眼底Ｅｆの断層画像Ｇ１〜Ｇｍにおける血管の断面に相当する血管断面領域の位置の把握が可能になる。
【０２１６】
特に、各断層画像Ｇ１〜Ｇｍについて、眼底画像Ｅｆ′中の血管領域Ｗ１（眼底血管の比較的細部の状態まで描写している。）に基づいて血管断面領域の位置を特定するようになっているので、積算画像Ｐｒの血管領域Ｗ２（眼底血管の細部の状態や繋がり状態を描写できない。）では明瞭に表現されていない血管に相当する血管断面領域の位置まで好適に特定することが可能である。したがって、各断層画像Ｇ１〜Ｇｍに対応する眼底Ｅｆの断面位置に実際に存在する血管について、この血管が当該断層画像Ｇ１〜Ｇｍや積算画像Ｐｒに明瞭に描写されていない場合であっても、この血管に相当する血管断面領域の位置を特定することができる。
【０２１７】
また、本実施形態の眼底観察装置１は、特定された血管断面領域の位置に基づいて、各断層画像Ｇ１〜Ｇｍにおいて、血管断面領域の直下に位置する眼底Ｅｆの層に相当する層領域や、層の境界に相当する境界領域を補間するように作用する。それにより、従来は取得できなかった血管断面領域の直下に位置する層領域や境界領域を取得することが可能である。
【０２１８】
更に、この眼底観察装置１によれば、層領域や境界領域の補間処理の結果に基づいて、従来は計測することができなかった血管断面領域の直下における層領域の厚さを計測することが可能である。
【０２１９】
また、補間処理により得られた画像領域（層領域、境界領域）を断層画像Ｇ１〜Ｇｍに重ねて表示することができるので、血管断面領域の直下の画像を含む断層画像Ｇ１〜Ｇｍ全体の画像を観察することが可能になる。
【０２２０】
［変形例］
以上に詳述した構成は、本発明に係る眼底観察装置を好適に実施するための一例に過ぎないものである。したがって、本発明の要旨の範囲内における任意の変形を適宜に施すことが可能である。
【０２２１】
たとえば、本発明に係る眼底観察装置は、眼底表面の２次元画像の形成する装置として眼底カメラ（ユニット）を有しているが、たとえばスリットランプ（細隙灯顕微鏡装置）などの任意の眼科装置を用いて眼底表面の２次元画像を形成するように構成することも可能である。
【０２２２】
また、上記の実施形態では、画像形成部２２０（画像形成ボード２０８）によって眼底Ｅｆの表面の２次元画像や断層画像の形成処理を行うとともに、制御部２１０（マイクロプロセッサ２０１等）によって各種制御処理を行うようになっているが、これら双方の処理を１台若しくは複数台のコンピュータによって行うように構成することができる。
【０２２３】
また、本発明に係る眼科画像処理プログラム（制御プログラム２０４ａ）は、コンピュータによって読み取りが可能な任意の記憶媒体に記憶させることができる。このような記憶媒体としては、たとえば、光ディスク、光磁気ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ／ＤＶＤ−ＲＡＭ／ＤＶＤ−ＲＯＭ／ＭＯ等）、磁気記憶媒体（ハードディスク／フロッピー（登録商標）ディスク／ＺＩＰ等）、半導体メモリなどがある。
【図面の簡単な説明】
【０２２４】
【図１】本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態の全体構成の一例を表す概略構成図である。
【図２】本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態における眼底カメラユニットに内蔵される走査ユニットの構成の一例を表す概略構成図である。
【図３】本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態におけるＯＣＴユニットの構成の一例を表す概略構成図である。
【図４】本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態における演算制御装置のハードウェア構成の一例を表す概略ブロック図である。
【図５】本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態の制御系の構成の一例を表す概略ブロック図である。
【図６】本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態における操作パネルの外観構成の一例を表す概略図である。
【図７】本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態における演算制御装置の機能的な構成の一例を表す概略ブロック図である。
【図８】本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態による信号光の走査態様の一例を表す概略図である。図８（Ａ）は、被検眼に対する信号光の入射側から眼底を見たときの信号光の走査態様の一例を表している。また、図８（Ｂ）は、各走査線上の走査点の配列態様の一例を表している。
【図９】本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態による信号光の走査態様、及び、各走査線に沿って形成される断層画像の態様の一例を表す概略図である。
【図１０】本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態による断層画像中の層領域及び境界領域の補間処理を説明するための概略説明図である。
【図１１】本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態による断層画像中の層領域及び境界領域の補間処理を説明するための概略説明図である。
【図１２】本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態による層領域の厚さの演算処理を説明するための概略説明図である。
【図１３】本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態の動作の一例を表すフローチャートである。
【図１４】本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態により取得された眼底画像の一例を表す図である。
【図１５】本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態により生成された積算画像の一例を表す図である。
【図１６】本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態により眼底画像から抽出された血管領域の一例を表す図である。
【図１７】本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態により積算画像から抽出された血管領域の一例を表す図である。
【図１８】本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態による血管領域の位置合わせ結果に基づいて重ねて表示された眼底画像及び積算画像の一例を表す図である。
【図１９】従来における眼底観察装置（眼底カメラ）の外観構成の一例を表す概略側面図である。
【図２０】従来における眼底観察装置（眼底カメラ）の内部構成（光学系の構成）の一例を表す概略図である。
【図２１】ＯＣＴ画像における眼底血管の直下に位置する画像領域の形態の一例を説明するための概略説明図である。
【符号の説明】
【０２２５】
１ 眼底観察装置
１Ａ 眼底カメラユニット
３ａ 操作パネル
８ｃ 装着部
１０、１２ 撮像装置
１００ 照明光学系
１０１ 観察光源
１０３ 撮影光源
１２０ 撮影光学系
１３４、１３６ ダイクロイックミラー
１４０ ＬＣＤ
１４１ 走査ユニット
１４１Ａ、１４１Ｂ ガルバノミラー
１４２ レンズ
１５０ ＯＣＴユニット
１５１ コネクタ部
１５２ 接続線
１５２ａ、１６１、１６３、１６４、１６５ 光ファイバ
１６０ 低コヒーレンス光源
１６２ 光カプラ
１７４ 参照ミラー
１８０ スペクトロメータ
１８４ ＣＣＤ
２００ 演算制御装置
２０１ マイクロプロセッサ
２０８ 画像形成ボード
２０８ａ 眼底画像形成ボード
２０８ｂ ＯＣＴ画像形成ボード
２１０ 制御部
２１１ 主制御部
２１２ 画像記憶部
２１２ａ 眼底画像の画像データ
２２０ 画像形成部
２３０ 画像処理部
２３１ 積算画像生成部
２３２ 血管領域抽出部
２３３ 血管領域位置合わせ部
２３４ 血管断面領域特定部
２３５ 画像補間部
２３６ 層厚演算部
２４０ ユーザインターフェイス
２４０Ａ 表示部
２４０Ｂ 操作部
２４１、２４２ ミラー駆動機構
２４３ 参照ミラー駆動機構
Ｌ０ 低コヒーレンス光
ＬＲ 参照光
ＬＳ 信号光
ＬＣ 干渉光
Ｒ 走査領域
Ｒ１〜Ｒｍ 走査線
Ｒｉｊ（ｉ＝１〜ｍ、ｊ＝１〜ｎ） 走査点
Ｇ′、Ｇ１〜Ｇｍ、Ｇａ 断層画像（の画像データ）
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３ 層領域
ｇ１、ｇ２、ｇ３、ｇ４ 境界領域
Ｖ 血管断面領域
Ｖ′ 血管直下領域
Ｇｉｊ（ｉ＝１〜ｍ、ｊ＝１〜ｎ） 深度方向の画像
Ｅ 被検眼
Ｅｆ 眼底
Ｅｆ′ 眼底画像（眼底の表面の２次元画像）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的に取得されるデータに基づいて、被検眼の眼底の表面の２次元画像を形成する第１の画像形成手段と、
前記２次元画像の少なくとも一部に相当する前記眼底の表面の領域を光学的に走査して取得されるデータに基づいて、前記眼底の断層画像を形成する第２の画像形成手段と、
該形成された断層画像を深度方向に積算して積算画像を生成する積算画像生成手段と、
前記第１の画像形成手段により形成された前記２次元画像から、眼底血管に相当する第１の血管領域を抽出するとともに、前記積算画像生成手段により生成された前記積算画像から、眼底血管に相当する第２の血管領域を抽出する抽出手段と、
該抽出された前記第１の血管領域及び前記第２の血管領域に基づいて、当該断層画像における眼底血管の断面に相当する血管断面領域の位置を特定する特定手段と、
を備える、
ことを特徴とする眼底観察装置。
【請求項２】
前記特定手段により特定された前記血管断面領域の位置に基づいて、当該断層画像における前記眼底に含まれる層の境界に相当する境界領域の補間を行う補間手段を更に備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の眼底観察装置。
【請求項３】
前記特定手段により特定された前記血管断面領域の位置に基づいて、当該断層画像における前記眼底に含まれる層に相当する層領域の補間を行う補間手段を更に備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の眼底観察装置。
【請求項４】
前記補間手段による前記補間により得られた画像領域を、前記第２の画像形成手段により形成された断層画像に重ねて表示する表示手段を更に備える、
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の眼底観察装置。
【請求項５】
前記補間手段による前記補間の結果に基づいて、前記眼底に含まれる層の厚さを演算する演算手段を更に備える、
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の眼底観察装置。
【請求項６】
前記特定手段は、
前記抽出手段により抽出された前記第１の血管領域と前記第２の血管領域との位置合わせを行う位置合わせ手段を備え、
前記第２の血管領域に前記位置合わせがなされた前記第１の血管領域に対応する前記断層画像中の位置を前記血管断面領域の位置として特定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の眼底観察装置。
【請求項７】
前記第２の画像形成手段は、
光源と、
該光源から出力された光を前記眼底に向かう信号光と参照物体に向かう参照光とに分割するとともに、前記眼底を経由した信号光と前記参照物体を経由した参照光とを重畳させて干渉光を生成する干渉光生成手段と、
該生成された干渉光を受光して検出信号を出力する検出手段と、
前記眼底に対する前記信号光の入射位置を所定の主走査方向及び該主走査方向に直交する副走査方向にそれぞれ走査する走査手段と、
を備え、
前記主走査方向に沿った複数の前記入射位置のそれぞれについて、当該入射位置を経由した信号光と前記参照光とから生成される干渉光に基づく前記検出信号に基づいて当該入射位置における前記眼底の深度方向の画像を形成し、前記複数の入射位置のそれぞれについて該形成された深度方向の画像に基づいて前記主走査方向に沿った断層画像を形成することにより、前記副走査方向に沿った２以上の位置のそれぞれにおける前記断層画像を形成し、
前記積算画像生成手段は、前記２以上の位置のそれぞれにおける前記断層画像を深度方向にそれぞれ積算することにより、前記積算画像を生成する、
ことを特徴とする請求項１に記載の眼底観察装置。
【請求項８】
前記第１の画像形成手段は、
前記眼底に照明光を照射する照明光学系と、
前記照射された照明光の眼底反射光を受光する撮影光学系と、
を備え、
前記受光された眼底反射光に基づいて前記眼底の表面の２次元画像を形成する眼底カメラである、
ことを特徴とする請求項１に記載の眼底観察装置。
【請求項９】
被検眼の眼底の表面の２次元画像を形成する第１の画像形成手段と、前記２次元画像の少なくとも一部に相当する前記眼底の表面の領域における断層画像を形成する第２の画像形成手段とに接続された眼科画像処理装置であって、
前記第２の画像形成手段により形成された断層画像を深度方向に積算して積算画像を生成する積算画像生成手段と、
前記第１の画像形成手段により形成された前記２次元画像から、眼底血管に相当する第１の血管領域を抽出するとともに、前記積算画像生成手段により生成された前記積算画像から、眼底血管に相当する第２の血管領域を抽出する抽出手段と、
該抽出された前記第１の血管領域及び前記第２の血管領域に基づいて、当該断層画像における眼底血管の断面に相当する血管断面領域の位置を特定する特定手段と、
を備える、
ことを特徴とする眼科画像処理装置。
【請求項１０】
被検眼の眼底の表面の２次元画像を形成する第１の画像形成手段と、前記２次元画像の少なくとも一部に相当する前記眼底の表面の領域における断層画像を形成する第２の画像形成手段とに接続されたコンピュータを、
前記第２の画像形成手段により形成された断層画像を深度方向に積算して積算画像を生成する積算画像生成手段として機能させ、
前記第１の画像形成手段により形成された前記２次元画像から、眼底血管に相当する第１の血管領域を抽出するとともに、前記積算画像生成手段により生成された前記積算画像から、眼底血管に相当する第２の血管領域を抽出する抽出手段として機能させ、
該抽出された前記第１の血管領域及び前記第２の血管領域に基づいて、当該断層画像における眼底血管の断面に相当する血管断面領域の位置を特定する特定手段として機能させる、
ことを特徴とする眼科画像処理プログラム。
【請求項１】
光学的に取得されるデータに基づいて、被検眼の眼底の表面の２次元画像を形成する第１の画像形成手段と、
前記２次元画像の少なくとも一部に相当する前記眼底の表面の領域を光学的に走査して取得されるデータに基づいて、前記眼底の断層画像を形成する第２の画像形成手段と、
該形成された断層画像を深度方向に積算して積算画像を生成する積算画像生成手段と、
前記第１の画像形成手段により形成された前記２次元画像から、眼底血管に相当する第１の血管領域を抽出するとともに、前記積算画像生成手段により生成された前記積算画像から、眼底血管に相当する第２の血管領域を抽出する抽出手段と、
該抽出された前記第１の血管領域及び前記第２の血管領域に基づいて、当該断層画像における眼底血管の断面に相当する血管断面領域の位置を特定する特定手段と、
を備える、
ことを特徴とする眼底観察装置。
【請求項２】
前記特定手段により特定された前記血管断面領域の位置に基づいて、当該断層画像における前記眼底に含まれる層の境界に相当する境界領域の補間を行う補間手段を更に備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の眼底観察装置。
【請求項３】
前記特定手段により特定された前記血管断面領域の位置に基づいて、当該断層画像における前記眼底に含まれる層に相当する層領域の補間を行う補間手段を更に備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の眼底観察装置。
【請求項４】
前記補間手段による前記補間により得られた画像領域を、前記第２の画像形成手段により形成された断層画像に重ねて表示する表示手段を更に備える、
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の眼底観察装置。
【請求項５】
前記補間手段による前記補間の結果に基づいて、前記眼底に含まれる層の厚さを演算する演算手段を更に備える、
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の眼底観察装置。
【請求項６】
前記特定手段は、
前記抽出手段により抽出された前記第１の血管領域と前記第２の血管領域との位置合わせを行う位置合わせ手段を備え、
前記第２の血管領域に前記位置合わせがなされた前記第１の血管領域に対応する前記断層画像中の位置を前記血管断面領域の位置として特定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の眼底観察装置。
【請求項７】
前記第２の画像形成手段は、
光源と、
該光源から出力された光を前記眼底に向かう信号光と参照物体に向かう参照光とに分割するとともに、前記眼底を経由した信号光と前記参照物体を経由した参照光とを重畳させて干渉光を生成する干渉光生成手段と、
該生成された干渉光を受光して検出信号を出力する検出手段と、
前記眼底に対する前記信号光の入射位置を所定の主走査方向及び該主走査方向に直交する副走査方向にそれぞれ走査する走査手段と、
を備え、
前記主走査方向に沿った複数の前記入射位置のそれぞれについて、当該入射位置を経由した信号光と前記参照光とから生成される干渉光に基づく前記検出信号に基づいて当該入射位置における前記眼底の深度方向の画像を形成し、前記複数の入射位置のそれぞれについて該形成された深度方向の画像に基づいて前記主走査方向に沿った断層画像を形成することにより、前記副走査方向に沿った２以上の位置のそれぞれにおける前記断層画像を形成し、
前記積算画像生成手段は、前記２以上の位置のそれぞれにおける前記断層画像を深度方向にそれぞれ積算することにより、前記積算画像を生成する、
ことを特徴とする請求項１に記載の眼底観察装置。
【請求項８】
前記第１の画像形成手段は、
前記眼底に照明光を照射する照明光学系と、
前記照射された照明光の眼底反射光を受光する撮影光学系と、
を備え、
前記受光された眼底反射光に基づいて前記眼底の表面の２次元画像を形成する眼底カメラである、
ことを特徴とする請求項１に記載の眼底観察装置。
【請求項９】
被検眼の眼底の表面の２次元画像を形成する第１の画像形成手段と、前記２次元画像の少なくとも一部に相当する前記眼底の表面の領域における断層画像を形成する第２の画像形成手段とに接続された眼科画像処理装置であって、
前記第２の画像形成手段により形成された断層画像を深度方向に積算して積算画像を生成する積算画像生成手段と、
前記第１の画像形成手段により形成された前記２次元画像から、眼底血管に相当する第１の血管領域を抽出するとともに、前記積算画像生成手段により生成された前記積算画像から、眼底血管に相当する第２の血管領域を抽出する抽出手段と、
該抽出された前記第１の血管領域及び前記第２の血管領域に基づいて、当該断層画像における眼底血管の断面に相当する血管断面領域の位置を特定する特定手段と、
を備える、
ことを特徴とする眼科画像処理装置。
【請求項１０】
被検眼の眼底の表面の２次元画像を形成する第１の画像形成手段と、前記２次元画像の少なくとも一部に相当する前記眼底の表面の領域における断層画像を形成する第２の画像形成手段とに接続されたコンピュータを、
前記第２の画像形成手段により形成された断層画像を深度方向に積算して積算画像を生成する積算画像生成手段として機能させ、
前記第１の画像形成手段により形成された前記２次元画像から、眼底血管に相当する第１の血管領域を抽出するとともに、前記積算画像生成手段により生成された前記積算画像から、眼底血管に相当する第２の血管領域を抽出する抽出手段として機能させ、
該抽出された前記第１の血管領域及び前記第２の血管領域に基づいて、当該断層画像における眼底血管の断面に相当する血管断面領域の位置を特定する特定手段として機能させる、
ことを特徴とする眼科画像処理プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２００７−３２５８３１（Ｐ２００７−３２５８３１Ａ）
【公開日】平成１９年１２月２０日（２００７．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１６０８９６（Ｐ２００６−１６０８９６）
【出願日】平成１８年６月９日（２００６．６．９）
【出願人】（０００２２０３４３）株式会社トプコン (904)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月２０日（２００７．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月９日（２００６．６．９）
【出願人】（０００２２０３４３）株式会社トプコン (904)
【Ｆターム（参考）】
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