JP2019004956A - 眼科装置、眼科画像処理方法、プログラム、及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】眼底の広い範囲にわたるアンジオグラムを構築する。【解決手段】例示的な実施形態の眼科装置は、記憶部、検出部、特定部、変形部、及び合成部を含む。記憶部は、被検眼の眼底に光コヒーレンストモグラフィを適用して取得された複数のアンジオグラムを記憶する。検出部は、複数のアンジオグラムのそれぞれから特徴点を検出する。特定部は、検出部により複数のアンジオグラムから検出された複数の特徴点のうちから、それぞれ眼底の同一部位に相当する複数の特徴点群を特定する。変形部は、特定部により特定された複数の特徴点群に基づいて、複数のアンジオグラムの少なくとも一部を変形する。合成部は、複数の特徴点群に基づいて、変形部により少なくとも一部が変形された複数のアンジオグラムのうちの２以上のアンジオグラムを合成する。【選択図】図２

Description

この発明は、眼科装置、眼科画像処理方法、プログラム、及び記録媒体に関する。

眼科分野において画像診断は重要な位置を占める。近年では光コヒーレンストモグラフィ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＯＣＴ）の活用が進んでいる。ＯＣＴは、被検眼のＢスキャン画像や３次元画像の取得だけでなく、Ｃスキャン画像やシャドウグラムなどの正面画像（ｅｎ−ｆａｃｅ画像）の取得にも利用されるようになってきている。また、被検眼の特定部位を強調した画像を取得することや、機能情報を取得することも行われている。

例えば、ＯＣＴにより収集された時系列ボリュームデータに基づいて、眼底血管（網膜血管、脈絡膜血管）が強調されたＢスキャン画像や正面画像（血管強調画像、アンジオグラム）を構築することができる。この手法は、ＯＣＴアンジオグラフィ（ＯＣＴＡ）と呼ばれる。更に、被検眼の所望のスライスを観察するためのレンダリング手法やグラフィカルユーザインターフェイス（ＧＵＩ）が提案されている。

特開２０１６−１９８４４７号公報

Daniel M. Schwarz et al., "Phase-Variance Optical Coherence Tomography: A Technique for Noninvasive Angiography", Ophthalmology Vol. 121, Number 1, January 2014

血管は眼底の広い範囲に分布しているが、従来のＯＣＴＡでは比較的狭い範囲を画像化できるに過ぎなかった。

この発明の目的は、眼底の広い範囲にわたるアンジオグラムを構築することにある。

実施形態の第１の態様は、被検眼の眼底に光コヒーレンストモグラフィを適用して取得された複数のアンジオグラムを記憶する記憶部と、上記複数のアンジオグラムのそれぞれから特徴点を検出する検出部と、上記検出部により上記複数のアンジオグラムから検出された複数の特徴点のうちから、それぞれ上記眼底の同一部位に相当する複数の特徴点群を特定する特定部と、上記特定部により特定された上記複数の特徴点群に基づいて、上記複数のアンジオグラムの少なくとも一部を変形する変形部と、上記複数の特徴点群に基づいて、上記変形部により少なくとも一部が変形された上記複数のアンジオグラムのうちの２以上のアンジオグラムを合成する合成部とを含む眼科装置である。

実施形態の第２の態様は、第１の態様の眼科装置であって、上記変形部は、上記複数のアンジオグラムのうち所定個数以上の共通の特徴点群に属する特徴点を含む第１アンジオグラム及び第２アンジオグラムの少なくとも一方を、上記第１アンジオグラムに含まれる特徴点の位置と上記第２アンジオグラムに含まれる特徴点の位置とを合わせるように変形することを特徴とする。

実施形態の第３の態様は、第２の態様の眼科装置であって、上記第１アンジオグラム及び上記第２アンジオグラムの双方が８以上の共通の特徴点群に属する特徴点を含む場合、上記変形部は、上記第１アンジオグラムに含まれる８以上の特徴点と上記第２アンジオグラムに含まれる８以上の特徴点とに基づくホモグラフィ変換を実行することを特徴とする。

実施形態の第４の態様は、第２の態様の眼科装置であって、上記第１アンジオグラム及び上記第２アンジオグラムの双方が８未満の共通の特徴点群に属する特徴点のみを含む場合、上記変形部は、上記第１アンジオグラムに含まれる８未満の特徴点と上記第２アンジオグラムに含まれる８未満の特徴点とに基づいて、上記ホモグラフィ変換と異なる座標変換を実行することを特徴とする。

実施形態の第５の態様は、第４の態様の眼科装置であって、上記第１アンジオグラム及び上記第２アンジオグラムの双方が６以上の共通の特徴点群に属する特徴点を含む場合、上記変形部は、上記第１アンジオグラムに含まれる６以上の特徴点と上記第２アンジオグラムに含まれる６以上の特徴点とに基づくアフィン変換、又は、上記第１アンジオグラムに含まれる４以上の特徴点と上記第２アンジオグラムに含まれる４以上の特徴点とに基づくヘルマート変換を実行することを特徴とする。

実施形態の第６の態様は、第４の態様の眼科装置であって、上記第１アンジオグラム及び上記第２アンジオグラムの双方が４以上の共通の特徴点群に属する特徴点を含む場合、上記変形部は、上記第１アンジオグラムに含まれる４以上の特徴点と上記第２アンジオグラムに含まれる４以上の特徴点とに基づくヘルマート変換を実行することを特徴とする。

実施形態の第７の態様は、第２〜第６の態様のいずれかの眼科装置であって、上記変形部は、上記第１アンジオグラムを基準とした上記第２アンジオグラムの変形と、上記第２アンジオグラムを基準とした上記第１アンジオグラムの変形とを、少なくとも１回ずつ実行することを特徴とする。

実施形態の第８の態様は、第１〜第７の態様のいずれかの眼科装置であって、上記合成部は、所定の円筒面に上記２以上のアンジオグラムを投影することにより上記２以上のアンジオグラムを合成することを特徴とする。

実施形態の第９の態様は、第１〜第７の態様のいずれかの眼科装置であって、上記合成部は、所定の球面に上記２以上のアンジオグラムを投影することにより上記２以上のアンジオグラムを合成することを特徴とする。

実施形態の第１０の態様は、第１〜第９の態様のいずれかの眼科装置であって、上記検出部、上記特定部、上記変形部、及び上記合成部のいずれかによる処理が失敗した場合に、上記複数のアンジオグラムのそれぞれにエッジ検出を適用して複数のエッジ画像を形成するエッジ検出部と、上記複数のエッジ画像にハウスドルフ変換を適用して複数の距離画像を形成する距離画像形成部と、上記複数の距離画像に位置合わせ処理を適用することにより上記複数のアンジオグラムのうちの２以上のアンジオグラムを合成する第２合成部とを含むことを特徴とする。

実施形態の第１１の態様は、第１〜第１０の態様のいずれかの眼科装置であって、上記記憶部は、上記複数のアンジオグラムの相対位置を表す相対位置情報を記憶し、上記検出部、上記特定部、上記変形部、及び上記合成部の少なくとも１つは、上記相対位置情報に基づき処理を実行することを特徴とする。

実施形態の第１２の態様は、第１〜第１１の態様のいずれかの眼科装置であって、上記眼底に光コヒーレンストモグラフィを適用して３次元データセットを取得するデータセット取得部と、上記データセット取得部により取得された上記３次元データセットに基づいてアンジオグラムを形成する画像形成部とを含み、上記記憶部は、上記画像形成部により形成された上記アンジオグラムを記憶することを特徴とする。

実施形態の第１３の態様は、被検眼の眼底に光コヒーレンストモグラフィを適用して取得された複数のアンジオグラムを記憶し、上記複数のアンジオグラムのそれぞれから特徴点を検出し、上記複数のアンジオグラムから検出された複数の特徴点のうちから、それぞれ上記眼底の同一部位に相当する複数の特徴点群を特定し、特定された上記複数の特徴点群に基づいて、上記複数のアンジオグラムの少なくとも一部を変形し、少なくとも一部が変形された上記複数のアンジオグラムのうちの２以上のアンジオグラムを上記複数の特徴点群に基づいて合成する眼科画像処理方法である。

第１３の態様に係る眼科画像処理方法に、第２〜第１２の態様のいずれかに係る眼科装置によって実現される方法を付加することができる。

実施形態の第１４の態様は、第１３の態様の眼科画像処理方法をコンピュータに実行させるプログラムである。第１４の態様に係るプログラムに、第２〜第１２の態様のいずれかに係る眼科装置によって実現される方法をコンピュータに実行させるプログラムを付加することができる。

実施形態の第１５の態様は、第１４の態様のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。第１５の態様に係る記録媒体に、第２〜第１２の態様のいずれかに係る眼科装置によって実現される方法をコンピュータに実行させるプログラムを付加的に記録することができる。

第１〜第１５の態様のいずれかに、後述の実施形態において説明される任意の事項を付加することが可能である。

実施形態によれば、眼底の広い範囲にわたるアンジオグラムを構築することが可能である。

例示的な実施形態に係る眼科装置の構成の一例を表す概略図である。 例示的な実施形態に係る眼科装置の構成の一例を表す概略図である。 例示的な実施形態に係る眼科装置の動作の一例を表すフローチャートである。 例示的な実施形態に係る眼科装置の動作の一例を説明するための概略図である。 例示的な実施形態に係る眼科装置の動作の一例を説明するための概略図である。 例示的な実施形態に係る眼科装置の動作の一例を説明するための概略図である。 例示的な実施形態に係る眼科装置の動作の一例を説明するための概略図である。 例示的な実施形態に係る眼科装置の動作の一例を表すフローチャートである。 例示的な実施形態に係る眼科装置の構成の一例を表す概略図である。 例示的な実施形態に係る眼科装置の動作の一例を説明するための概略図である。 例示的な実施形態に係る眼科装置の動作の一例を説明するための概略図である。 例示的な実施形態に係る眼科装置の動作の一例を表すフローチャートである。 例示的な実施形態に係る眼科装置の構成の一例を表す概略図である。 例示的な実施形態に係る眼科装置の構成の一例を表す概略図である。

この発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この明細書で引用する文献の記載内容や任意の公知技術を実施形態に援用することができる。

例示的な実施形態に係る眼科装置、眼科画像処理方法、プログラム、及び記録媒体について以下に説明する。例示的な眼科画像処理方法は、例示的な眼科装置によって実現可能である。例示的な眼科装置は、単一の装置（例えば、記憶装置が搭載されたコンピュータ）であってもよいし、相互に通信が可能な２以上の装置（例えば、１以上のコンピュータ、１以上の記憶装置など）を含んでいてもよい。

例示的な眼科画像処理方法を実現するためのハードウェア及びソフトウェアは、以下に例示する眼科装置には限定されず、その実現に寄与する任意のハードウェアと任意のソフトウェアとの組み合わせを含んでいてよい。

例示的なプログラムは、例示的な眼科装置等に含まれるコンピュータに、例示的な眼科画像処理方法を実行させる。また、例示的な記録媒体は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、例示的なプログラムを記録する。例示的な記録媒体は、非一時的な（non-transitory）記録媒体である。例示的な記録媒体は、磁気、光、光磁気、半導体などを利用した電子媒体であってよい。典型的には、例示的な記録媒体は、磁気テープ、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリ、ソリッドステートドライブなどである。

〈第１実施形態〉
第１実施形態に係る眼科装置について説明する。図１に示す眼科装置１は、被検眼の眼底の画像を含む各種情報を表示デバイス２に表示させることができる。表示デバイス２は眼科装置１の一部であってもよいし、眼科装置１に接続された外部装置であってもよい。

眼科装置１は、制御部１０と、記憶部２０と、データ入出力部３０と、データ処理部４０と、操作部５０とを含む。なお、他の例示的な実施形態において、眼科装置は、操作部５０を含まなくてよい。

（制御部１０）
制御部１０は、眼科装置１の各部を制御する。制御部１０はプロセッサを含む。なお、本明細書において「プロセッサ」は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、ＳＰＬＤ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＰＬＤ（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ））等の回路を意味する。制御部１０は、例えば、記憶回路や記憶装置（記憶部２０等）に格納されているプログラムを読み出し実行することで、実施形態に係る機能を実現する。

制御部１０は表示制御部１１を含む。表示制御部１１は、表示デバイス２に情報を表示させるための制御を実行する。なお、他の例示的な実施形態において、眼科装置は、表示制御部１１を含まなくてよい。

（記憶部２０）
記憶部２０には各種情報が記憶される。本例においては、被検眼の眼底にＯＣＴアンジオグラフィを適用して取得された複数のアンジオグラムが、記憶部２０内のアンジオグラム記憶部２１に記憶される。記憶部２０は、ハードディスクドライブ等の記憶装置を含む。

図示は省略するが、典型的な実施形態において、記憶部２０には、表示デバイス２にＧＵＩとして表示される画面やダイアログやアイコン等のテンプレートが記憶される。また、記憶部２０には、画像処理を行うために実行されるプログラムや、ＧＵＩに関する制御を行うために実行されるプログラムが記憶される。このようなプログラムを含むソフトウェアと、プロセッサを含むハードウェアとが協働することによって、この実施形態に係る処理が実現される。

（データ入出力部３０）
データ入出力部３０は、眼科装置１へのデータの入力と、眼科装置１からのデータの出力とを実行する。データ入出力部３０は、例えば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット、専用線等の通信回線を介してデータの送受信を行うための通信デバイスを含んでいてよい。また、データ入出力部３０は、記録媒体からのデータの読み取りと、記録媒体へのデータの書き込みとを行うためのリーダライタを含んでいてよい。また、データ入出力部３０は、印刷媒体等に記録された情報を読み取るスキャナや、紙媒体に情報を記録するプリンタなどを含んでいてよい。

（データ処理部４０）
データ処理部４０は、プロセッサを含み、各種のデータ処理を実行する。例えば、データ処理部４０は、眼科画像データに対して画像処理を施す。その典型例として、データ処理部４０は、３次元コンピュータグラフィクス（３ＤＣＧ）等のレンダリングを実行することができる。

例えば、被検眼の３次元データセット（ボリュームデータ、スタックデータ等）が眼科装置１に入力された場合、データ処理部４０は、この３次元データセットに各種のレンダリングを施すことで、Ｂスキャン画像（縦断面像、軸方向断面像）、Ｃスキャン画像（横断面像、水平断面像）、プロジェクション画像、シャドウグラムなどを形成することができる。Ｂスキャン画像やＣスキャン画像のような任意断面の画像は、例えば、指定された断面上の画素（ピクセル、ボクセル）を３次元データセットから選択することにより形成される。また、３次元データセットの任意のスライスから任意断面の画像を形成することができる。プロジェクション画像は、３次元データセットを所定方向（Ｚ方向、深さ方向、軸方向）に投影することによって形成される。シャドウグラムは、３次元データセットの一部（例えば特定層に相当する部分データ）を所定方向に投影することによって形成される。Ｃスキャン画像、プロジェクション画像、シャドウグラムのような、被検眼の正面側を視点とする画像は正面画像と呼ばれる。

データ処理部４０は、レンダリングの他にも各種の画像処理を実行することが可能である。例えば、詳細については後述するが、データ処理部４０は、アンジオグラム記憶部２１に記憶されている複数のアンジオグラムを合成して、いわゆるパノラマ画像を構築することができる。また、データ処理部４０は、特定の組織や組織境界を求めるためのセグメンテーションや、組織のサイズ（層厚、体積等）を求めるためのサイズ解析などを実行可能であってよい。セグメンテーションにより特定層（又は特定の層境界）が求められた場合、その特定層が平坦になるようにＢスキャン画像や正面画像を再構築することが可能である。そのような画像は平坦化画像と呼ばれる。

データ処理部４０の詳細構成については後述する。

（操作部５０）
操作部５０は、眼科装置１に対してユーザが指示や情報を入力するために使用される。操作部５０は、コンピュータに用いられる公知の操作デバイスを含んでよい。例えば、操作部５０は、マウスやタッチパッドやトラックボール等のポインティングデバイスを含んでよい。また、操作部５０は、キーボードやペンタブレット、専用の操作パネルなどを含んでよい。

（アンジオグラムについて）
前述したように、眼科装置１は、アンジオグラムを処理する。アンジオグラムは、ＯＣＴスキャンにより取得された画像を解析することで血管に相当する画像領域（血管領域）を特定し、この血管領域の表現態様を変更することでそれを強調した画像である。血管領域の特定には、被検眼の実質的に同じ範囲を繰り返しＯＣＴスキャンして得られた複数の画像が用いられる。この実施形態においては、例えば、正面画像としてのアンジオグラム（血管強調正面画像）がアンジオグラム記憶部２１に記憶される。或いは、アンジオグラムを形成するための１以上の３次元データセットをアンジオグラム記憶部２１に記憶させてもよい。この場合、眼科装置１（例えば、データ処理部４０）は、３次元データセットからアンジオグラムを形成するための公知のハードウェア及びソフトウェアを含む。

アンジオグラムを形成するための手法には幾つかの種類がある。そのための典型的な手法を説明する。なお、以下に説明する手法に含まれる複数のステップの一部又は全部をデータ処理部４０により行うことができる。また、以下に説明する手法に含まれる複数のステップの一部又は全部を他の装置（コンピュータ、眼科装置等）により行うことができる。

まず、被検眼の眼底の複数のＢスキャン断面のそれぞれを繰り返しスキャンすることにより、時系列に並んだ複数のＢスキャン画像をＢスキャン断面ごとに含む３次元データセットが作成される。実質的に同じＢスキャン断面を繰り返しスキャンするための手法として、固視やトラッキングがある。この段階の３次元データセットをアンジオグラム記憶部２１に記憶することができる。

次に、複数のＢスキャン画像の位置合わせがＢスキャン断面ごとに実行される。この位置合わせは、例えば、公知の画像マッチング技術を用いて行われる。その典型例として、各Ｂスキャン画像における特徴領域の抽出と、抽出された複数の特徴領域の位置合わせによる複数のＢスキャン画像の位置合わせとを実行することができる。この段階の３次元データセットをアンジオグラム記憶部２１に記憶することができる。

続いて、位置合わせされた複数のＢスキャン画像の間で変化している画像領域を特定する処理が行われる。この処理は、例えば、異なるＢスキャン画像の間の差分を求める処理を含む。各Ｂスキャン画像は、被検眼の形態を表す輝度画像データであり、血管以外の部位に相当する画像領域は実質的に不変であると考えられる。一方、干渉信号に寄与する後方散乱が血流によってランダムに変化することを考慮すると、位置合わせされた複数のＢスキャン画像の間で変化が生じた画像領域（例えば、差分がゼロでない画素、又は差分が所定閾値以上である画素）は血管領域であると推定することができる。この段階の３次元データセットをアンジオグラム記憶部２１に記憶することができる。

このようにして特定された画像領域に、それが血管領域である旨を示す情報を割り当てることができる。換言すると、特定された画像領域の画素値を変更（加工）することができる。それにより、アンジオグラムが得られる。このようなアンジオグラムをアンジオグラム記憶部２１に記憶することができる。

（データ処理部４０の構成例）
図２に示すデータ処理部４０Ａは、データ処理部４０の一例である。本例のデータ処理部４０Ａは、特徴点検出部４１と、同一特徴点特定部４２と、画像変形部４３と、画像合成部４４とを含む。

（特徴点検出部４１）
特徴点検出部４１は、記憶部２０に記憶されている複数のアンジオグラムのそれぞれから特徴点を検出する。換言すると、特徴点検出部４１は、アンジオグラムを解析することにより、それに描出されている特徴的な部位を特定する。

特徴点の検出は、例えば、公知の手法を利用して実行することが可能である。公知の特徴点検出法の例として、Ｆｅａｔｕｒｅｓ ｆｒｏｍ Ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ Ｓｅｇｍｅｎｔ ＴＥＳＴ（ＦＡＳＴ）、Ｏｒｉｅｎｔｅｄ ＦＡＳＴ Ｒｏｔａｔｅｄ Ｂｒｉｅｆ（ＯＲＢ）、Ｂｉｎａｒｙ Ｒｏｂｕｓｔ Ｉｎｖａｒｉａｎｔ Ｓｃａｌａｂｌｅ Ｋｅｙｐｏｉｎｔｓ（ＢＲＩＳＫ）、Ｍａｘｉｍａｌｌｙ Ｓｔａｂｌｅ Ｅｘｔｒｅｍａｌ Ｒｅｇｉｏｎｓ（ＭＳＥＲ）、Ｇｏｏｄ Ｆｅａｔｕｒｅｓ ｔｏ Ｔｒａｃｋ（ＧＦＴＴ）、ＨＡＲＲＩＳ、ＳｉｍｐｌｅＢｌｏｂ、ＫＡＺＥ、Ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ ＫＡＺＥなどがある。

特徴点検出部４１によれば、アンジオグラムに描出されている組織のエッジが検出され、特に、血管の分岐点などが検出される。各特徴点には、適用された手法に応じた特徴量が割り当てられる。

（同一特徴点特定部４２）
同一特徴点特定部４２は、特徴点検出部４１により複数のアンジオグラムから検出された複数の特徴点のうちから、それぞれ眼底の同一部位に相当する複数の特徴点群を特定する。以下、この処理についてより具体的に説明する。

前述したように、アンジオグラム記憶部２１には複数のアンジオグラムが記憶されている。アンジオグラム記憶部２１に記憶されているＭ個のアンジオグラムを符号Ｇ_１、Ｇ_２、・・・、Ｇ_Ｍで表す（Ｍは２以上の整数）。

特徴点検出部４１は、アンジオグラムＧ_ｍ（ｍ＝１、２、・・・、Ｍ）から特徴点を検出する。典型的には、アンジオグラムＧ_ｍからＮ（ｍ）個の特徴点Ｐ_ｍ１、Ｐ_ｍ２、・・・、Ｐ_{ｍＮ（ｍ）}が検出される。一般に、検出される特徴点の個数Ｎ（１）、Ｎ（２）、・・・、Ｎ（Ｍ）は、アンジオグラムＧ_１、Ｇ_２、・・・、Ｇ_Ｍ毎に異なる。なお、所定個数の特徴点を検出するようにしてもよい。

同一特徴点特定部４２は、特徴点検出部４１により複数のアンジオグラムＧ_１、Ｇ_２、・・・、Ｇ_Ｍから検出された複数の特徴点｛Ｐ_１１、Ｐ_１２、・・・、Ｐ_{１Ｎ（１）}｝、｛Ｐ_２１、Ｐ_２２、・・・、Ｐ_{２Ｎ（２）}｝、・・・、｛Ｐ_Ｍ１、Ｐ_Ｍ２、・・・、Ｐ_{ＭＮ（Ｍ）}｝のうちから、眼底の異なる部位Ａ_１、Ａ_２、・・・、Ａ_Ｋに相当する複数の特徴点群Ｑ_１、Ｑ_２、・・・、Ｑ_Ｋを特定する。部位Ａ_ｋは、例えば、血管の分岐点である。

特徴点群Ｑ_ｋ（ｋ＝１、２、・・・、Ｋ）には、複数の特徴点Ｐ_１１、・・・、Ｐ_{ＭＮ（Ｍ）}のうち、部位Ａ_ｋに相当する１以上の特徴点が含まれる。また、特徴点群Ｑ_ｋに複数の特徴点が含まれる場合、これら特徴点は、それぞれ異なるアンジオグラムから検出されたものである。

同一特徴点特定部４２は、例えば、複数の特徴点Ｐ_１１、・・・、Ｐ_{ＭＮ（Ｍ）}のそれぞれに付与された特徴量に基づいて、上記のような複数の特徴点の分類を行う。典型的には、同一特徴点特定部４２は、複数の特徴点Ｐ_１１、・・・、Ｐ_{ＭＮ（Ｍ）}のうちから、特徴量の値が等しい特徴点の群を探索する。この探索は、例えば、総当り方式で行われる。すなわち、複数の特徴点Ｐ_１１、・・・、Ｐ_{ＭＮ（Ｍ）}の全てのペアについて、特徴量の値の比較を行う。

複数の特徴点の分類は、特徴量の値が等しい特徴点の群を探索する処理には限定されない。たとえば、特徴量の値の差が所定範囲に含まれるような特徴点の群を探索することにより、複数の特徴点を分類することができる。

更に他の例として、特徴量の値を考慮する代わりに、又はそれに加えて、特徴点の近傍の情報（画素値、形状、パターン等）に基づいて複数の特徴点を分類するようにしてもよい。一般に、同一特徴点特定部４２は、特徴点の同異を判定するための任意の技術を利用することができる。

（画像変形部４３）
画像変形部４３は、同一特徴点特定部４２により特定された複数の特徴点群（Ｑ_１、Ｑ_２、・・・、Ｑ_Ｋ）に基づいて、複数のアンジオグラム（Ｇ_１、Ｇ_２、・・・、Ｇ_Ｍ）の少なくとも一部を変形する。ここで、複数のアンジオグラムの少なくとも一部とは、複数のアンジオグラムのうちのいずれか１以上のアンジオグラムであってもよいし、複数のアンジオグラムのうちのいずれかのアンジオグラムの部分画像であってもよい。

この実施形態において、画像変形部４３は、例えば、複数のアンジオグラム（Ｇ_１、Ｇ_２、・・・、Ｇ_Ｍ）のうち所定個数以上の共通の特徴点群（特徴点群Ｑ_１、Ｑ_２、・・・、Ｑ_Ｋのうちの所定個数以上の特徴点群）に属する特徴点を含むアンジオグラムのペア（第１アンジオグラム及び第２アンジオグラム）の少なくとも一方を、第１アンジオグラムに含まれる特徴点の位置と第２アンジオグラムに含まれる特徴点の位置とを合わせるように変形するように構成されてよい。

ここで、所定個数は任意に設定可能である。また、共通の特徴点群に属する特徴点をそれぞれ含む第１アンジオグラムと第２アンジオグラムとは、共通領域を含む。この共通領域は、眼底の同一範囲に相当する。つまり、第１アンジオグラムの一部と第２アンジオグラムの一部とは、眼底の同一範囲を表している。このような画像変形処理は、共通領域に描出されている部位の形態（サイズ、向き、形状等）を一致させるように第１アンジオグラムと第２アンジオグラムとを相対的に変形するものである。

上記所定個数（つまり、共通の特徴点群の個数）は、アンジオグラムを変形するための座標変換を求めるための未知数の個数に対応する。例えば、第１アンジオグラムと第２アンジオグラムとの間における共通の特徴点群の個数が８以上である場合には座標変換としてホモグラフィ変換を適用でき、６以上である場合にはアフィン変換を適用でき、４以上である場合にはヘルマート変換を適用できる。なお、実施形態に適用可能な座標変換はこれらに限定されず、公知の任意の座標変換を適用することができる。

アフィン変換は、画像の回転、平行移動、及び拡大縮小を行うためのアフィン写像により定義される。アフィン変換は次式により定義され、その変換行列は６つの未知数を含む。なお、次式においてｄ＝ａ且つｃ＝−ｂと設定して得られる未知数が４つの座標変換がヘルマート変換である。

ホモグラフィ変換（平面射影変換）は、アフィン変換に加えて、座標位置毎に拡大縮小の比率を設定することが可能な座標変換である。ホモグラフィ変換は次式により定義され、その変換行列は８つの未知数を含む。

第１アンジオグラムと第２アンジオグラムとの間における共通の特徴点群の個数が８以上である場合、つまり、眼底の同一部位に相当する特徴点（同一特徴点）の個数が８以上である場合、画像変形部４３は、ホモグラフィ変換を適用して第１アンジオグラムと第２アンジオグラムとを相対的に変形することができる。この処理は、例えば、それぞれの同一特徴点について、その第１アンジオグラムにおける座標値を式（２）の（ｘ_１、ｙ_１）に代入し、且つ、その第２アンジオグラムにおける座標値を式（２）の（ｘ_２、ｙ_２）に代入することにより、ｈ_１１〜ｈ_３２の未知数とする８つ（以上）の等式を作る。そして、この連立方程式を解くことによって、８つの未知数ｈ_１１〜ｈ_３２を求めることができる。画像変形部４３は、このような演算を実行する。

アフィン変換やヘルマート変換が適用される場合においても、画像変形部４３は、同様の連立方程式を構築し、それを解くことによって変換行列を求めることができる。

画像変形部４３は、同一特徴点を有するアンジオグラムのペアごとに、上記の処理を適用することができる。アンジオグラムの全てのペアに対して同じ座標変換を適用してもよいし、同一特徴点の個数に応じて座標変換を選択してもよい。また、所定個数以上の同一特徴点を有するペアに対してのみ座標変換を適用してもよい。

例示的な実施形態において、画像変形部４３は次のように動作してよい。まず、第１アンジオグラム及び第２アンジオグラムの双方が８以上の共通の特徴点群に属する特徴点を含む場合、画像変形部４３は、第１アンジオグラムに含まれる８以上の特徴点と第２アンジオグラムに含まれる８以上の特徴点とに基づくホモグラフィ変換を実行する。

これに対し、第１アンジオグラム及び第２アンジオグラムの双方が８未満の共通の特徴点群に属する特徴点のみを含む場合、画像変形部４３は、第１アンジオグラムに含まれる８未満の特徴点と第２アンジオグラムに含まれる８未満の特徴点とに基づいて、ホモグラフィ変換と異なる座標変換を実行する。この場合において、第１アンジオグラム及び第２アンジオグラムの双方が６個又は７個の共通の特徴点群に属する特徴点を含む場合、画像変形部４３は、第１アンジオグラムに含まれる６個又は７個の特徴点と第２アンジオグラムに含まれる６個又は７個の特徴点とに基づくアフィン変換を実行する。一方、第１アンジオグラム及び第２アンジオグラムの双方が４個又は５個の共通の特徴点群に属する特徴点を含む場合、画像変形部４３は、第１アンジオグラムに含まれる４個又は５個の特徴点と第２アンジオグラムに含まれる４個又は５個の特徴点とに基づくヘルマート変換を実行する。

前述したように、画像変形部４３は、第１アンジオグラム及び第２アンジオグラムの一方又は双方を変形する。この実施形態において、画像変形部４３は、第１アンジオグラムを基準とした第２アンジオグラムの変形（第１の画像変形）と、第２アンジオグラムを基準とした第１アンジオグラムの変形（第２の画像変形）とを、少なくとも１回ずつ実行することができる。このような処理により、第１アンジオグラムと第２アンジオグラムとの間のマッチングの確度・精度を向上させることができる。

第１の画像変形の回数と第２の画像変形の回数とはそれぞれ任意である。第１の画像変形の回数と第２の画像変形の回数とは同じでもよいし異なってもよい。画像変形の回数は予め設定されていてよい。或いは、第１アンジオグラムと第２アンジオグラムとの間のマッチングが（所定範囲内に）収束するまで、第１画像変形及び第２画像変形を交互に且つ反復的に実行するようにしてもよい。

（画像合成部４４）
画像合成部４４は、同一特徴点特定部４２により特定された複数の特徴点群（Ｑ_１、Ｑ_２、・・・、Ｑ_Ｋ）に基づいて、画像変形部４３により少なくとも一部が変形された複数のアンジオグラム（Ｇ_１、Ｇ_２、・・・、Ｇ_Ｍ）のうちの２以上のアンジオグラムを合成する。

この実施形態において、第１アンジオグラムと第２アンジオグラムとを合成する場合、画像合成部４４は、第１アンジオグラムと第２アンジオグラムとに含まれる複数の同一特徴点の一部又は全部の位置が一致するように、第１アンジオグラムと第２アンジオグラムとの位置を決定し、これらを合成することができる。換言すると、画像合成部４４は、同一特徴点を位置決めの基準としつつ、双方の共通領域を「のりしろ」として第１アンジオグラムと第２アンジオグラムとを貼り合わせることができる。

他の例において、画像合成部４４は、複数の同一特徴点の誤差の総和（例えば、単純和、二乗和、二乗和の平方根など）が最小となるように、第１アンジオグラムと第２アンジオグラムとの間の位置決めを行うことができる。或いは、画像合成部４４は、複数の同一特徴点の誤差の総和が所定閾値以下となるように、第１アンジオグラムと第２アンジオグラムとの間の位置決めを行うことができる。なお、画像間の位置決めの方法はこれらに限定されず、任意の公知の手法を適用してもよい。

画像合成部４４は、２以上のアンジオグラムの合成画像（パノラマ画像）を、例えば眼底（表面）の形状に合わせて変形することができる。例えば、画像合成部４４は、所定の円筒面に２以上のアンジオグラムを投影することによってこれらアンジオグラムを合成することができる。或いは、画像合成部４４は、所定の球面に２以上のアンジオグラムを投影することによってこれらアンジオグラムを合成することができる。なお、２以上のアンジオグラムを投影する面は円筒面又は球面には限定されず、任意の形状の投影面を設定することができる。例えば、ＯＣＴなどにより被検眼の眼底（表面）の形状が既に得られている場合、この形状の投影面を設定することが可能である。

［動作］
この実施形態に係る眼科装置１の動作の例を説明する。眼科装置１の例示的な動作の流れを図３に示す。

（Ｓ１：複数のアンジオグラムを受け付ける）
まず、被検眼の眼底に対してＯＣＴアンジオグラフィが適用され、複数のアンジオグラムが形成される。複数のアンジオグラムは、眼底における異なる複数の領域を描出した画像である。ＯＣＴアンジオグラフィにおける眼底のＯＣＴスキャンは、ＯＣＴ機能を有する眼科撮影装置を用いて実行される。ＯＣＴスキャンにより収集されたデータに基づく複数のアンジオグラムの構築は、眼科撮影装置又は他の装置により実行される。

構築された複数のアンジオグラムは、例えば、眼科装置１に直接的又は間接的に送られるか、或いは、画像アーカイビング装置に格納される。後者の場合、複数のアンジオグラムは、画像アーカイビング装置から眼科装置１に直接的又は間接的に送られる。眼科装置１は、眼科撮影装置又は画像アーカイビング装置などから送信された複数のアンジオグラムをデータ入出力部３０によって受け付ける。

（Ｓ２：複数のアンジオグラムを記憶する）
制御部１０は、ステップＳ１で受け付けられた複数のアンジオグラムを記憶部２０内のアンジオグラム記憶部２１に格納する。制御部１０は、例えば、複数のアンジオグラムを任意の順序で読み出してデータ処理部４０に送る。図４Ａは、眼科装置１により処理される複数のアンジオグラムＧ１〜Ｇ８を表す。

（Ｓ３：各アンジオグラムから特徴点を検出する）
データ処理部４０の特徴点検出部４１は、ステップＳ２においてアンジオグラム記憶部２１に記憶された複数のアンジオグラムのそれぞれを解析して特徴点を検出する。

図４Ｂは、ステップＳ３において複数のアンジオグラムＧ１〜Ｇ８から検出された複数の特徴点を示す。ここで、各特徴点は十字マークで示されている。また、図示は省略するが、アンジオグラムＧ_ｍから検出された特徴点の集合を｛Ｐ_ｍ１、Ｐ_ｍ２、・・・、Ｐ_{ｍＮ（ｍ）}｝で示す（ｍ＝１、２、・・・、８）。

（Ｓ４：同一特徴点を特定する）
同一特徴点特定部４２は、ステップＳ３において複数のアンジオグラムから検出された複数の特徴点のうちから、それぞれ眼底の同一部位に相当する複数の特徴点群を特定する。つまり、同一特徴点特定部４２は、異なるアンジオグラムから検出された同一特徴点を特定する。

図４Ｃは、ステップＳ４において特定された同一特徴点のペアを示す。対応する同一特徴点のペアは、双方向矢印で示されている。

（Ｓ５：アンジオグラムを変形する）
画像変形部４３は、ステップＳ４において特定された複数の特徴点群（つまり、同一特徴点のペア）に基づいて、複数のアンジオグラムの少なくとも一部を変形する。

（Ｓ６：パノラマアンジオグラムを作成する）
画像合成部４４は、ステップＳ４において特定された複数の特徴点群（つまり、同一特徴点のペア）に基づいて、ステップＳ５において少なくとも一部が変形された複数のアンジオグラムのうちの２以上のアンジオグラムを合成する。それにより、パノラマアンジオグラムが形成される。

本例では、画像合成部４４は、ステップＳ４においてマッチングされた同一特徴点同士が同じ位置に配置されるように、複数のアンジオグラムのうちの２以上のアンジオグラムを合成する。

このとき、本例では、他のアンジオグラム内の特徴点とペアリングされる特徴点を含まないアンジオグラム（つまり、自身から検出された特徴点の全てがステップＳ５で特定された複数の特徴点群に含まれないようなアンジオグラム）は、画像合成から除外される。したがって、本例におけるパノラマアンジオグラムは、他のアンジオグラム内の特徴点とペアリングされた特徴点を少なくとも１つは含むアンジオグラムによって構築される。

また、画像合成部４４は、所定の曲面（例えば、円筒面又は球面）に２以上のアンジオグラムを投影することによってパノラマアンジオグラムを作成することが可能である。

（Ｓ７：パノラマアンジオグラムを記憶する）
制御部１０は、ステップＳ６で作成されたパノラマアンジオグラムを記憶部２０に格納する。

（Ｓ８：パノラマアンジオグラムを表示する）
更に、表示制御部１１は、ステップＳ６で作成されたパノラマアンジオグラムを表示デバイス２に表示させる。

図４Ｄは、ステップＳ８で表示されるパノラマアンジオグラムの例を示す。このパノラマアンジオグラムは、図４Ａに示す８つのアンジオグラムＧ１〜Ｇ８のうちアンジオグラムＧ２を除く７つのアンジオグラムＧｍ（ｍ＝１、３、・・・、８）を合成した画像である。以上で、図３に示す動作は終了となる（エンド）。

眼科装置１の他の例示的な動作の流れを図５に示す。図５に示す動作は、図３に示す動作のステップＳ４とステップＳ５との間に新たなステップＳ１０を追加したものである。

図５に示す動作において、ステップＳ１〜Ｓ４は、図３におけるステップＳ１〜Ｓ４と同様に実行される。ステップＳ４において同一特徴点が特定されると、画像変形部４３は、ステップＳ４の結果に基づいて、画像変形処理に適用される座標変換法を選択する（Ｓ１０）。例えば、画像変形部４３は、アンジオグラムの１つのペア（第１アンジオグラム、第２アンジオグラム）の間における共通の特徴点群の個数が８以上である場合にはホモグラフィ変換を選択し、個数が６又は７である場合にはアフィン変換を選択し、個数が４又は５である場合にはヘルマート変換を選択することができる。

画像変形部４３は、ステップＳ４において特定された複数の特徴点群（つまり、同一特徴点のペア）とステップＳ１０で選択された座標変換法とに基づいて、複数のアンジオグラムの少なくとも一部を変形する（Ｓ５）。ステップＳ６〜Ｓ８は、図３におけるステップＳ６〜Ｓ８と同様に実行される。以上で、図５に示す動作は終了となる（エンド）。

［作用・効果］
この実施形態に係る眼科装置１の作用及び効果について説明する。

眼科装置１は、記憶部（２０）と、検出部（特徴点検出部４１）と、特定部（同一特徴点特定部４２）と、変形部（画像変形部４３）と、合成部（画像合成部４４）とを含む。

記憶部（２０）は、被検眼の眼底に光コヒーレンストモグラフィを適用して取得された複数のアンジオグラム（Ｇ_１〜Ｇ_Ｍ）を記憶する。

検出部（特徴点検出部４１）は、複数のアンジオグラムのそれぞれ（Ｇ_ｍ）から特徴点（Ｐ_{ｍＮ（ｍ）}）を検出する。

特定部（同一特徴点特定部４２）は、検出部により複数のアンジオグラム（Ｇ_１〜Ｇ_Ｍ）から検出された複数の特徴点（Ｐ_１１〜Ｐ_{ＭＮ（Ｍ）}）のうちから、それぞれ眼底の同一部位（Ａ_１〜Ａ_Ｋ）に相当する複数の特徴点群（Ｑ_１〜Ｑ_Ｋ）を特定する。

変形部（画像変形部４３）は、特定部により特定された複数の特徴点群（Ｑ_１〜Ｑ_Ｋ）に基づいて、複数のアンジオグラム（Ｇ_１〜Ｇ_Ｍ）の少なくとも一部を変形する。

合成部（画像合成部４４）は、複数の特徴点群（Ｑ_１〜Ｑ_Ｋ）に基づいて、変形部により少なくとも一部が変形された複数のアンジオグラム（Ｇ_１〜Ｇ_Ｍ）のうちの２以上のアンジオグラムを合成する。

このような本実施形態の眼科装置１によれば、眼底の異なる領域を表す複数のアンジオグラムを合成することで、眼底の広い範囲にわたるアンジオグラム（パノラマアンジオグラム）を構築することが可能である。それにより、眼底の広い範囲にわたる血管の分布や状態を画像化することができる。

本実施形態において、変形部（画像変形部４３）は、複数のアンジオグラム（Ｇ_１〜Ｇ_Ｍ）のうち所定個数以上の共通の特徴点群に属する特徴点を含む第１アンジオグラム及び第２アンジオグラムの少なくとも一方を、第１アンジオグラムに含まれる特徴点の位置と第２アンジオグラムに含まれる特徴点の位置とを合わせるように変形するように構成されてよい。つまり、変形部（画像変形部４３）は、第１アンジオグラムに含まれる特徴点の位置と第２アンジオグラムに含まれる特徴点の位置とを基準として、これらアンジオグラムの少なくとも一方に座標変換を施すことができる。

このような構成によれば、第１アンジオグラムと第２アンジオグラムとの変形や位置合わせを高精度且つ高確度で行うことができる。それにより、高精度且つ高確度のパノラマアンジオグラムを構築することが可能となる。

変形部（画像変形部４３）は、第１アンジオグラム及び第２アンジオグラムの双方が８以上の共通の特徴点群に属する特徴点を含む場合に、第１アンジオグラムに含まれる８以上の特徴点と第２アンジオグラムに含まれる８以上の特徴点とに基づくホモグラフィ変換を実行することによって第１アンジオグラム及び第２アンジオグラムの少なくとも一方を変形するように構成されてよい。

このような構成によれば、アンジオグラムの回転、平行移動、及び拡大縮小に加えて、座標位置毎に拡大縮小の比率を調整することができるので、アンジオグラムの変形を高精度且つ高確度で行うことができる。

変形部（画像変形部４３）は、第１アンジオグラム及び第２アンジオグラムの双方が８未満の共通の特徴点群に属する特徴点のみを含む場合に、第１アンジオグラムに含まれる８未満の特徴点と第２アンジオグラムに含まれる８未満の特徴点とに基づいて、ホモグラフィ変換と異なる座標変換を実行するように構成されてよい。

このような構成によれば、ホモグラフィ変換を適用するのに必要な個数の同一特徴点が得られなかった場合でも、他の座標変換を適用してアンジオグラムを変形することができる。

例えば、変形部（画像変形部４３）は、第１アンジオグラム及び第２アンジオグラムの双方が６以上（且つ８未満）の共通の特徴点群に属する特徴点を含む場合に、第１アンジオグラムに含まれる６以上（且つ８未満）の特徴点と第２アンジオグラムに含まれる６以上（且つ８未満）の特徴点とに基づくアフィン変換を実行するように、又は、第１アンジオグラムに含まれる４以上（且つ８未満）の特徴点と第２アンジオグラムに含まれる４以上（且つ８未満）の特徴点とに基づくヘルマート変換を実行するように構成されていてもよい。

また、変形部（画像変形部４３）は、第１アンジオグラム及び第２アンジオグラムの双方が４以上（且つ８未満）の共通の特徴点群に属する特徴点を含む場合に、第１アンジオグラムに含まれる４以上（且つ８未満）の特徴点と第２アンジオグラムに含まれる４以上（且つ８未満）の特徴点とに基づくヘルマート変換を実行するように構成されていてもよい。

本実施形態において、変形部（画像変形部４３）は、第１アンジオグラムを基準とした第２アンジオグラムの変形と、第２アンジオグラムを基準とした第１アンジオグラムの変形とを、少なくとも１回ずつ実行するように構成されていてもよい。

このような構成によれば、第１アンジオグラムと第２アンジオグラムとの変形や位置合わせを高精度且つ高確度で行うことができる。それにより、高精度且つ高確度のパノラマアンジオグラムを構築することが可能となる。

本実施形態において、合成部（画像合成部４４）は、所定の円筒面又は所定の球面に２以上のアンジオグラムを投影することによってこれらアンジオグラムを合成するように構成されていてもよい。

このような構成によれば、眼底の形状に応じたパノラマアンジオグラムを構築する事が可能となる。

〈第２実施形態〉
第２実施形態に係る眼科装置について説明する。本実施形態に係る眼科装置は、第１実施形態の眼科装置１と同様に、制御部１０と、記憶部２０と、データ入出力部３０と、データ処理部４０と、操作部５０とを含む（図１を参照）。

本実施形態においては、データ処理部４０が第１の実施形態のそれと異なる。本実施形態のデータ処理部４０の構成例を図６に示す。データ処理部４０Ｂは、図２に示すデータ処理部４０Ａと同様の特徴点検出部４１、同一特徴点特定部４２、画像変形部４３、及び画像合成部４４に加えて、エッジ検出部４７と、距離画像形成部４８と、画像合成部４９とを含む。

特徴点検出部４１、同一特徴点特定部４２、画像変形部４３、及び画像合成部４４のいずれかによる処理が失敗した場合、制御部１０は、パノラマアンジオグラムを構築するための処理のモードを、エッジ検出部４７、距離画像形成部４８、及び画像合成部４９による処理モードに切り替える。

（エッジ検出部４７）
エッジ検出部４７は、複数のアンジオグラム（Ｇ_１〜Ｇ_Ｍ）のそれぞれにエッジ検出を適用することで複数のエッジ画像を形成する。このエッジ検出は、任意の公知のエッジ検出処理であってよい。図７Ａは、エッジ検出部４７により形成されたエッジ画像Ｈ１及びＨ２を表す。

（距離画像形成部４８）
距離画像形成部４８は、エッジ検出部４７により形成された複数のエッジ画像にハウスドルフ変換を適用することにより複数の距離画像を形成する。距離画像とは、距離情報を画素値に反映させた画像を意味する。

本例では、エッジ画像の各画素に対し、当該画素からエッジまでの距離に応じた値が付与される。つまり、距離画像形成部４８は、エッジ画像の各画素について、エッジ検出部４７により形成されたエッジ上の点のうち当該画素から最も近い点を特定し、特定された点と当該画素との間の距離を算出し、算出された距離に応じた画素値を当該画素に割り当てる。

図７Ｂは、図７Ａに示すエッジ画像Ｈ１から形成された距離画像Ｄ１と、エッジ画像Ｈ２から形成された距離画像Ｄ２とを表す。

（画像合成部４９）
画像合成部４９は、距離画像形成部４８により形成された複数の距離画像に位置合わせ処理を適用することにより、複数のアンジオグラムのうちの２以上のアンジオグラムを合成する。それにより、パノラマアンジオグラムが構築される。

第１アンジオグラムに基づく第１距離画像と第２アンジオグラムに基づく第２距離画像とを考慮する場合、画像合成部４９は、例えば、第１距離画像と第２距離画像との相対位置を変化させつつ第１距離画像と第２距離画像との重複領域の差分を求め、得られる差分量が最小となるような第１距離画像と第２距離画像との相対位置を特定する。それにより、第１距離画像に対応する第１アンジオグラムと、第２距離画像に対応する第２アンジオグラムとの相対位置が決定される。

画像合成部４９は、このようにして決定された相対位置関係に応じて、複数のアンジオグラムのうちの２以上のアンジオグラムを合成する。

本実施形態の眼科装置の例示的な動作の流れを図８に示す。ステップＳ１１、Ｓ１３、Ｓ１５、及びＳ１７は、それぞれ、第１実施形態の図３のステップＳ３、Ｓ４、Ｓ５、及びＳ６と同様に実行される。

ステップＳ１２では、ステップＳ１１における特徴点の検出が成功したか否かが判定される。この判定処理は、例えば、所定の判定基準に基づき制御部１０によって実行される。この判定基準の例として、複数のアンジオグラムのいずれかから特徴点が検出されないこと、複数のアンジオグラムのいずれかから検出された特徴点の個数が所定閾値よりも少ないこと、全てのアンジオグラムから検出された特徴点の個数が所定閾値よりも少ないこと、などがある。

ステップＳ１４では、ステップＳ１３における同一特徴点の特定が成功したか否かが判定される。この判定処理は、例えば、所定の判定基準に基づき制御部１０によって実行される。この判定基準の例として、同一特徴点が特定されないこと、特定された同一特徴点の個数が所定閾値よりも少ないこと、などがある。

ステップＳ１６では、ステップＳ１５におけるアンジオグラムの変形（座標変換）が成功したか否かが判定される。この判定処理は、例えば、所定の判定基準に基づき制御部１０によって実行される。この判定基準の例として、座標変換行列を求められないことなどがある。

ステップＳ１８では、ステップＳ１７におけるパノラマアンジオグラムの作成（アンジオグラムの合成）が成功したか否かが判定される。この判定処理は、例えば、所定の判定基準に基づき制御部１０によって実行される。この判定基準の例として、合成されたアンジオグラムの個数が所定閾値よりも少ないこと、パノラマアンジオグラムが眼底の所定組織（例えば、視神経乳頭、黄斑、病変部等）の画像を含まないこと、などがある。

ステップＳ１２、Ｓ１４、Ｓ１６、及びＳ１８の全てにおいて「成功（Ｙｅｓ）」と判定された場合には、第１実施形態の図３と同様の動作となる。

これに対し、ステップＳ１２、Ｓ１４、Ｓ１６、及びＳ１８のいずれかにおいて「失敗（Ｎｏ）」と判定された場合、処理はステップＳ１９に移行する。

ステップＳ１９では、エッジ検出部４７が、複数のアンジオグラムから複数のエッジ画像を形成する。続いて、ステップＳ２０では、距離画像形成部４８が、ステップＳ１９で形成された複数のエッジ画像にハウスドルフ変換を適用して複数の距離画像を形成する。更に、ステップＳ２１では、画像合成部４９が、ステップＳ２０で形成された複数の距離画像に位置合わせ処理を適用することにより、複数のアンジオグラムのうちの２以上のアンジオグラムを合成する。それにより、パノラマアンジオグラムが形成される。

このような本実施形態によれば、第１実施形態で説明した処理のいずれかにおいて失敗した場合に、他の処理モードに切り替えてパノラマアンジオグラムを作成することが可能である。

この他のモードでは、アンジオグラムのエッジ画像から距離画像が形成される。このような距離画像は、アンジオグラムやエッジ画像よりも多くの情報（各画素に割り当てられた距離情報）を含んでいるので、アンジオグラム同士の位置合わせを好適に行うことができる。

〈第３実施形態〉
第３実施形態に係る眼科装置について説明する。本実施形態に係る眼科装置の構成例を図９に示す。例示的な眼科装置１００は、第１実施形態の眼科装置１と同様に、制御部１０と、記憶部２０と、データ入出力部３０と、データ処理部４０と、操作部５０とを含む（図１を参照）。データ処理部４０は、図２又は図６に示す構成を備えていてよい。

本実施形態では、記憶部２０が、相対位置情報記憶部２２を含む。相対位置情報記憶部２２には、アンジオグラム記憶部２１に記憶されている複数のアンジオグラムの相対位置を表す相対位置情報が記憶される。

相対位置情報は、例えば、アンジオグラムを形成するためのＯＣＴスキャンが実行されたときの固視位置を示す情報を含む。他の例において、相対位置情報は、アンジオグラムに描出されている眼底の組織（視神経乳頭、黄斑など）を示す情報を含む。更に他の例において、相対位置情報は、例えば眼底カメラ又は走査型レーザー検眼鏡により取得された被検眼の眼底像（つまり、アンジオグラムより広範囲の眼底像）におけるアンジオグラムの位置を示す情報を含む。

相対位置情報の形態は任意である。例えば、相対位置情報は、複数のアンジオグラムのそれぞれの位置情報が記録されたテーブルなどであってよい。或いは、相対位置情報はアンジオグラム（画像データ）に付帯されていてもよい。例えば、アンジオグラムのＤＩＣＯＭタグ情報に、当該アンジオグラムの相対位置情報を記録することができる。

なお、ＤＩＣＯＭとは、医用画像のフォーマット及び通信プロトコルを定義した標準規格である「Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ ａｎｄ ＣＯｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ」の略語である。ＤＩＣＯＭタグは、ＤＩＣＯＭファイル内に設けられたタグ情報である。

本実施形態では、特徴点検出部４１、同一特徴点特定部４２、画像変形部４３、及び画像合成部４４の少なくとも１つが、相対位置情報記憶部２２に記憶されている相対位置情報に基づいて処理を実行する。

特徴点検出部４１は、例えば、相対位置情報を参照することで、特徴点を探索する範囲を限定することができる。典型的には、特徴点検出部４１は、相対位置情報が表す複数のアンジオグラムの相対位置から、アンギオグラム同士の重複領域を特定又は推定することができる。そして、特徴点検出部４１は、特定又は推定された重複領域に限定して特徴点の検出を行うことができる。これにより、特徴点の探索に掛かるリソースを低減したり、探索時間を短縮したりすることが可能となる。

同様に、同一特徴点特定部４２は、相対位置情報を参照することで、同一特徴点を探索する範囲を限定することが可能である。また、同一特徴点特定部４２は、相対位置情報を参照することで、同一特徴点を含む可能性のあるアンジオグラム群を特定又は推定することができる。このような処理によれば、同一特徴点の探索に掛かるリソースを低減したり、探索時間を短縮したりすることが可能となる。

画像変形部４３は、例えば、相対位置情報を参照することで、アンギオグラム同士の重複領域のみに限定してこれらアンジオグラムの少なくとも一方を変形することができる。これにより、画像変形処理に掛かるリソースを低減したり、処理時間を短縮したりすることが可能となる。

画像合成部４４は、例えば、相対位置情報を参照することで、複数のアンジオグラムの大まかな配列を特定又は推定することができる。これにより、画像合成処理に掛かるリソースを低減したり、処理時間を短縮したりすることが可能となる。

〈第４実施形態〉
第４実施形態に係る眼科装置について説明する。第４実施形態に係る眼科装置は、被検眼の眼底にＯＣＴアンジオグラフィを適用してアンジオグラムを形成する機能を備える。つまり、第１〜第３実施形態に係る眼科装置は、コンピュータ（プロセッサ等のハードウェア、及びソフトウェア）を少なくとも含んでいるが、第４実施形態に係る眼科装置は、コンピュータとＯＣＴスキャナとを少なくとも含むＯＣＴ装置である。

第４実施形態に係る眼科装置の例を図１０に示す。眼科装置２００は、第１実施形態などと同様に、制御部１０と、記憶部２０と、データ処理部４０と、操作部５０とを含む（図１を参照）。これらに加え、眼科装置２００は、データセット取得部２１０と、画像形成部２２０とを含む。なお、データ処理部４０は、前述したデータ処理部４０Ａ及び４０Ｂのいずれかであってよい。また、眼科装置２００は、第１実施形態などと同様のデータ入出力部３０を含んでいてもよい。

データセット取得部２１０は、眼底のＯＣＴスキャンを実行するための光学系や駆動系や制御系やデータ処理系を含む。これらは公知の構成であってよい。データセット取得部２１０は、例えばフーリエドメインＯＣＴを実行可能に構成される。フーリエドメインＯＣＴには、スペクトラルドメインＯＣＴと、スウェプトソースＯＣＴとがある。

スペクトラルドメインＯＣＴは、広帯域の低コヒーレンス光源と分光器とを用いて、干渉光のスペクトルを空間分割で取得し、それをフーリエ変換することによってデータセットを取得する手法である。

スウェプトソースＯＣＴは、波長掃引光源（波長可変光源）と光検出器（バランスドフォトダイオード等）とを用いて、干渉光のスペクトルを時分割で取得し、それをフーリエ変換することによってデータセットを取得する手法である。

眼科装置２００は、ＯＣＴ以外のモダリティを含んでいてもよい。そのようなモダリティとして、眼底カメラ、走査型レーザー検眼鏡（ＳＬＯ）、スリットランプ顕微鏡、眼科手術用顕微鏡などがある。また、眼科装置２００は、眼科治療に用いられる装置を含んでいてもよい。眼科治療装置としては、光凝固治療等に使用されるレーザー治療装置などがある。

データセット取得部２１０は、眼底に対してＯＣＴスキャンを適用することにより３次元データセットを取得する。データセット取得部２１０は、スペクトラルドメインＯＣＴ又はスウェプトソースＯＣＴを利用した計測を実行するための構成（光学系、駆動系、制御系等）と、ＯＣＴにより収集されたデータに基づいて３次元データセットを形成するための構成とを含む。画像データ形成処理は、例えば従来のＯＣＴ技術と同様に、ノイズ除去（ノイズ低減）、フィルタ処理、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）などの処理を含む。

データセット取得部２１０は、被検眼の３次元領域をスキャンする。そのときのスキャンモードは、例えばラスタースキャン（３次元スキャン）である。このラスタースキャンは、例えば、複数のＢスキャン断面のそれぞれを所定回数ずつスキャンするように、つまり、複数のＢスキャン断面を所定回数ずつ順次にスキャンするように実行される。

データセット取得部２１０は、ラスタースキャンにより収集されたデータに基づいて、各Ｂスキャン断面について複数の断面像（Ｂスキャン画像）を形成する。

更に、データセット取得部２１０は、これら断面像を単一の３次元座標系に埋め込むことによりスタックデータを形成する。このスタックデータにおいては、各Ｂスキャン断面に所定枚数の断面像が割り当てられている。また、このスタックデータに対して補間処理等を施すことによりボリュームデータ（ボクセルデータ）を形成することができる。このボリュームデータについても、各Ｂスキャン断面に相当する位置に所定数のボクセル群が割り当てられている。スタックデータやボリュームデータは、３次元データセットの例である。

データセット取得部２１０により取得された３次元データセットは、画像形成部２２０に送られる。画像形成部２２０は、データセット取得部２１０により取得された３次元データセットに基づいてアンジオグラムを形成する。この処理は、従来と同じ手法で実行される。

眼科装置２００は、被検眼に固視標を提示する機能を備えてよい。例えば、固視標として使用される画像を表示する表示装置をＯＣＴ用光路と同軸に配置した構成を適用できる。制御部１０は、表示装置による当該画像の表示位置を変更することで、固視位置を変更することができる。ＯＣＴスキャンが行われたときに適用された固視位置を示す情報を、当該ＯＣＴスキャンに基づくアンジオグラムに関連付けることができる。

本例において、複数の固視位置を順次に適用しつつＯＣＴアンジオグラフィを繰り返し実行することで、眼底の異なる領域に対応する複数のアンジオグラムを構築することができる。複数の固視位置は、例えば、取得される複数のアンジオグラムが所定の配列に配置され、且つ、これらアンジオグラムが重複領域を有するように設定される。

このようにして取得された複数のアンジオグラムは、制御部１０によってアンジオグラム記憶部２１に格納される。眼科装置２００は、例えば、前述した第１〜第３実施形態のいずれかにおいて説明された処理を複数のアンジオグラムに適用する。それにより、複数のアンジオグラムのうちの少なくとも２つのアンジオグラムを合成して得られたパノラマアンジオグラムが構築される。

以上に説明した構成は、この発明を好適に実施するための一例に過ぎない。よって、この発明の要旨の範囲内における任意の変形（省略、置換、付加等）を適宜に施すことが可能である。

第１〜第４の実施形態のうちのいずれか２つ以上を組み合わせることが可能である。

１、１００、２００ 眼科装置
２ 表示デバイス
１０ 制御部
１１ 表示制御部
２０ 記憶部
２１ アンジオグラム記憶部
２２ 相対位置情報記憶部
３０ データ入出力部
４０、４０Ａ、４０Ｂ データ処理部
４１ 特徴点検出部
４２ 同一特徴点特定部
４３ 画像変形部
４４ 画像合成部
４７ エッジ検出部
４８ 距離画像形成部
４９ 画像合成部
５０ 操作部
２１０ データセット取得部
２２０ 画像形成部

Claims (15)

1. 被検眼の眼底に光コヒーレンストモグラフィを適用して取得された複数のアンジオグラムを記憶する記憶部と、
   前記複数のアンジオグラムのそれぞれから特徴点を検出する検出部と、
   前記検出部により前記複数のアンジオグラムから検出された複数の特徴点のうちから、それぞれ前記眼底の同一部位に相当する複数の特徴点群を特定する特定部と、
   前記特定部により特定された前記複数の特徴点群に基づいて、前記複数のアンジオグラムの少なくとも一部を変形する変形部と、
   前記複数の特徴点群に基づいて、前記変形部により少なくとも一部が変形された前記複数のアンジオグラムのうちの２以上のアンジオグラムを合成する合成部と
   を含む眼科装置。
2. 前記変形部は、前記複数のアンジオグラムのうち所定個数以上の共通の特徴点群に属する特徴点を含む第１アンジオグラム及び第２アンジオグラムの少なくとも一方を、前記第１アンジオグラムに含まれる特徴点の位置と前記第２アンジオグラムに含まれる特徴点の位置とを合わせるように変形する
   ことを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
3. 前記第１アンジオグラム及び前記第２アンジオグラムの双方が８以上の共通の特徴点群に属する特徴点を含む場合、前記変形部は、前記第１アンジオグラムに含まれる８以上の特徴点と前記第２アンジオグラムに含まれる８以上の特徴点とに基づくホモグラフィ変換を実行する
   ことを特徴とする請求項２に記載の眼科装置。
4. 前記第１アンジオグラム及び前記第２アンジオグラムの双方が８未満の共通の特徴点群に属する特徴点のみを含む場合、前記変形部は、前記第１アンジオグラムに含まれる８未満の特徴点と前記第２アンジオグラムに含まれる８未満の特徴点とに基づいて、前記ホモグラフィ変換と異なる座標変換を実行する
   ことを特徴とする請求項２に記載の眼科装置。
5. 前記第１アンジオグラム及び前記第２アンジオグラムの双方が６以上の共通の特徴点群に属する特徴点を含む場合、前記変形部は、前記第１アンジオグラムに含まれる６以上の特徴点と前記第２アンジオグラムに含まれる６以上の特徴点とに基づくアフィン変換、又は、前記第１アンジオグラムに含まれる４以上の特徴点と前記第２アンジオグラムに含まれる４以上の特徴点とに基づくヘルマート変換を実行する
   ことを特徴とする請求項４に記載の眼科装置。
6. 前記第１アンジオグラム及び前記第２アンジオグラムの双方が４以上の共通の特徴点群に属する特徴点を含む場合、前記変形部は、前記第１アンジオグラムに含まれる４以上の特徴点と前記第２アンジオグラムに含まれる４以上の特徴点とに基づくヘルマート変換を実行する
   ことを特徴とする請求項４に記載の眼科装置。
7. 前記変形部は、前記第１アンジオグラムを基準とした前記第２アンジオグラムの変形と、前記第２アンジオグラムを基準とした前記第１アンジオグラムの変形とを、少なくとも１回ずつ実行する
   ことを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の眼科装置。
8. 前記合成部は、所定の円筒面に前記２以上のアンジオグラムを投影することにより前記２以上のアンジオグラムを合成する
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の眼科装置。
9. 前記合成部は、所定の球面に前記２以上のアンジオグラムを投影することにより前記２以上のアンジオグラムを合成する
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の眼科装置。
10. 前記検出部、前記特定部、前記変形部、及び前記合成部のいずれかによる処理が失敗した場合に、前記複数のアンジオグラムのそれぞれにエッジ検出を適用して複数のエッジ画像を形成するエッジ検出部と、
    前記複数のエッジ画像にハウスドルフ変換を適用して複数の距離画像を形成する距離画像形成部と、
    前記複数の距離画像に位置合わせ処理を適用することにより前記複数のアンジオグラムのうちの２以上のアンジオグラムを合成する第２合成部と
    を含む
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の眼科装置。
11. 前記記憶部は、前記複数のアンジオグラムの相対位置を表す相対位置情報を記憶し、
    前記検出部、前記特定部、前記変形部、及び前記合成部の少なくとも１つは、前記相対位置情報に基づき処理を実行する
    ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の眼科装置。
12. 前記眼底に光コヒーレンストモグラフィを適用して３次元データセットを取得するデータセット取得部と、
    前記データセット取得部により取得された前記３次元データセットに基づいてアンジオグラムを形成する画像形成部と
    を含み、
    前記記憶部は、前記画像形成部により形成された前記アンジオグラムを記憶する
    ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の眼科装置。
13. 被検眼の眼底に光コヒーレンストモグラフィを適用して取得された複数のアンジオグラムを記憶し、
    前記複数のアンジオグラムのそれぞれから特徴点を検出し、
    前記複数のアンジオグラムから検出された複数の特徴点のうちから、それぞれ前記眼底の同一部位に相当する複数の特徴点群を特定し、
    特定された前記複数の特徴点群に基づいて、前記複数のアンジオグラムの少なくとも一部を変形し、
    少なくとも一部が変形された前記複数のアンジオグラムのうちの２以上のアンジオグラムを前記複数の特徴点群に基づいて合成する
    眼科画像処理方法。
14. 請求項１３に記載の眼科画像処理方法をコンピュータに実行させるプログラム。
15. 請求項１４に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
    
    

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