JP2011015897A - Ophthalmology photographing system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば眼科医院等で使用され、網膜などの眼底部の撮像を行う眼科撮影システムに関するものである。 The present invention relates to an ophthalmic imaging system that is used in, for example, an ophthalmic clinic or the like and images a fundus portion such as a retina.
従来から、眼底カメラで撮影されたカラー眼底画像による診断では、最適なカラー眼底画像が得られるように、ゲインやガンマ特性或いは色温度等の画像処理を行い、その画像を診断に用いている。 Conventionally, in diagnosis using a color fundus image captured by a fundus camera, image processing such as gain, gamma characteristics, or color temperature is performed and the image is used for diagnosis so that an optimal color fundus image can be obtained.
特許文献1には、複数の撮影モードに応じた最適の処理パラメータを自動的に設定し、画像処理を行うことが開示されている。加えて、近年ではカラー眼底画像は例えば8ビット・(R、G、B)のカラー画像のみを診断に用いるだけではなく、カラー画像からそれを構成している。例えば、(8ビット・R)、(8ビット・G)、(8ビット・B)画像の各プレーン画像に分離し、それぞれを画像処理、表示することにより診断することが普及しつつある。
特許文献2には、撮影した生画像を各色成分毎に画像処理し、カラー画像、各色成分毎の画像を忠実に再現することが開示されている。
カラー眼底画像と共に、R、G、Bの各プレーンごとの画像を診断に用いる際に、一般的に次の2つの方法が取られている。 In general, the following two methods are used when an image for each plane of R, G, and B is used for diagnosis together with a color fundus image.
(1)撮影した生画像、例えば12ビット・(R、G、B)をカラー画像に圧縮保存する。読影の際に、圧縮保存されたカラー画像、例えば8ビット・(R、G、B)をプレーン(8ビット・R)、(8ビット・G)、(8ビット・B)画像毎の画像に分離し、それを表示する方法。 (1) A captured raw image, for example, 12 bits (R, G, B) is compressed and stored in a color image. A color image compressed and stored at the time of image interpretation, for example, 8-bit (R, G, B) is converted into an image for each plane (8-bit R), (8-bit G), (8-bit B) image. How to separate and display it.
(2)撮像した生画像、例えば12ビット・(R、G、B)を全て保存し、読影の際に各プレーンごとに画像処理し、画像処理後の各プレーン画像(8ビット・R)、(8ビット・G)、(8ビット・B)画像を表示する方法。 (2) Save all captured raw images, for example, 12 bits (R, G, B), perform image processing for each plane at the time of interpretation, and process each plane image (8 bits R), (8 bit · G), (8 bit · B) A method of displaying an image.
何れの場合も、オリジナル画像であるカラー画像のカラーバランスに基づいた各プレーン画像を個別に調整して表示したものである。 In either case, each plane image based on the color balance of the color image that is the original image is individually adjusted and displayed.
しかし、(1)の方法で表示された各色成分毎の画像は、圧縮後のカラー画像に対して画像処理を行った画像であるため、階調性が失われた病変部位が見辛いものとなる。一方、(2)で表示された各プレーンの画像は、生画像の各プレーンの画像に画像処理を行った画像であるため、階調性は失われないが生画像の記録が必要となる。 However, since the image for each color component displayed by the method (1) is an image obtained by performing image processing on the color image after compression, it is difficult to see the lesion site where the gradation is lost. Become. On the other hand, since the image of each plane displayed in (2) is an image obtained by performing image processing on the image of each plane of the raw image, the gradation is not lost, but it is necessary to record the raw image.
近年の撮像素子の高解像度化に伴い、記録される原画像のデータ量は増大しているため、生画像の記録が必要となる(2)の方法は、装置のデータ容量負荷が大きく使い勝手の悪いものである。 With the recent increase in resolution of image pickup devices, the amount of data of the original image to be recorded has increased. Therefore, the method (2) that requires recording of a raw image has a large data capacity load on the apparatus and is easy to use. It ’s bad.
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、カラー画像と共にR、G、Bのプレーンごとに画像表示を行う眼底診断において、診断装置の使い勝手を損うことなく、読影精度の向上が可能な眼科撮影システムを提供することにある。 The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and improve the interpretation accuracy without impairing the usability of the diagnostic apparatus in fundus diagnosis in which image display is performed for each of R, G, and B planes together with a color image. Is to provide a unique ophthalmic imaging system.
上記目的を達成するための本発明に係る眼科撮影システムは、眼底を照明する照明手段、該照明手段による照明光の眼底からの反射光を受光し、眼底像を結像する撮影光学系、該撮影光学系で結像された眼底像を三色分解して撮像する撮像手段と、該撮像手段から出力される三色分解された画像信号から画像データを生成する画像データ生成手段と、該画像データ生成手段により生成された画像データを表示又は記録する出力手段とを有する眼科撮影システムにおいて、前記画像データ生成手段のプロセスを切換える画像生成プロセス切換手段を有し、前記画像データ生成手段は、カラー出力用である第1画像データを出力する第1画像生成プロセスと、R、G、Bプレーンごとの画像の第2画像データを出力する第2画像生成プロセスとを有し、前記第1、第2画像生成プロセスは階調圧縮手段を有し、前記画像生成プロセス切換手段を制御する出力切換手段を有し、該出力切換手段は前記第1画像生成プロセスを実施する第1画像生成モードと、前記第1画像生成プロセスとR、G、Bプレーンごとの前記第2画像データを出力する前記第2画像生成プロセスの2つを実施する第2画像生成モードとを選択することを特徴とする。 To achieve the above object, an ophthalmologic photographing system according to the present invention includes an illuminating unit that illuminates the fundus, a photographing optical system that receives light reflected from the fundus of the illumination light by the illuminating unit, and forms a fundus image, An image pickup means for picking up the fundus image formed by the photographing optical system by separating into three colors, an image data generating means for generating image data from the three-color separated image signal output from the image pickup means, and the image In an ophthalmologic photographing system having an output unit that displays or records image data generated by the data generation unit, the image generation unit includes an image generation process switching unit that switches a process of the image data generation unit. A first image generation process for outputting first image data for output, and a second image generation process for outputting second image data of an image for each of the R, G, and B planes. The first and second image generation processes include gradation compression means, and output switching means for controlling the image generation process switching means. The output switching means implements the first image generation process. The first image generation mode, the first image generation process, and the second image generation mode for executing the second image generation process for outputting the second image data for each of the R, G, and B planes are selected. It is characterized by doing.
本発明に係る眼科撮影システムによれば、得られる画像をRGB独立に画像表示した際にも、ダイナミックレンジの広い階調性の豊かな画像を得ることが可能で得られる画像データは装置への記録容量負荷が小さい。 According to the ophthalmologic photographing system according to the present invention, even when the obtained image is displayed independently of RGB, it is possible to obtain an image having a wide dynamic range and a rich gradation, and the obtained image data is transferred to the apparatus. The recording capacity load is small.
また、複数の画像を同時に表示可能とすると、画像同士の比較がし易く診断効率が向上する。 If a plurality of images can be displayed at the same time, it is easy to compare the images and the diagnostic efficiency is improved.
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。 The present invention will be described in detail based on the embodiments shown in the drawings.
図1は実施例1における眼科撮影システムの構成図を示し、眼科撮影システムは、眼底カメラ1、眼底カメラ1に着脱可能なデジタルカメラ2、画像処理や画像記録用のパーソナルコンピュータ3から構成されている。
FIG. 1 is a configuration diagram of an ophthalmic imaging system according to a first embodiment. The ophthalmic imaging system includes a
眼底カメラ1とパーソナルコンピュータ3は通信経路4を用いて連結されている。眼底カメラ1から通信経路4を介して撮影許可信号S1が出力され、また、パーソナルコンピュータ3からは、撮影モード情報やデジタルカメラ2の受光センサ部を設定するゲインやガンマ、色温度の撮影設定信号S2が出力される。加えて、デジタルカメラ2とパーソナルコンピュータ3は通信経路5を用いて通信されており、デジタルカメラ2から撮影された生画像データD1がパーソナルコンピュータ3に出力される。
The
眼底カメラ1には、観察用光源11から対物レンズ12に至る眼底照明光学系の光路O1が設けられている。この光路O1には、コンデンサレンズ13、撮影用光源14、リレーレンズ15、ミラー16、リング状の開口を有する絞り17、リレーレンズ18、孔あきミラー19が順次に配列されている。
The
孔あきミラー19の透過方向の眼底撮影光学系の光路O2上には、合焦レンズ20、撮影レンズ21、可動ミラー22が配列されている。可動ミラー22の反射方向のファインダ光学系の光路O3上には、ミラー23、フィールドレンズ24、接眼レンズ25が配置されている。
On the optical path O2 of the fundus photographing optical system in the transmission direction of the
また、眼底カメラ1の内部には、眼底カメラ制御部26が設けられ、眼底カメラ制御部26は撮影開始スイッチ27、観察用光源11、撮影用光源14、デジタルカメラ2、パーソナルコンピュータ3に接続されている。
Further, a fundus
デジタルカメラ2の内部には、眼底カメラ1の光路O1の延長上に配置され、R、G、Bの三色分解手段を有するCCD等の撮像手段31、撮像手段31からの画像信号をデジタル変換するA/D変換部32、デジタルカメラ制御部33が設けられている。そして、デジタルカメラ制御部33は眼底カメラ1の眼底カメラ制御部26と接続されている。
Inside the
パーソナルコンピュータ3には、画像生成プロセス切換手段41が設けられている。画像生成プロセス切換手段41の2つの出力はそれぞれ画像データ生成のための第1画像生成プロセス42、第2画像生成プロセス43を経てパーソナルコンピュータ制御部44に接続されている。パーソナルコンピュータ制御部44には撮影モード選択部45、患者名やその他の設定条件を設定する撮影条件情報入力部46、画像記録部47、モニタ等から成る画像表示部48が接続されている。また、画像生成プロセス切換手段41には、通信経路5を経てデジタルカメラ2のA/D変換部32の出力である生画像データD1が接続され、パーソナルコンピュータ制御部44は通信経路4を介して眼底カメラ1の眼底カメラ制御部26と接続されている。
The
撮影する患者が決まると、パーソナルコンピュータ3では撮影条件情報入力部46を用いて患者の選択や患者情報の入力、撮影モード選択部45を用いて撮影モードの選択、実施例1ではカラーモードの選択が行われる。その際に、通信経路4を介して撮影設定信号S2が出力され、眼底カメラ制御部26を介して、眼底カメラ1、デジタルカメラ2に設定される。この状態で、被検眼Eに対するアライメント操作やフォーカス操作を行う。撮影部位が決定すると、操作者は眼底カメラ1の撮影開始スイッチ27を操作して眼底撮影を行う。
When the patient to be photographed is determined, the
眼底カメラ1の眼底カメラ制御部26は撮影開始スイッチ27の入力に応じて、撮影用光源14を発光する。撮影用光源14から発光された撮影光は眼底照明光学系を介して被検眼Eの眼底Erを照明し、眼底Erからの反射光がデジタルカメラ2の撮像手段31に結像し撮像がなされる。撮像された眼底像は撮像手段31により電気信号に変換され、更にA/D変換部32で生画像データD1が生成される。生成された生画像データD1は通信経路5を通ってパーソナルコンピュータ3の画像生成プロセス切換手段41に入力される。
The fundus
本実施例1には、第1、第2画像生成モードの2つのモードがある。第1画像生成モードは生画像データD1の入力を受けた画像生成プロセス切換手段41が、その出力を第1画像生成プロセス42に出力する場合である。一方、第2画像生成モードは画像生成プロセス切換手段41が、その出力を第1、第2画像生成プロセス42、43の両方に出力する場合である。 The first embodiment has two modes, a first image generation mode and a second image generation mode. The first image generation mode is a case where the image generation process switching means 41 that receives the input of the raw image data D1 outputs the output to the first image generation process. On the other hand, the second image generation mode is a case where the image generation process switching means 41 outputs the output to both the first and second image generation processes 42 and 43.
画像生成プロセス切換手段41による出力切換によって、図2(a)に示すR、G、Bプレーンの生画像データD1が入力されると、第1画像生成プロセス42では入力された生画像データD1に対してゲイン、ガンマ、色温度等の処理を行う。カラー眼底画像が表示された際に、最適に表示されるカラーバランスが保持され、図2(b)に示すように生画像データD1に対して階調圧縮処理がされたカラー出力用の第1画像データD2を生成する。なお、圧縮処理を行う際に、同時に空間周波数圧縮も行ってもよい。
When the raw image data D1 of the R, G, and B planes shown in FIG. 2A is input by the output switching by the image generation
第2画像生成プロセス43に生画像データD1が入力されると、第2画像生成プロセス43では、入力された生画像データD1のR、G、B各プレーンに対してそれぞれ画像処理を行い、最終的に図3に示す第2画像データD3を生成する。
When the raw image data D1 is input to the second
この場合に、生画像データD1のRプレーンは画像処理前の各輝度値は飽和気味の画像であるため、ゲイン処理により画像平均輝度値を下げるガンマ処理により、図4に示すようにダイナミックレンジの広い画像となるように画像処理を行う。 In this case, the R plane of the raw image data D1 is an image in which each luminance value before image processing is saturated, so that the dynamic range of the dynamic range as shown in FIG. Image processing is performed so that a wide image is obtained.
生画像データD1のG、Bプレーンは画像処理前の各輝度値はやや不足気味で、かつ階調性の若干乏しい画像である。そこで、ゲイン処理により画像平均輝度値をやや上げ、それぞれ図5、図6に示すようにガンマ処理によりダイナミックレンジの広い画像となるように画像処理を行う。 The G and B planes of the raw image data D1 are images in which each luminance value before image processing is slightly insufficient and the gradation is slightly poor. Therefore, the average image brightness value is slightly increased by gain processing, and image processing is performed so that an image having a wide dynamic range is obtained by gamma processing, as shown in FIGS.
カラー表示つまりR、G、Bプレーンを表示した際には、生画像データD1は図3(a)に示すようにカラーバランスが崩れた画像ではある。しかし、R、G、Bの各プレーンごとに分離し、階調圧縮処理がされた図3(b)に示す第2画像データD3は、表示した際にはそれぞれのプレーンごとの画像が見易い画像となっている。 When color display, that is, R, G, and B planes are displayed, the raw image data D1 is an image in which the color balance is lost as shown in FIG. However, the second image data D3 shown in FIG. 3B, which is separated for each of the R, G, and B planes and subjected to the gradation compression process, is an image in which the image for each plane is easy to see when displayed. It has become.
このように画像生成プロセスにより生成された第1、第2画像データD2、D3はパーソナルコンピュータ制御部44に入力され、画像記録部47で記録又は画像表示部48に表示される。
The first and second image data D2 and D3 generated by the image generation process in this way are input to the personal
本実施例1により生成される第2画像データD3は、生画像データD1の各プレーンに対して画像処理、その後に階調圧縮した画像データである。一方、前述の「発明が解決しようとする課題」の欄の(1)は、階調圧縮したカラー画像データの各プレーンに対して画像処理を行うものである。従って、本実施例1は(1)に比べてダイナミックレンジが広く、階調性の豊かな画像を得ることができる。 The second image data D3 generated according to the first embodiment is image data obtained by performing image processing on each plane of the raw image data D1 and then performing gradation compression. On the other hand, (1) in the column of “Problems to be solved by the invention” described above performs image processing on each plane of color image data subjected to gradation compression. Therefore, the first embodiment can obtain an image having a wide dynamic range and rich gradation as compared with (1).
加えて、本実施例1で記録される第1、第2画像データD2、D3は階調圧縮後のデータである。一方、前述の(2)で記録されるデータは生画像データである。従って、本実施例1は(2)に比べて装置のデータ容量負荷が軽く使い勝手が良いと云える。加えて、本実施例1により生成される第2画像データD3を各プレーンごとに表示したとしても、表示された画像は生画像データに対して画像処理、その後の階調圧縮処理をされた画像であるため、診断に充分な画像が得られる。 In addition, the first and second image data D2 and D3 recorded in the first embodiment are data after gradation compression. On the other hand, the data recorded in the above (2) is raw image data. Therefore, it can be said that the first embodiment has a lighter data capacity load and is easier to use than (2). In addition, even if the second image data D3 generated by the first embodiment is displayed for each plane, the displayed image is an image obtained by subjecting the raw image data to image processing and subsequent gradation compression processing. Therefore, an image sufficient for diagnosis can be obtained.
なお、本実施例1は第1、第2画像生成モードの2つの画像生成モードを備えているので、例えば操作者がカラー画像に加えRプレーン、Gプレーン、Bプレーンの画像を診断に用いる場合には、第2画像生成モードを選択する。一方、カラー画像しか診断に用いない場合には、第1画像生成モードを選択することが可能である。操作者の撮影条件情報入力部46を用いた操作用途に応じて、前者又は後者を選択することが可能であるため使い勝手が良い。
In addition, since the first embodiment includes two image generation modes of the first and second image generation modes, for example, when an operator uses images of an R plane, a G plane, and a B plane in addition to a color image for diagnosis. The second image generation mode is selected. On the other hand, when only a color image is used for diagnosis, the first image generation mode can be selected. Since the former or the latter can be selected according to the operation application using the imaging condition
なお、パーソナルコンピュータ制御部44は第1画像データD2を1つの画像データとして画像記録部47に記録し、第2画像データD3を1つの画像データとして画像記録部47に記録してもよい。
The personal
つまり、記録する画像数は2つに増えるが、その画像は階調圧縮後の画像であり、前述の(2)で記録されるデータは生画像データである。従って、(2)に比べて装置のデータ容量負荷が軽く、使い勝手が良い。加えて、生成される第2画像データD3を各プレーンごとに表示したとしても、表示された画像は生画像データに対して画像処理し、その後の階調圧縮処理をされた画像であるため、診断に充分な画像が得られている。 That is, the number of images to be recorded increases to two, but the image is an image after gradation compression, and the data recorded in the above (2) is raw image data. Therefore, compared with (2), the data capacity load of the device is light and convenient. In addition, even if the generated second image data D3 is displayed for each plane, the displayed image is an image that has been subjected to image processing on the raw image data and subjected to subsequent gradation compression processing. An image sufficient for diagnosis is obtained.
実施例2の構成は実施例1と同一であるが、実施例2では得られた第1画像データD2、第2画像データD3を同時に画像表示部48に表示するようにしている。
Although the configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, the first image data D2 and the second image data D3 obtained in the second embodiment are displayed on the
実施例1で説明したように、第2画像生成モードが選択されると、第1画像生成プロセス42、第2画像生成プロセス43から第1画像データD2、第2画像データD3が出力される。実施例2では、パーソナルコンピュータ制御部44は第1画像データD2、第2画像データD3を図7に示すように計4種の画像を画像表示部48に表示する。ここで、(C)は第1画像データD2、(R)は第2画像データD3のRプレーンのみを抽出した画像、(G)は第2画像データD3のGプレーンのみを抽出した画像、(B)は第2画像データD3のBプレーンのみを抽出した画像である。
As described in the first embodiment, when the second image generation mode is selected, the first image data D2 and the second image data D3 are output from the first
このように、4画像を1画面に表示することにより、カラー画像、Rプレーン画像、Gプレーン画像、Bプレーン画像を並べて見ることが可能となり、画像同士を比較し易く使い勝手が良いものとなる。診断用途には、画像表示部48に表示されたカラー画像、Rプレーン画像、Gプレーン画像、Bプレーン画像を見て診断を行う。
In this way, by displaying four images on one screen, it is possible to view a color image, an R plane image, a G plane image, and a B plane image side by side, making it easy to compare the images and improving usability. For diagnostic use, diagnosis is performed by looking at the color image, R plane image, G plane image, and B plane image displayed on the
なお、図7に表示した画像を見た操作者が、第1画像データD2のみを画像記録部47に記録し、第2画像データD3を破棄可能とすることもできる。このように、記録用途にはカラー画像毎のみで充分、つまりRプレーン画像、Gプレーン画像、Bプレーン画像の記録を不要の場合に、装置の記録容量負荷を減少できるので、使い勝手が良くなる。
Note that the operator who sees the image displayed in FIG. 7 can record only the first image data D2 in the
1 眼底カメラ
2 デジタルカメラ
3 パーソナルコンピュータ
4、5 通信経路
26 眼底カメラ制御部
31 撮像手段
33 デジタルカメラ制御部
41 画像生成プロセス切換手段
42 第1画像生成プロセス
43 第2画像生成プロセス
44 パーソナルコンピュータ制御部
45 撮影モード選択部
46 撮影条件情報入力部
47 画像記録部
48 画像表示部
D1 生画像データ
D2 第1画像データ
D3 第2画像データ
S1 撮影設定情報
S2 撮影許可信号
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