CN102670165B - 摄像设备和摄像方法 - Google Patents
摄像设备和摄像方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102670165B CN102670165B CN201210063577.8A CN201210063577A CN102670165B CN 102670165 B CN102670165 B CN 102670165B CN 201210063577 A CN201210063577 A CN 201210063577A CN 102670165 B CN102670165 B CN 102670165B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- unit
- image
- motion
- tested eye
- eye
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 210000001508 eye Anatomy 0.000 claims description 116
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 73
- 210000005252 bulbus oculi Anatomy 0.000 claims description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 15
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 14
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000009790 rate-determining step (RDS) Methods 0.000 claims description 3
- 238000012014 optical coherence tomography Methods 0.000 description 72
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 10
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 2
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 208000004547 Hallucinations Diseases 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000001613 neoplastic effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000002207 retinal effect Effects 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 238000003325 tomography Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/102—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for optical coherence tomography [OCT]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/113—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for determining or recording eye movement
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/12—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for looking at the eye fundus, e.g. ophthalmoscopes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
- G01B9/02—Interferometers
- G01B9/0209—Low-coherence interferometers
- G01B9/02091—Tomographic interferometers, e.g. based on optical coherence
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B2017/00017—Electrical control of surgical instruments
- A61B2017/00216—Electrical control of surgical instruments with eye tracking or head position tracking control
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/0093—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means for monitoring data relating to the user, e.g. head-tracking, eye-tracking
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Surgery (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Eye Examination Apparatus (AREA)
Abstract
本发明涉及一种摄像设备和摄像方法。所述摄像设备包括：获取单元，用于获取被检眼的图像；测量单元，用于基于所述图像来测量所述被检眼的运动；预测单元，用于基于所述测量单元测量出的所述被检眼的运动的周期来预测所述被检眼的运动；以及控制单元，用于基于所述预测单元预测出的所述被检眼的运动来控制所述获取单元获取所述图像的获取位置。
Description
技术领域
本发明涉及一种摄像设备和摄像方法。特别地，本发明涉及一种用于可控制地预测眼球的运动以获取预定的眼底断层图像的摄像设备和摄像方法。
背景技术
近年来，允许获取到眼底断层图像的OCT(光学相干断层成像)设备已引起关注。关注这些设备的原因是使得能够非侵入性地诊断其它设备无法观察到的眼底的内部构造的能力。已展示了高速摄像能力的FD-OCT(傅立叶域OCT)在市场中占支配地位。该OCT设备包括安装在同一设备内的眼底照相机和SLO(扫描激光检眼镜)，以表示眼底的哪个区域要经过OCT扫描，从而允许获取到预定位置附近的OCT图像。
另一方面，为了允许在早期诊断或早期治疗期间检测到微小肿瘤或任何异常，需要考虑到眼球的运动来精确地控制OCT图像的拍摄时刻和位置。
已经公开了日本特表2004-512125作为考虑到眼球的运动的专利。
已经公开了日本特开2009-72572作为与摄像时刻有关的专利。
根据日本特表2004-512125，OCT设备包括用于检测眼底的运动的设备。该设备追踪眼底的视盘并将追踪量实时发送至OCT扫描器，以允许获取到预定位置附近的OCT图像。
此外，根据日本特开2009-72572，使X射线设备的控制与心脏的周期同步以允许获取到预定图像，由此减少摄像操作次数，从而降低辐射曝光量。
除了眼底图像摄像设备或眼底断层图像摄像设备以外，根据日本特表2004-512125的结构还需要安装追踪专用的特殊设备。这导致设备大小增大并且需要诸如追踪用的扫描器等的昂贵组件。另一问题是诸如追踪的对象(上述的视盘)的设置等的初始操作的数量增加，因而摄像所需的时间增加。此外，即使利用高性能的追踪设备，在涉及检测、计算和校正的处理期间眼球也运动，这不可避免地导致时滞。
日本特开2009-72572允许对摄像进行精确计时，但是无法提供与眼底平面的独立运动相对应的控制，这是因为该控制是基于心脏的周期的。
发明内容
本发明的目的是解决上述问题并提供如下的一种摄像设备，其中该摄像设备用于基于与眼球有关的运动信息来预测眼球的后续运动以确定控制，从而使得能够在对眼球的运动的影响减少的情况下获取到预定位置的图像。
为了实现该目的，根据本发明的一种摄像设备，包括：获取单元，用于获取被检眼的图像；测量单元，用于基于所述图像来测量所述被检眼的运动；预测单元，用于基于所述测量单元所测量出的所述被检眼的运动的周期来预测所述被检眼的运动；以及控制单元，用于基于所述预测单元所预测出的所述被检眼的运动来控制所述获取单元获取所述图像的获取位置。
根据本发明的一种摄像方法，包括以下步骤：获取步骤，用于利用获取单元来获取被检眼的图像；测量步骤，用于基于所述图像来测量所述被检眼的运动；预测步骤，用于基于在所述测量步骤中测量出的所述被检眼的运动的周期来预测所述被检眼的运动；以及控制步骤，用于基于在所述预测步骤中预测出的所述被检眼的运动来控制所述获取单元获取所述图像的获取位置。
本发明使得能够提高对预定位置进行摄像的可能性。
通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。
附图说明
图1是根据本发明的典型实施例1的设备中的光学***的示意图。
图2是根据本发明的典型实施例1的设备的功能的示意图。
图3是根据本发明的典型实施例1的在测量眼底的运动时所获取到的SLO图像的示意图。
图4A和4B是根据本发明的典型实施例1的模板的坐标的示意图。
图5是根据本发明的典型实施例1的控制流程的示意图。
图6A和6B是示出根据本发明的典型实施例2的控制流程的示意图。
图7是示出根据本发明的典型实施例1的眼底的预测运动的示意图。
图8是根据本发明的典型实施例1的SLO图像和OC T图像的示意图。
图9A和9B是示出根据本发明的典型实施例2的预测控制的示意图。
图10是根据本发明的典型实施例3的控制流程的示意图。
图11是示出根据本发明的典型实施例3的模板匹配的示意图。
具体实施方式
现在将根据附图来详细说明本发明的优选实施例。
典型实施例1
将说明本发明的典型实施例1。
在本实施例中，将说明获取到预定位置的OCT图像的示例。在该例子中，首先，SLO摄像部获取SLO图像。基于该SLO图像来测量眼底平面方向上的运动量。基于与测量数据相对应的所测量出的被检眼的运动量来预测眼底的后续运动。将该计算结果反映到OCT摄像部的检电扫描器中以获取预定位置的OCT图像。例示出SLO摄像部作为根据本发明的摄像单元和眼底图像摄像单元的方面。例示出用于基于SLO图像来测量被检眼的眼底平面方向上的运动量的单元作为以下所述的CPU201的用作测量单元的区域。此外，例示出预测单元作为CPU201的用作该预测单元的区域；该预测单元基于测量单元已测量出的被检眼的运动量来预测在对眼底图像进行拍摄的时刻预期被检眼实际到达的位置。另外，例示出OCT摄像部作为根据本发明的眼底断层图像摄像单元的方面。在本发明中，获取单元由OCT摄像部和眼底图像摄像单元中的任一个或这两者构成。利用CPU201，OCT摄像部在与预测单元预测出的被检眼在运动之后所到达的位置相对应的图像获取位置处开始OCT拍摄。SLO摄像部在考虑到所预测的在运动之后要达到的位置的情况下拍摄另一眼底图像。例示出该获取位置处的摄像操作作为CPU201的用作控制单元的区域，其中该控制单元用于基于预测单元已预测出的被检眼的运动来控制获取单元获取图像的位置。
在本发明的典型实施例中，将眼轴方向表示为z，将眼底平面水平方向表示为x，并将眼底平面垂直方向表示为y。
SLO摄像部的结构
将参考图1来说明用于获取眼底图像的SLO摄像部的光学结构。激光光源130可以是半导体激光或SLD(超发光二极管)光源。没有限制激光光源130所使用的波长，只要二色分束器109可以将该波长与低相干光源101的波长分离开即可。然而，考虑到眼底观察图像的质量，可以使用700nm～1,000nm的近红外波长范围。在本典型实施例中，使用波长为760nm的半导体激光。从激光光源130发射出的激光光束(SLO光束)经由光纤131从光纤准直器132作为平行光束出射，并且经由穿孔镜133和安装在调焦台(未示出)上的调焦透镜134被引导至SLO扫描器(Y：眼底平面中的垂直方向)135。然后，这些光束通过透镜136和137以及SLO扫描器(X：眼底平面中的水平方向)138，然后由二色分束器109反射并且入射到被检眼e。二色分束器109被配置为允许以下所述的OCT光束穿过，同时反射SLO光束。使用检电扫描器作为SLO摄像部的扫描器。已入射到被检眼e的SLO光束照射被检眼e的眼底。这些光束由被检眼e的眼底反射或散射。然后，这些光束跟随与上述相同的光路以返回至环形镜133。环形镜133的位置与被检眼e的光瞳的位置呈共轭。照射眼底的光束发生背散射，并且由此产生的光的一部分穿过光瞳的周边部并由环形镜133反射。透镜139使该光的一部分在APD(雪崩光电二极管)140上形成图像。基于APD140中的强度信息，PC214(参见图2)生成眼底的平面图像(眼底图像或SLO图像)。
OCT摄像部的结构
将参考图1来说明OCT摄像部的光学结构。低相干光源101用作光源。光源101可以是SLD光源或ASE(放大自发辐射)光源。对于低相干光，约850nm和约1,050nm的波长适合于眼底的摄像。在本典型实施例中，SLD光源的中心波长为840nm且波长半值宽度为45nm。从低相干光源101发射出的低相干光穿过光纤到达光纤耦合器102。然后，该光被分光成测量光(OCT光束)和参考光。在本典型实施例中，说明了使用光纤的干涉仪结构。然而，该结构可以是使用分束器的空间光光学***。
测量光经由光纤103从光纤准直器104作为平行光束出射。这些平行光束穿过调焦台(未示出)上的OCT调焦透镜121(未示出)、OCT扫描器(Y)105、中继透镜106和107。这些光束进一步穿过OCT扫描器(X)108和二色分束器109，然后穿过扫描透镜110、分色镜111和目镜121，并且照射被检眼e。这里，使用检电扫描器作为(与根据本发明的扫描单元相对应的)OCT扫描部中的扫描器(X)108和扫描器(Y)105。入射到被检眼e的测量光由视网膜反射，然后穿过相同的光路返回至光纤耦合器102。另一方面，参考光从光纤耦合器102被引导至光纤准直器113，其中在光纤准直器113中参考光被转换成平行光束然后出射。所出射的参考光穿过色散补偿玻璃114并且由光路长度可变台115上的参考镜116反射。由参考镜116反射的参考光跟随相同的光路并且返回至光纤耦合器102。
已返回至光纤耦合器102的测量光和参考光被合成，并且该合成光被引导至光纤准直器117。这里，该合成光被称为干涉光。光纤准直器117、透过光栅118、透镜119和线传感器120构成分光镜。该分光镜测量干涉光以获得各波长的强度信息。将线传感器120所测量出的各波长的强度信息传送至PC214，然后将该强度信息生成为被检眼e的断层图像(OCT图像)。
内部固视灯
为了使眼睛的固视稳定，本典型实施例包括被检眼e要注视的内部固视灯。该组件与根据本发明的固视单元相对应。与OCT摄像部和SLO摄像部的情况相同，以下将参考图1来说明内部固视灯。内部固视灯150包括以矩阵配置的多个发光二极管(LD)。PC214根据要经过摄像的区域来可控制地改变发光二极管的点亮位置。这些发光二极管的波长为500nm。从内部固视灯150发射出的光束穿过透镜151和分色镜111并且照射被检眼e。当被检眼e注视这些光束时，可以拍摄到预定位置的断层图像。分色镜111位于扫描透镜110和目镜112之间，以在波长方面将来自固视灯的光(约500nm)、OCT光束和SLO光束(至少700nm)相互分离。
单元结构和控制
图2示出本典型实施例所使用的功能***。该功能***包括：PC214，其包含用于控制整体***的CPU201；控制器202和203，用于控制作为主要组件的SLO摄像部和OCT摄像部；固视灯控制器208；APD204(140)，其包括用于获取SLO图像和OCT图像用的信号的光接收元件；线传感器205(120)；显示部206，用于显示***状态；以及存储部207，用于存储眼底图像和摄像条件。
当拍摄眼底时，固视灯控制器208将内部固视灯150的点亮位置可控制地显示在显示装置209(150)上，以使得被检眼注视该点亮位置。CPU201将摄像条件提供至控制器202和203，因而控制器202和203驱动扫描器210(105和108)以及213(135和138)，以使得利用光对眼底进行扫描。然后，来自眼底的光到达APD204和线传感器205的这些传感器，其中这些传感器将电信号发送至CPU201。然后，CPU201对这些电信号执行图像处理(以生成SLO图像和OCT图像)。将所得的图像显示在显示部206上，同时或者在该显示之后将相应的信息存储在存储部207中。
具体例子
以下将说明使用上述设备的具体例子。
在上述典型实施例中，获取到患者的被检眼的SLO图像，并且从该图像中提取特征点。在下一图像中，通过对特征图像进行模式匹配即模板匹配来检测与该特征点相匹配的部分。基于坐标的变化来测量眼底的运动。该模式匹配由CPU201的用作模式匹配单元的区域来执行。使用该测量结果来预测眼底的后续运动。利用CPU201的用作控制单元的区域基于该预测来控制OCT摄像部的检电扫描器。因而，获取到预定位置的OCT图像。这里，根据本典型实施例的运动的预测是预测在下一OCT图像的拍摄开始时眼底在运动之后所到达的位置。预测时间依赖于该设备获取OCT图像的间隔以及运动测量所需的时间。
首先，将参考图3来说明用于测量眼底的运动的方法。利用CPU201的用作测量单元的区域来执行以下将说明的针对被检眼的运动的测量。如图3所示，用作被配置为获取被检眼的眼底的图像的获取单元的SLO摄像部用于获取被检眼的眼底图像300并且从该眼底图像中提取特征点T(以下称为模板图像)。这里，该SLO摄像部与被配置为获取被检眼的图像的获取单元的例子相对应。将与特征点T有关的信息(图像、坐标和获取时间)存储在存储部207中。在新获取到的SLO图像301内搜索用于与模板图像进行模式匹配的特征点T。利用CPU201的用作区域设置单元的区域来设置模式匹配用的、眼底图像中的用作特征点T的区域。检测与该特征区域相匹配的图像M1(以下将图像M1称为匹配图像)，并且存储与匹配图像M1有关的位置信息。将上述处理应用于如图3所示顺次获取到的SLO图像302和303。在新获取到的SLO图像302和303内搜索模板图像以检测匹配图像M2和M3。将与匹配图像M2和M3有关的信息存储在存储部207中。重复相同的步骤以获取数据。针对各个匹配图像标绘时间和用作位置信息的坐标(x，y)(图4A和4B)。图4A示出时间与眼底在x轴方向上的运动之间的关系。图4B示出时间与眼底在y轴方向上的运动之间的关系。
然后，基于所获取到的针对眼底的运动的结果来预测下一OCT图像的拍摄开始时眼底的运动。将参考图4A来说明该预测方法。在根据本典型实施例的预测中，基于标绘数据来计算和确定注视位置返回至固视灯位置(407)的周期以及注视位置离开固视灯位置的速度和方向。在该图中，如由401和402所示来计算形状周期。这些周期表示如下的运动：尽管注视了固视灯150的点亮位置，但漂移即固视微动导致注视位置离开固视灯。可以将这种固视微动看作为眼球的转动。已发现当被检眼离开了固视灯至少给定距离时，患者再次注视该固视灯(这与401和402之间的眼底的快速运动相对应)。当被检眼离开固视灯150时，漂移以给定速度持续了给定时间段。利用上述的周期和特性，如由图7的虚线701所示来预测在406及其之后的时间段内眼底的运动。该虚线是通过计算401和402的平均值所获得的。用于计算该平均值的数据的范围与404和405之后的图形的给定部分相对应，其中，404和405各自的时刻和形状与406的时刻和形状几乎相同的。在时刻404时，注视离开固视灯。在时刻405时，注视返回至固视灯然后离开该固视灯。在时刻406时，注视还向着固视灯返回移动了特定距离，然后再次开始远离固视灯。因而，预测出如下的图形形状，其中该图形形状包括注视靠近固视灯的周期以及注视远离固视灯的周期。此外，还对y轴方向应用相同的预测。即，CPU201用作如下的预测单元的例子，其中该预测单元被配置为基于测量单元已测量出的被检眼的运动的周期来预测被检眼的运动。在上述典型实施例中，使用两个周期的数据来预测眼睛的运动。然而，本发明不限于此。可以使用至少三个周期的数据或者一个周期的数据。
在如上所述预测出眼底的运动之后，将该预测结果反映到OCT摄像部的检电扫描器的控制中。此外，上述的预测用计算主要应对眼球运动(固视微动)的扫视和漂移。该眼球运动包括眼球以高速微小运动(振幅为5μm且周期约为100Hz)的颤动。根据本实施例，在上述的针对扫描器的控制中，考虑到振幅为5μm且周期约为100Hz的振动来进行上述预测，并且相应地对检电扫描器进行控制以允许拍摄到OCT图像。
参考图5来进一步说明上述的控制流程。该控制开始(步骤501)。CPU201获取SLO图像(步骤502)，从该SLO图像中提取模板(步骤503)，并将该模板的坐标存储在存储部207中(步骤504)。CPU 201获取下一SLO图像(步骤505)，执行模板匹配(步骤506)，并且测量匹配图像的坐标。上述步骤与根据本发明的测量步骤相对应。然后，将测量结果存储在存储部207中，同时如上所述进行标绘(步骤507)。在步骤505～507期间，基于检查者的指示，确定OCT扫描位置(步骤508)，接受其它的OCT拍摄条件(步骤509)，并且计算OCT拍摄时间(步骤510)。当摄像准备完成时，OCT拍摄开始(步骤511)。响应于步骤511的指示，停止SLO图像的获取(步骤512)，并且基于包括匹配坐标的标绘信息来确定随后的眼底运动、即OCT扫描器控制(步骤513)。上述步骤与根据本发明的预测步骤相对应。在确定了该扫描器控制之后，执行摄像步骤；OCT扫描开始(步骤514)并且获取OCT图像(步骤515)。
图8示出如下的处理的结果，其中该处理用于检测SLO图像中的眼底的运动，基于该眼底的运动来确定OCT摄像部的扫描器的控制，并且根据所确定的控制来驱动扫描器以获取OCT图像。由801示出SLO图像，由802示出OCT图像，由803示出OCT扫描位置，并且由804示出模板位置。根据眼底的预测运动来驱动OCT摄像部的检电扫描器。因而，OCT扫描位置相对于眼底保持不变，并且稳定地获取到相同的OCT图像。
上述控制允许获取预定眼底位置的OCT图像。
即，本发明包括：CPU201内的测量单元，用于测量被检眼的运动；包括OCT摄像部或SLO摄像部的摄像单元，用于拍摄被检眼的眼底图像；CPU201内的控制单元，用于控制摄像单元拍摄眼底图像的摄像位置；以及预测单元，用于预测被检眼的运动。控制单元基于预测出的被检眼的运动来控制摄像单元，从而防止被检眼的摄像位置发生改变。如这里所使用的术语“预测运动”是指摄像时存在特征点的位置与该预测所基于的特征点的位置之间的差。摄像位置的变化与摄像中心或利用测量光的扫描开始的位置的、基于该差的位置偏移相对应。
典型实施例2
在本典型实施例中，将说明如下的例子：使用过去数据来进行预测控制以获取预定位置的OCT图像，并且在OCT拍摄期间，按给定周期针对眼底的运动检查SLO图像。
本典型实施例所使用的设备(SLO摄像部和OCT摄像部)以及控制器的结构与典型实施例1相同，因而将省略对该结构的说明。
具体示例
在本典型实施例中，已存在与眼底的运动有关的数据(与患者有关的信息)并且从PC214的存储部207读出该数据(图9A)。存储部207与根据本发明的存储单元相对应，并且存储测量数据。然后，与典型实施例1的情况相同，SLO摄像部用于拍摄眼底以获取多个眼底图像，并且测量眼底的运动(图9B)。
然后，基于所读出的眼底的运动和所测量出的运动来寻找匹配点并预测眼底的运动。将参考图9A和9B来说明预测方法。在图9A的图形形状中搜索由图9B的901所示的测量形状以检测匹配度最高的点(图9A的902)。考虑到相对于固视灯的距离和相应的图形形状来确定该匹配度。上述操作由CPU201的用作以下的单元的区域来进行，其中该单元用于确定用作固视单元的固视灯的点亮位置与被检眼的注视位置之间的差。预测单元使用该差来预测眼底的运动。基于在匹配度最高的点之后的眼底的运动来确定OCT摄像部的检电扫描器的控制。基于与眼睛的以下特性相对应的图形形状来控制检电扫描器：例如，在由901所示的V形之后，注视以恒定速度远离固视灯，并且当注视相对于固视灯到达特定距离时，该注视返回至固视灯的位置。即，将过去数据中的表示V形的部分设置为基准形状，并且在当前数据中搜索与基准形状的匹配度高的部分。如果找到这种部分，则根据眼睛的过去运动来控制检电扫描器。
在本典型实施例中，即使在OCT拍摄期间，也实际获取到SLO图像，并且测量眼底的运动量。然后，计算OCT检电扫描器所扫描的位置与运动量之间的差以实时监视偏差。这些步骤由包括在测量单元中的计算单元来执行，其中该计算单元计算包括SLO摄像部和OCT摄像部其中之一的摄像单元所获取到的摄像位置与预测单元已预测出的被检眼的运动之后的摄像位置之间的差。
将参考图6A和6B来说明根据本典型实施例的流程。CPU201接受所输入的患者信息(步骤601)，并且从存储部207读出预先获取到的模板图像以及与眼球的运动有关的数据(步骤602)。然后，使用SLO摄像部来获取被检眼的眼底SLO图像(步骤603)，使用模板图像来执行模板匹配(步骤604)，并且存储匹配坐标(步骤605)。在获取到至少5组匹配坐标之后(步骤606)，用图来表示这些坐标的位置信息(步骤607)。在与眼球的运动有关的过去数据以及步骤607的图中搜索眼球的运动类似的点(步骤608)。基于这些类似点，考虑到眼球的运动来确定OCT扫描器的控制(步骤609)。随后，继续获取SLO图像(步骤610)，执行模板匹配(步骤611)，并且存储匹配坐标(步骤612)。与步骤610～612同时，根据步骤609的控制对OCT检电扫描器进行控制以执行摄像(步骤613)。针对每次摄像而检测检电扫描器的位置(步骤614)。将OCT摄像部的扫描器的位置与步骤612中的匹配坐标进行比较以计算该位置与这些坐标之间的差(步骤615)。当该差例如至少为100μm时(步骤616)，在眼底的实际运动和检电扫描器的控制之间存在差，这阻碍了实现预定位置。因而该处理返回至步骤602以进行重新设置。当该差小于100μm时，该设备检查OCT摄像部是否已完成摄像(步骤617)。然后，该处理完成。
本典型实施例使用过去数据以使得能够通过计算来容易地预测出眼底的运动，从而允许获取到预定位置的OCT图像。实时检查预测值和测量值以提高测量的精度。
在上述典型实施例中，将OCT摄像部的扫描器的位置与步骤612中的匹配坐标进行比较以计算该位置与这些坐标之间的差。然而，本发明不限于此。例如，可以省略该差的计算。即，可以省略图6A和6B中的步骤613～616。
此外，在上述典型实施例中，基于与眼睛的运动有关的过去数据来控制检电扫描器。然而，对检电扫描器进行控制所需的信息不限于该数据。例如，与眼睛的运动有关的过去数据可以是针对眼睛的运动的多个测量值的平均值、或者与仅根据一次测量操作所得的眼睛的运动有关的数据。这里，对针对眼睛的运动的多个测量值进行平均，这允许获取到可靠数据并且使得能够精确地预测出被检眼的运动。可选地，与眼睛的运动有关的过去数据可以是针对多个患者的与眼睛的运动有关的数据的平均值。例如，眼睛的运动随着年龄而改变，因而可以获取到与针对某些年龄群的患者、例如二三十岁的患者的眼睛的运动有关的数据。在这种情况下，可以根据患者的年龄来确定所使用的与眼睛的运动有关的数据。另外，可以按年龄群和性别来对与眼睛的运动有关的数据进行平均。即使对于新的患者而言，这种数据的使用使得能够预测出眼睛的运动，从而允许对检电扫描器进行适当控制。
可选地，作为要使用的数据，检查者可以从如下的组中选择一个，其中该组包括针对眼睛的运动的多个测量值的平均值、与通过仅一次测量操作所得的眼睛的运动有关的数据、针对各年龄群的患者所计算出的眼睛的运动的平均值、以及针对各年龄群的患者和各性别的患者所计算出的眼睛的运动的平均值。例如，在图6A和6B中的步骤602之前，可以在显示装置206上显示画面以使得检查员可以在该画面上选择所使用的数据。这允许检查员能够根据患者来灵活地选择用于预测眼睛的运动的数据，由此使得能够更加精确地预测眼睛的运动。
典型实施例3
在本典型实施例中，说明了如下的例子：当与典型实施例2的情况相同地实时计算差时，眼底的运动的测量速度提高，由此防止了可能出现的显著差异。针对SLO摄像部、OCT摄像部、控制功能和用于计算预测数据的方法的说明与典型实施例1和2相同，因而省略了该说明。
与将与眼底的预测运动有关的数据反映到模板匹配用的搜索区域(以下称为ROI)中以允许缩小该ROI、由此提高测量速度的例子相关联地，将参考图10来说明控制步骤。
CPU201获取SLO图像(步骤1002)，并且从该SLO图像中提取模板(步骤1003)。CPU201将所提取出的模板信息存储在存储部207中(步骤1004)。CPU201获取新的SLO图像(步骤1005)，并且基于与眼底的预测运动有关的数据以及SLO图像的帧频来确定所获取到的SLO图像中的搜索区域(步骤1006)。CPU201在所确定的区域中进行搜索(步骤1007)，并且检测匹配图像(步骤1008)。然后，CPU201存储与该匹配图像有关的信息(步骤1009)。CPU201检查眼底的摄像是否已完成(步骤1010)，并且完成该处理。基于所获得的结果(坐标信息)，CPU201测量眼底的运动。步骤1006与本典型实施例特有的处理相对应。
以下将参考实际获取到的图像(图11)来说明上述的步骤。
CPU201获取SLO图像1101(步骤1002)，并且从该SLO图像中提取模板1102(步骤1103)。CPU201获取新的SLO图像1103(步骤1105)，并且在所获取到的SLO图像中确定搜索区域1105(步骤1006)。CPU201在所确定的区域1105中进行搜索(步骤1007)以检测匹配图像1106(步骤1008)。
如上所述，在模板匹配时，将与眼底的预测移动有关的数据反映到ROI的确定中。这允许ROI缩小以缩短匹配时间，从而进一步防止可能的误匹配。
其它典型实施例1
在典型实施例1和2中，将预测控制反映到OCT摄像部的检电扫描器中。然而，可以利用SLO设备来替换该OCT设备。此外，SLO摄像部检测眼底的移动。然而，可以通过LSLO(线SLO)或者任何其它方法来实现相同的效果。这种方法可以涉及被配置为以高速检测眼底的运动(或者眼球的运动)的设备(该方法可以包括Purkinje效应、异色边界追踪(Limbus tracking)和搜索线圈)。
用于预测眼底的运动的方法可以使用包括诸如根据标绘的各点来计算近似曲线或者基于线性最小二乘法来进行计算等的简单计算的任何其它计算。
可以通过在与患者注视固视灯(图4A的404和405)时相同的时刻获取OCT图像来在误差最小的情况下实现测量。此外，摄像时刻可以在扫视结束之后。由于扫视不是连续运动，因此可以通过在扫视周期之间执行摄像来获取到预定位置的OCT图像。
扫视、漂移和颤动依赖于检查者，因而可以将各参数、特别是颤动(5μm，10Hz)控制为适当值。
在典型实施例1和2中，使用内部固视灯作为固视灯。然而，可以使用外部固视灯。
其它典型实施例2
本发明不限于上述典型实施例，而且可以在不背离这些典型实施例的精神的情况下对这些典型实施例作出多种改变。例如，已结合眼底的运动说明了上述典型实施例。然而，本发明不限于此，而且可应用于前眼部。
此外，本发明通过执行以下处理来实现。即，将被配置为实现上述典型实施例的功能的软件(程序)经由网络或者各种存储介质中的任意存储介质供给至***和设备的其中一个。然后，该***或设备的计算机(或者CPU或MPU)读出并执行该程序。
尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。
Claims (12)
1.一种摄像设备，包括：
获取单元，用于获取被检眼的眼底的图像；
固视单元，用于使所述被检眼的固视稳定；以及
测量单元，用于基于所述图像来测量所述被检眼的相对于所述固视单元的运动，
其特征在于，所述摄像设备还包括：
预测单元，用于基于所述测量单元所测量出的所述被检眼的相对于所述固视单元的运动来预测所述被检眼的运动；以及
控制单元，用于基于所述预测单元所预测出的所述被检眼的运动来控制所述获取单元获取所述图像的获取位置。
2.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，所述获取单元是眼底断层图像摄像单元和眼底图像摄像单元之一，其中，所述眼底断层图像摄像单元用于拍摄所述被检眼的断层图像，所述眼底图像摄像单元用于拍摄所述被检眼的平面图像。
3.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，所述获取单元包括用于拍摄所述被检眼的眼底图像的眼底图像摄像单元，并且所述测量单元基于所述眼底图像摄像单元所拍摄到的多个眼底图像来测量所述被检眼的运动。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的摄像设备，其特征在于，还包括存储单元，所述存储单元用于存储与所述被检眼的运动有关的测量数据，
其中，所述预测单元使用所述被检眼的相对于所述固视单元的运动以及存储在所述存储单元中的测量数据来预测所述被检眼的运动。
5.根据权利要求3所述的摄像设备，其特征在于，所述测量单元通过对所述多个眼底图像执行模式匹配来测量所述被检眼的运动。
6.根据权利要求5所述的摄像设备，其特征在于，所述测量单元还包括区域设置单元，所述区域设置单元用于设置要经过模式匹配的眼底图像的区域。
7.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，所述测量单元测量眼球的转动。
8.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，所述测量单元还包括计算单元，所述计算单元用于计算预测位置与所述获取单元获取到所述图像的获取位置之间的差。
9.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，还包括确定单元，所述确定单元用于确定所述固视单元的点亮位置与所述被检眼的注视位置之间的差，
其中，所述预测单元使用所述差来进行预测。
10.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，所述测量单元确定所述被检眼的运动的周期，并且所述预测单元基于所述周期来预测所述被检眼的运动。
11.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，所述被检眼的相对于所述固视单元的运动包括所述被检眼的注视位置离开所述固视单元的离开运动以及所述被检眼的注视位置返回所述固视单元的返回运动，以及
所述预测单元基于所述离开运动和所述返回运动来预测所述被检眼的运动。
12.一种摄像方法，包括以下步骤：
获取步骤，用于利用获取单元来获取被检眼的图像；以及
测量步骤，用于基于所述图像来测量所述被检眼的相对于用于使所述被检眼的固视稳定的固视单元的运动，
其特征在于，所述摄像方法还包括以下步骤：
预测步骤，用于基于在所述测量步骤中测量出的所述被检眼的相对于所述固视单元的运动来预测所述被检眼的运动；以及
控制步骤，用于基于在所述预测步骤中预测出的所述被检眼的运动来控制所述获取单元获取所述图像的获取位置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011052297 | 2011-03-10 | ||
| JP2011-052297 | 2011-03-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102670165A CN102670165A (zh) | 2012-09-19 |
| CN102670165B true CN102670165B (zh) | 2014-12-31 |
Family
ID=45874654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210063577.8A Expired - Fee Related CN102670165B (zh) | 2011-03-10 | 2012-03-12 | 摄像设备和摄像方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8950863B2 (zh) |
| EP (1) | EP2497414A1 (zh) |
| JP (1) | JP2012196439A (zh) |
| KR (1) | KR101514253B1 (zh) |
| CN (1) | CN102670165B (zh) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8998412B2 (en) | 2010-03-12 | 2015-04-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Ophthalmologic apparatus and control method for the same |
| JP5818409B2 (ja) | 2010-06-17 | 2015-11-18 | キヤノン株式会社 | 眼底撮像装置及びその制御方法 |
| JP5917004B2 (ja) | 2011-03-10 | 2016-05-11 | キヤノン株式会社 | 撮像装置及び撮像装置の制御方法 |
| JP5913999B2 (ja) | 2012-01-16 | 2016-05-11 | キヤノン株式会社 | 眼科撮像装置およびその制御方法 |
| JP5997457B2 (ja) | 2012-02-21 | 2016-09-28 | キヤノン株式会社 | 撮像装置及び撮像装置の制御方法 |
| JP5955020B2 (ja) | 2012-02-21 | 2016-07-20 | キヤノン株式会社 | 眼底撮像装置及び方法 |
| JP6025349B2 (ja) | 2012-03-08 | 2016-11-16 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置、光干渉断層撮像装置、画像処理方法および光干渉断層撮像方法 |
| JP6213708B2 (ja) * | 2012-10-31 | 2017-10-18 | 株式会社ニデック | 眼科撮影装置、及び眼科撮影プログラム |
| ITVI20130087A1 (it) * | 2013-03-28 | 2014-09-29 | Next Sight S R L | Apparato di ispezione del fondo oculare |
| JP6224908B2 (ja) | 2013-04-17 | 2017-11-01 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
| EP2865323B1 (en) * | 2013-10-23 | 2022-02-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Retinal movement tracking in optical coherence tomography |
| JP6322042B2 (ja) | 2014-04-28 | 2018-05-09 | キヤノン株式会社 | 眼科撮影装置、その制御方法、およびプログラム |
| PT3139815T (pt) | 2014-05-08 | 2019-01-23 | Mimo Ag | Método para a aquisição dos dados de imagem de tomografia de coerência ótica do tecido da retina de um olho de um sujeito humano |
| JP6552200B2 (ja) | 2015-01-09 | 2019-07-31 | キヤノン株式会社 | 光断層撮像装置、その制御方法、及びプログラム |
| CA3072272C (en) * | 2017-08-14 | 2022-07-05 | Optos Plc | Ophthalmic device |
| CN109008947A (zh) * | 2018-09-10 | 2018-12-18 | 昆明依利科特科技有限公司 | 一种高精准检测率的吸毒人员瞳孔检测仪 |
| JP2018202237A (ja) * | 2018-10-04 | 2018-12-27 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置およびその制御方法 |
| CN109788200B (zh) * | 2019-01-31 | 2021-04-06 | 长安大学 | 一种基于预测分析的摄像稳定控制方法 |
| TWI728818B (zh) * | 2020-05-22 | 2021-05-21 | 貞安有限公司 | 居家監控眼底時程影像的系統與方法 |
| JP7154259B2 (ja) * | 2020-08-11 | 2022-10-17 | 株式会社トプコン | 眼科装置 |
| JP7154260B2 (ja) * | 2020-08-11 | 2022-10-17 | 株式会社トプコン | 眼科装置 |
| DE102021100645A1 (de) * | 2021-01-14 | 2022-07-14 | Schwind Eye-Tech-Solutions Gmbh | Verfahren zum Prognostizieren einer zukünftigen Position eines Zielpunktes eines Auges zum Ausgleichen einer Latenz einer Bildauswertung; Steuereinrichtung sowie Behandlungsvorrichtung |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1602322A1 (en) * | 2004-06-02 | 2005-12-07 | SensoMotoric Instruments GmbH | Method and apparatus for eye tracking latency reduction |
| CN101133943A (zh) * | 2006-08-29 | 2008-03-05 | 株式会社拓普康 | 眼球运动测定装置、眼球运动测定方法及眼球运动测定程序 |
| CN101400295A (zh) * | 2006-01-19 | 2009-04-01 | 光视有限公司 | 通过光学相干层析x射线摄影技术检查眼睛的方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6325512B1 (en) | 2000-10-31 | 2001-12-04 | Carl Zeiss, Inc. | Retinal tracking assisted optical coherence tomography |
| DE10254369A1 (de) * | 2002-11-21 | 2004-06-03 | Carl Zeiss Meditec Ag | Ophthalmologisches Gerät mit Eye-Tracker-Einheit |
| US7805009B2 (en) * | 2005-04-06 | 2010-09-28 | Carl Zeiss Meditec, Inc. | Method and apparatus for measuring motion of a subject using a series of partial images from an imaging system |
| US7452077B2 (en) | 2006-08-29 | 2008-11-18 | Carl Zeiss Meditec, Inc. | Image adjustment derived from optical imaging measurement data |
| JP5562533B2 (ja) | 2007-08-29 | 2014-07-30 | 株式会社東芝 | Ｘ線コンピュータ断層撮影装置および断層撮影方法 |
| US7933021B2 (en) | 2007-10-30 | 2011-04-26 | The General Hospital Corporation | System and method for cladding mode detection |
| US7824035B2 (en) * | 2008-06-02 | 2010-11-02 | Nidek Co., Ltd. | Ophthalmic photographing apparatus |
| JP5820154B2 (ja) | 2010-07-05 | 2015-11-24 | キヤノン株式会社 | 眼科装置、眼科システム及び記憶媒体 |
-
2012
- 2012-03-02 US US13/410,566 patent/US8950863B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-03-07 KR KR1020120023183A patent/KR101514253B1/ko active IP Right Grant
- 2012-03-08 EP EP12158661A patent/EP2497414A1/en not_active Withdrawn
- 2012-03-09 JP JP2012053462A patent/JP2012196439A/ja active Pending
- 2012-03-12 CN CN201210063577.8A patent/CN102670165B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1602322A1 (en) * | 2004-06-02 | 2005-12-07 | SensoMotoric Instruments GmbH | Method and apparatus for eye tracking latency reduction |
| CN101400295A (zh) * | 2006-01-19 | 2009-04-01 | 光视有限公司 | 通过光学相干层析x射线摄影技术检查眼睛的方法 |
| CN101133943A (zh) * | 2006-08-29 | 2008-03-05 | 株式会社拓普康 | 眼球运动测定装置、眼球运动测定方法及眼球运动测定程序 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101514253B1 (ko) | 2015-04-23 |
| EP2497414A1 (en) | 2012-09-12 |
| US8950863B2 (en) | 2015-02-10 |
| KR20120103471A (ko) | 2012-09-19 |
| CN102670165A (zh) | 2012-09-19 |
| JP2012196439A (ja) | 2012-10-18 |
| US20120229765A1 (en) | 2012-09-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102670165B (zh) | 摄像设备和摄像方法 | |
| CN102525403B (zh) | 眼科设备及其控制方法 | |
| CN103222853B (zh) | 光学相干断层成像设备及其控制方法 | |
| CN102670169B (zh) | 摄像设备及其控制方法 | |
| CN102946791B (zh) | 眼底图像获取设备及其控制方法 | |
| US9468374B2 (en) | Ophthalmologic apparatus and control method for the same | |
| CN105942968B (zh) | 光学相干断层摄像装置及其控制方法 | |
| CN102670170B (zh) | 光学断层图像摄像设备及其控制方法 | |
| CN103654712B (zh) | 眼科设备和眼科设备的控制方法 | |
| CN102670166B (zh) | 摄像设备及其控制方法 | |
| US8845098B2 (en) | Optical coherence tomography apparatus, method of controlling optical coherence tomography apparatus, storage medium, and ophthalmic system | |
| EP2727517B1 (en) | Ophthalmologic photographing apparatus and ophthalmologic photographing method | |
| CN102038489A (zh) | 断层图像拍摄设备和断层图像拍摄方法 | |
| JP5858603B2 (ja) | 眼科装置及びその制御方法 | |
| JP2020048857A (ja) | 眼測定装置及び方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20141231 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |