JP2019201718A - 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】被検体の層の検出精度を向上させることが可能な仕組みを提供する。【解決手段】測定光を照射した被検体からの戻り光と、測定光から分岐した参照光とを干渉させることにより得られた干渉光に基づく干渉信号に対して、高速フーリエ変換処理（ＦＦＴ処理）４０３を行って複素信号４０４を取得し、取得した複素信号４０４の絶対値情報と複素信号４０４の位相情報とを用いて、被検体の層を検出する層検出４３０を行う。【選択図】図４

Description

本発明は、画像処理装置、画像処理方法及びプログラムに関するものである。

光干渉断層計（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＯＣＴ）は、光の干渉を利用して光の進行方向に垂直に位置する対象物（被検体）までの距離を測定する計測器である。特に、眼科用の光干渉断層計は、網膜層内部の状態を３次元的に観察することが可能であり、断層画像撮影装置と呼ばれる。この断層画像撮影装置は、疾病の診断をより的確に行うのに有用であることから、近年注目を集めている。

ＯＣＴの一形態として、広帯域な光源とマイケルソン干渉計とを組み合わせたＴＤ−ＯＣＴ（Ｔｉｍｅ ｄｏｍａｉｎ ＯＣＴ）がある。このＴＤ−ＯＣＴは、被検体（例えば、被検眼）に光が入射した際に生じる後方散乱光と参照光との干渉光を計測し、参照光の光路長と後方散乱光の光路長とが一致するときに反射強度が大きくなることを利用して、被検体の深さ方向の情報を得るように構成されたものである。しかしながら、このＴＤ−ＯＣＴでは、１回の計測により被検体の深さ方向のある１点の情報しか得られない。このため、ＴＤ−ＯＣＴでは、参照光を反射させる参照光ミラーを機械的に動かすことにより、参照光の光路長を変更しながら、被検体の深さ方向における複数点の情報を取得する必要がある。

そのため、より高速に断層画像を取得するＯＣＴの一形態として、ＦＤ−ＯＣＴ（Ｆｏｕｒｉｅｒ ｄｏｍａｉｎ ＯＣＴ）が開発された。このＦＤ−ＯＣＴでは、１回の計測により被検体の深さ方向の情報が全て得られる。このため、ＦＤ−ＯＣＴでは、被検体の深さ方向における機械的走査が不要となり、ＴＤ−ＯＣＴよりも高速に計測することができる。現在、このＦＤ−ＯＣＴには、２種類のＯＣＴが知られている。１つ目は、広帯域光源を用いて分光器でインターフェログラムを取得してフーリエ空間で情報を得るＳＤ−ＯＣＴ（Ｓｐｅｃｔｒａｌ ｄｏｍａｉｎ ＯＣＴ）である。２つ目は、光源の発信波長を高速に変化させることにより光波の干渉をフーリエ空間で行うＳＳ−ＯＣＴ（Ｓｗｅｐｔ Ｓｏｕｒｃｅ ＯＣＴ）である。このＦＤ−ＯＣＴで得られる断層画像は、上述した干渉光に基づく干渉信号をフーリエ変換して得られる複素信号の絶対値情報である。この複素信号の絶対値情報は、輝度画像や強度画像と呼ばれている。

近年、ＦＤ−ＯＣＴで得られた断層画像を解析することにより、被検体の層境界を検出して、層の厚みを計測することが行われている。例えば、特許文献１及び特許文献２には、断層画像のエッジ検出によって、被検眼の網膜層の境界を検出して、神経節細胞層（ＧＣＬ）や神経線維層（ＮＦＬ）、網膜色素上皮（ＲＰＥ）を認識する技術が記載されている。

特開２０１３−２０８３９５号公報 特開２０１６−１９８２７９号公報

しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載の技術では、上述した複素信号の絶対値情報である輝度画像や強度画像と呼ばれる画像を用いて被検体の層を検出するため、例えば、後述する図５（ｂ）に示すＢ層とＣ層のように絶対値の大きさがほぼ同じである場合には、これらの層を検出することが困難であるという問題があった。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、被検体の層の検出精度を向上させることが可能な仕組みを提供することを目的とする。

本発明の画像処理装置は、測定光を照射した被検体からの戻り光と、前記測定光から分岐した参照光とを干渉させることにより得られた干渉光に基づく干渉信号に対して、フーリエ変換を行って複素信号を取得する取得手段と、前記複素信号の絶対値情報と前記複素信号の位相情報とを用いて、前記被検体の層を検出する検出手段と、を有する。
また、本発明の画像処理装置における他の態様は、測定光を照射した被検体からの戻り光と、前記測定光から分岐した参照光とを干渉させることにより得られた干渉光に基づく干渉信号に対して、フーリエ変換を行って複素信号を取得する取得手段と、前記複素信号の絶対値情報と前記複素信号の複素平面における軸への射影情報とを用いて、前記被検体の層を検出する検出手段と、を有する。
また、本発明は、上述した画像処理装置による画像処理方法、及び、上述した画像処理装置の各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムを含む。

本発明によれば、被検体の層の検出精度を向上させることができる。

本発明の第１の実施形態に係る画像処理システムの概略構成の一例を示す図である。 図１に示す被検眼の構造及びその画像の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る画像処理システムによる画像処理方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置による画像処理の一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態を示し、図４に示す断層画像Ａを用いて層検出を行う場合を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態を示し、図４に示す断層画像Ａ及び断層画像Ｂを用いて層検出を行う場合を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態を示し、図４に示す断層画像Ａ及び断層画像Ｂを用いて層検出を行う場合を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態を示し、図４に示す断層画像Ａ及び断層画像Ｂを用いて層検出を行う場合を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態を示し、Ｂスキャンの絶対値の断層画像と、同じＢスキャンの位相微分の断層画像の一例を示す模式図である。 本発明の第２の実施形態に係る画像処理装置による画像処理の一例を示すブロック図である。

以下に、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態（実施形態）について説明する。

（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について説明を行う。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像処理システム１０の概略構成の一例を示す図である。なお、本実施形態では、本発明における被検体の一例として、被検眼Ｅを適用した例について説明を行う。

画像処理システム１０は、図１に示すように、画像処理装置１００、断層画像撮影装置２００、眼底画像撮影装置３００、外部記憶装置４００、入力装置５００、及び、表示装置６００を有して構成されている。図１に示す例では、画像処理装置１００は、インタフェースを介して、断層画像撮影装置２００、眼底画像撮影装置３００、外部記憶装置４００、入力装置５００及び表示装置６００と接続されている。

まず、図１の断層画像撮影装置２００について説明する。
断層画像撮影装置２００は、被検眼Ｅ（具体的に本実施形態では、被検眼Ｅの眼底）の断層画像を撮影する装置である。このとき、断層画像撮影装置２００は、光源（不図示）からの光を測定光と参照光とに分岐した後、測定光を被検眼Ｅに照射し、照射した測定光の被検眼Ｅからの戻り光と、測定光から分岐した参照光とを干渉させた干渉光を受光するように構成されている。本実施形態では、断層画像撮影装置２００としては、フーリエドメイン型のＯＣＴであるＦＤ−ＯＣＴを用いる形態をとり得る。この際、断層画像撮影装置２００は、例えば、干渉光を受光する受光手段がラインセンサ等により構成されるＳＤ−ＯＣＴや、波長掃引光源が用いられるＳＳ−ＯＣＴ装置で構成され得る。また、図１に示す例では、断層画像撮影装置２００は、画像処理装置１００と通信可能に接続される構成となっているが、例えば、画像処理装置１００を断層画像撮影装置２００の内部に組み込んだ構成としてもよい。なお、断層画像撮影装置２００は、既知の装置を適用可能であるため、その詳細な説明は省略し、ここでは、画像処理装置１００からの指示により行われる断層画像の撮影について説明を行う。

図１において、走査手段の一例であるガルバノミラー２１０は、被検眼Ｅの眼底に対して測定光の走査を行うためのものであり、ＯＣＴによる被検眼Ｅの眼底における撮影範囲を規定する。駆動制御部２２０は、ガルバノミラー２１０の駆動範囲及びその速度を制御することで、被検眼Ｅの眼底における平面方向の撮影範囲及び走査線数（平面方向の走査速度）を規定する。また、本実施形態では、駆動制御部２２０は、被検眼Ｅの同一箇所を複数回走査（スキャン）するようにガルバノミラー２１０を制御する形態をとり得る。ここで、図１では、ガルバノミラー２１０は、１つのブロックとして図示しているが、実際には、後述する図２のｘ方向にスキャンを行うためのＸスキャン用ミラーとｙ方向にスキャンを行うためのＹスキャン用ミラーの２枚のミラーで構成されている。これにより、ガルバノミラー２１０は、被検眼Ｅの眼底上で所望の範囲を測定光で走査できるようになっている。

フォーカスレンズ２３０は、被検眼Ｅの前眼部を介して、被検眼Ｅの眼底における網膜層に測定光をフォーカスするためのものである。このフォーカスレンズ２３０は、駆動制御部２２０によってその位置が制御され、フォーカスが調整できるようになっている。被検眼Ｅの眼底を照射した測定光は、各網膜層で反射・散乱して、断層画像撮影装置２００に戻り光として戻る。なお、被検眼Ｅの硝子体を詳細に観察する場合には、網膜層よりも前眼部側にフォーカスレンズ２３０を移動させ、硝子体にフォーカスを合わせる形態をとる。

内部固視灯２４０は、被検眼Ｅの固視を促すための光を被検眼Ｅに導くためのものであり、図１に示すように表示部２４１及びレンズ２４２を有して構成されている。表示部２４１は、例えば、複数の発光ダイオード（ＬＤ）がマトリックス状に配置されたものを用いる。この際、発光ダイオードの点灯位置は、駆動制御部２２０の制御によって撮影したい部位に合わせて変更される。表示部２４１からの光は、レンズ２４２を介して、被検眼Ｅに導かれる。表示部２４１から出射される光は、例えば波長が５２０ｎｍ程度であって、駆動制御部２２０により所望のパターンの光である。

コヒーレンスゲートステージ２５０は、被検眼Ｅの眼軸長の相違等に対応するため、駆動制御部２２０によって制御される。ここで、コヒーレンスゲートとは、ＯＣＴにおける測定光と参照光との光学距離が等しい位置を表す。さらに、撮影方法としてコヒーレンスゲートの位置を制御することにより、例えば、被検眼Ｅの網膜層側の撮影か、或いは、被検眼Ｅの網膜層よりも深部側の撮影を行うことを制御することができる。

干渉信号出力部２６０は、測定光を照射した被検眼Ｅからの戻り光と参照光とを干渉させることにより得られた干渉光を受光する受光手段であって、当該干渉光に基づく干渉信号を生成してこれを画像処理装置１００（具体的には、取得部１１０）に出力する。

続いて、図１の眼底画像撮影装置３００について説明する。
眼底画像撮影装置３００は、被検眼Ｅの眼底画像を撮影する装置である。この眼底画像撮影装置３００は、例えば、眼底カメラやＳＬＯ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｏｐｈｏｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ）等で構成され得る。なお、図１に示す例では、眼底画像撮影装置３００は、断層画像撮影装置２００と別装置として構成されているが、本実施形態においては、眼底画像撮影装置３００と断層画像撮影装置２００とが一体となった１つの装置として構成されていてもよい。

続いて、図１の被検眼Ｅについて説明する。
図２は、図１に示す被検眼Ｅの構造及びその画像の一例を示す図である。具体的に、図２（ａ）は、被検眼Ｅの構造を模式的に記載した模式図である。この図２（ａ）には、被検眼Ｅにおける角膜Ｃ、水晶体ＣＬ、硝子体Ｖ、黄斑部（この黄斑部の中心部は中心窩を表す）Ｍ、視神経乳頭部Ｄが示されている。また、図２（ａ）では、被検眼Ｅの各部位の位置を特定するためのｘｙｚ座標系を図示している。この図２（ａ）に示すように、ｚ方向は、被検眼Ｅの深さ方向を示している。

本実施形態では、断層画像撮影装置２００が、主に、硝子体Ｖ、黄斑部Ｍ、視神経乳頭部Ｄを含む網膜の後極部を撮影する場合について説明を行う。なお、本発明においては、断層画像撮影装置２００が、角膜Ｃ、水晶体ＣＬの前眼部を撮影する場合も適用可能である。

図２（ｂ）は、断層画像撮影装置２００で撮影される断層画像の一例を示す図である。ここで、本実施形態では、断層画像の生成自体は、画像処理装置１００の断層画像生成部１１１で行われるものとする。図２（ｂ）に示す断層画像は、図２（ａ）のｘｚ平面における被検眼Ｅの断層画像を示しており、また、図２（ａ）と同様の構成については同じ符号を付している。この図２（ｂ）には、図２（ａ）に示す硝子体Ｖ、黄斑部Ｍ、視神経乳頭部Ｄが示されている。また、図２（ｂ）には、内境界膜（ＩＬＭ）と神経線維層（ＮＦＬ）との境界Ｌ１、神経線維層と神経節細胞層（ＧＣＬ）との境界Ｌ２、視細胞内節外節接合部（ＩＳＯＳ）Ｌ３、網膜色素上皮層（ＲＰＥ）Ｌ４、ブルッフ膜（ＢＭ）Ｌ５、及び、脈絡膜Ｌ６が示されている。この図２（ｂ）に示す断層画像において、ｘ方向はＯＣＴの主走査方向に相当し、ｚ方向は被検眼Ｅの深さ方向に相当する。

図２（ｃ）は、眼底画像撮影装置３００で撮影される眼底画像の一例を示す図である。図２（ｂ）に示す眼底画像は、図２（ａ）のｘｙ平面における被検眼Ｅの眼底画像を示しており、また、図２（ａ）と同様の構成については同じ符号を付している。この図２（ｃ）には、図２（ａ）に示す黄斑部Ｍ、視神経乳頭部Ｄが示されている。また、図２（ｃ）において、太い曲線は、被検眼Ｅの網膜における血管を示している。眼底画像において、ｘ方向は上述したＯＣＴの主走査方向に相当し、ｙ方向はＯＣＴの副走査方向に相当する。

続いて、図１の画像処理装置１００について説明する。
画像処理装置１００は、図１に示すように、取得部１１０、記憶部１２０、画像処理部１３０、指示部１４０、及び、表示制御部１５０を有して構成されている。

取得部１１０は、各種の情報や各種の信号、各種の画像等を取得する構成部であり、断層画像生成部１１１を含み構成されている。例えば、取得部１１０は、断層画像撮影装置２００の干渉信号出力部２６０から、被検眼Ｅの断層画像に係る干渉信号を取得し、この場合、断層画像生成部１１１は、この干渉信号に対して各種の処理を行って各種の断層画像を生成する。また、例えば、取得部１１０は、眼底画像撮影装置３００から眼底画像を取得する。そして、取得部１１０は、断層画像生成部１１１で生成した断層画像と眼底画像撮影装置３００から取得した眼底画像を記憶部１２０に格納する。

画像処理部１３０は、取得部１１０で取得した断層画像や眼底画像に対して各種の画像処理を行う構成部であり、位置合わせ部１３１、検出部１３２、算出部１３３及び指定部１３４を含み構成されている。位置合わせ部１３１は、複数枚の断層画像間の位置合わせや断層画像と眼底画像との位置合わせを行う。検出部１３２は、被検眼Ｅの層（層境界も含む）等を検出する構成部である。例えば、検出部１３２は、被検眼Ｅの眼底における各網膜層の検出や、硝子体Ｖの境界やその領域等を検出する。算出部１３３は、例えば、硝子体Ｖの境界と網膜上層とで規定される領域に関する特徴を数値化する算出等を行う。指定部１３４は、算出部１３３で算出を行う領域の指定を行う。

指示部１４０は、例えば入力装置５００から入力された情報に基づいて、駆動制御部２２０に対して指示を行う。

表示制御部１５０は、表示装置６００に、各種の画像や各種の情報等を表示させる制御を行う。

続いて、図１の外部記憶装置４００、入力装置５００及び表示装置６００について説明する。外部記憶装置４００は、被検眼Ｅに関する情報（患者の氏名、年齢、性別等）と、撮影により得られた画像のデータや、撮影パラメータ、画像解析パラメータ、操作者によって設定されたパラメータをそれぞれ関連付けて保持している。入力装置５００は、例えば、マウス、キーボード、タッチ操作画面等で構成されており、操作者は、入力装置５００を介して、画像処理装置１００、断層画像撮影装置２００及び眼底画像撮影装置３００へ指示を行えるようになっている。また、入力装置５００に入力された各種の情報等は、表示装置６００に表示可能に構成されている。表示装置６００は、表示制御部１５０の制御に基づいて各種の画像や各種の情報等を表示するとともに、入力装置５００に入力された各種の情報等を表示する。

次に、本実施形態に係る画像処理システム１０による画像処理方法の処理手順について説明する。図３は、本発明の第１の実施形態に係る画像処理システム１０による画像処理方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。また、図４は、本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置１００による画像処理の一例を示すブロック図である。

＜ステップＳ１０１＞
まず、ステップＳ１０１において、取得部１１０は、被検眼Ｅを同定する情報として、例えば外部の入力装置５００から被検者識別番号を取得する。そして、取得部１１０は、取得した被検者識別番号に基づいて、外部記憶装置４００が保持している当該被検眼Ｅに関する情報を取得して、これを記憶部１２０に記憶する。

＜ステップＳ１０２＞
続いて、ステップＳ１０２において、断層画像撮影装置２００（更には、眼底画像撮影装置３００）は、例えば操作者が入力装置５００を介して撮影の開始を指示すると、被検眼Ｅのスキャン（走査）を開始して撮影を行う。ここでは、断層画像撮影装置２００（更には、眼底画像撮影装置３００）は、入力装置５００からの直接の撮影指示に基づいて撮影を行う例を示したが、入力装置５００からの撮影指示を受けた画像処理装置１００を介して撮影を行う形態であってもよい。

以下に、断層画像撮影装置２００による撮影について説明する。
断層画像撮影装置２００は、被検眼Ｅのスキャンを行う際に、駆動制御部２２０を制御し、ガルバノミラー２１０を動作させて被検眼Ｅのスキャン（走査）を行う。ガルバノミラー２１０は、上述したようにｘ方向（水平方向）にスキャンを行うためのＸスキャン用ミラーとｙ方向（垂直方向）にスキャンを行うためのＹスキャン用ミラーで構成されている。そのため、駆動制御部２２０の制御によって、これらのＸスキャン用ミラー及びＹスキャン用ミラーの向きをそれぞれ変更すると、装置座標系におけるｘ方向（水平方向）及びｙ方向（垂直方向）のそれぞれの方向に測定光を走査することができる。そして、これらのＸスキャン用ミラー及びＹスキャン用ミラーの向きを同時に変更することで、ｘ方向（水平方向）とｙ方向（垂直方向）とを合成した方向に走査することができるため、眼底平面上の任意の方向に測定光を走査することが可能となる。

また、断層画像撮影装置２００では、撮影を行うのにあたり、各種の撮影パラメータの設定・調整を行う。具体的に、断層画像撮影装置２００は、例えば、内部固視灯２４０の位置、スキャン範囲、スキャンパターン、コヒーレンスゲート位置、フォーカスレンズ２３０の位置、被検眼Ｅの同一箇所をスキャンする回数（画像処理装置１００で加算平均する数Ｎ（Ｎ＞２））を少なくとも設定する。例えば、駆動制御部２２０は、表示部２４１の発光ダイオードを制御して、黄斑部Ｍの中心や視神経乳頭部Ｄの領域を撮影するように内部固視灯２４０の位置を制御する。また、断層画像撮影装置２００は、スキャンパターンとして、例えば、３次元ボリュームを撮影するラスタスキャンや放射状スキャン、クロススキャン等のスキャンパターンを設定する。ここで、本実施形態ではＣスキャンを行うものとする。なお、本実施形態では、各スキャンパターンにおいて、１つのライン上を繰り返しスキャンする形態をとり、この繰り返しスキャンする回数が、画像処理装置１００で加算平均する数Ｎとなる。また、本実施形態においては、断層画像撮影装置２００は、コヒーレンスゲート位置として、例えば、硝子体Ｖ側を設定し、フォーカスレンズ２３０の位置も硝子体Ｖに合わせた設定とする。断層画像撮影装置２００は、これらの撮影パラメータの設定・調整の終了後、操作者が入力装置５００を介して撮影開始を選択すると撮影を行う。そして、断層画像撮影装置２００が撮影を開始すると、干渉信号出力部２６０は、Ａスキャン毎に干渉信号を画像処理装置１００の取得部１１０（断層画像生成部１１１）に出力する。

＜ステップＳ１０３＞
続いて、ステップＳ１０３において、断層画像生成部１１１は、各種の断層画像の生成を行う。断層画像生成部１１１は、それぞれの干渉信号に対して再構成処理を行うことで、各種の断層画像を生成する。具体的に、図４を用いて説明する。

まず、断層画像生成部１１１は、干渉信号出力部２６０から出力された干渉信号から固定パターンノイズを除去する処理を行う。ここで、固定パターンノイズの除去は、検出した複数のＡスキャン信号を平均することで固定パターンノイズを抽出し、これを入力した干渉信号から減算することで行われる。ここでは、干渉信号から固定パターンノイズを除去した信号を、図４に示す前処理信号４０１と称する。続いて、断層画像生成部１１１は、有限区間でフーリエ変換した場合にトレードオフの関係となる深さ分解能とダイナミックレンジを最適化するために、所望の窓関数処理４０２を行う。続いて、断層画像生成部１１１は、窓関数処理４０２を行った後の信号に対して、離散フーリエ変換を高速に計算する処理である高速フーリエ変換処理（ＦＦＴ処理）４０３を行う。このＦＦＴ処理４０３を行うことにより、干渉信号出力部２６０から出力された干渉信号ごとに、後述する図６の複素平面で表現される複素信号４０４が取得される。

続いて、断層画像生成部１１１は、ＦＦＴ処理４０３を行うことによって得た複素信号４０４に対して、絶対値４１１の演算を施すことにより、複素信号４０４の絶対値情報に係る被検眼Ｅの絶対値の断層画像４１２を生成する。この絶対値の断層画像４１２に対数演算を行ったものがＯＣＴの断層画像であり、輝度画像や強度画像と呼ばれるものである。ここで、本実施形態では、断層画像生成部１１１は、被検眼Ｅの所定箇所を複数回走査することにより得られた複数の干渉信号（より詳細には、複数の前処理信号４０１）に基づく複数の絶対値の断層画像４１２を生成する。また、本実施形態においては、この複数の絶対値の断層画像４１２におけるそれぞれの絶対値の断層画像４１２は、被検体の所定箇所をそれぞれ１回走査することにより得られた、第１の１回走査断層画像である。

さらに、断層画像生成部１１１は、ＦＦＴ処理４０３を行うことによって得た複素信号４０４に対して、まず、位相４２１を求める演算処理を施す。続いて、断層画像生成部１１１は、Ａスキャンの方向（図２に示すｚ方向（被検眼Ｅの深さ方向））に対して位相４２１に関する２πのアンラップ処理４２２を施した後、上述したＡスキャンの方向について変化を求める微分処理４２３を行う。断層画像生成部１１１は、この一連の処理（４２１〜４２３）を行うことにより、複素信号４０４の位相情報に係る被検眼Ｅの位相微分の断層画像４２４を生成する。ここで、本実施形態では、断層画像生成部１１１は、被検眼Ｅの同一箇所を複数回走査することにより得られた複数の干渉信号（より詳細には、複数の前処理信号４０１）に基づく複数の位相微分の断層画像４２４を生成する。また、本実施形態においては、この複数の位相微分の断層画像４２４におけるそれぞれの位相微分の断層画像４２４は、被検体の所定箇所をそれぞれ１回走査することにより得られた、第２の１回走査断層画像である。なお、本実施形態では、微分処理４２３を行う形態を例示しているが、この微分処理４２３に替えて、エッジ検出処理を適用する形態であってもよい。

＜ステップＳ１０４＞
続いて、ステップＳ１０４において、位置合わせ部１３１は、ステップＳ１０３で生成された複数Ｎ（Ｎ＞２）のＣスキャンの断層画像を用いて、絶対値の断層画像４１２の位置合わせを行う。本実施形態では、絶対値の断層画像４１２を使用するが、絶対値の断層画像４１２に対数演算を施した画像を使用してもよい。ここでの位置合わせ処理としては、例えば、２つの断層画像の類似度を表す評価関数を事前に定義しておき、この評価関数の値が最もよくなるように絶対値の断層画像４１２を変形する。評価関数としては、画素値で評価する方法が挙げられる（例えば、相関係数を用いて評価を行う方法が挙げられる）。

Ｃスキャンの絶対値の断層画像４１２同士の類似度を評価することは、データ量が多いため、処理時間がかかる。処理時間の高速化のために、Ｃスキャンの絶対値の断層画像４１２から代表的な複数のＢスキャンの絶対値の断層画像４１２を取り出して絶対値の断層画像４１２の集合を作り、絶対値の断層画像４１２の集合毎に類似度を計算する形態をとり得る。類似度を表す評価関数として、相関係数を用いた場合の式を以下の（１）式に示す。

なお、（１）式のｆ（ｘ，ｚ）及びｇ（ｘ，ｚ）における領域とは、位置合わせに用いるための画像領域であり、通常断層画像のサイズ以下の領域が設定され、被検眼Ｅの断層画像においては網膜層領域を含むように設定されることが望ましい。また、画像の変形処理としては、アフィン変換を用いて並進や回転を行ったり、拡大率を変化させたりする処理が挙げられる。

その後、位置合わせ部１３１は、位置合わせをした複数の絶対値の断層画像４１２に対して、同じ座標のピクセル同士の加算平均を行うことで、複数の絶対値の断層画像４１２から１枚の加算平均をした断層画像Ａ（４１４）を生成して取得する。また、位置合わせ部１３１は、これらの処理を各ラインにおける複数の絶対値の断層画像４１２に対して実行する。この図４に示す位置合わせして加算平均４１３の処理を行うことで、ノイズを減らし、硝子体Ｚや網膜の信号を強調した高画質な画像を生成することができる。本実施形態においては、この断層画像Ａ（４１４）は、複数の絶対値の断層画像４１２を加算平均することにより得られた、第１の加算平均断層画像である。また、本実施形態においては、絶対値の断層画像４１２及び断層画像Ａ（４１４）は、第１の断層画像に属する断層画像であるものとする。

また、位置合わせ部１３１は、複数の絶対値の断層画像４１２を位置合わせした際に用いたパラメータを使用して、複数の位相微分の断層画像４２４の位置合わせを行う。そして、位置合わせ部１３１は、位置合わせをした複数の位相微分の断層画像４２４に対して、同じ座標のピクセル同士の加算平均（図４に示す位置毎に加算平均４２５）の処理を行うことで、複数の位相微分の断層画像４２４から１枚の加算平均をした断層画像Ｂ（４２６）を生成して取得する。本実施形態においては、この断層画像Ｂ（４２６）は、複数の位相微分の断層画像４２４を加算平均することにより得られた、第２の加算平均断層画像である。また、本実施形態においては、位相微分の断層画像４２４及び断層画像Ｂ（４２６）は、第２の断層画像に属する断層画像であるものとする。

なお、本実施形態では、スキャンの方法はＣスキャンであるが、他の形態として、クロススキャンやマルチクロススキャンであってもよい。

＜ステップＳ１０５＞
続いて、ステップＳ１０５において、検出部１３２は、ステップＳ１０３で生成された絶対値の断層画像４１２及び位相微分の断層画像４２４に基づいて、被検眼Ｅの網膜の層を検出する。より、具体的に、検出部１３２は、ステップＳ１０４で取得された断層画像Ａ（４１４）及び断層画像Ｂ（４２６）を用いて、被検眼Ｅの網膜層の層境界（層境界線）を検出して、被検眼Ｅの網膜の層を検出する。

このステップＳ２０５の処理について、以下に詳しく説明する。
検出部１３２は、まず、ステップＳ１０４で取得された断層画像Ａ（４１４）にエッジ検出４１５の演算を施す。また、検出部１３２は、ステップＳ１０４で取得された断層画像Ｂ（４２６）に線強調フィルタ４２７を施す。この線強調フィルタとしては、例えば、ヘッセ行列固有値に基づく強調フィルタ等がある。

その後、検出部１３２は、断層画像Ａ（４１４）に施したエッジ検出４１５の演算結果と、断層画像Ｂ（４２６）に施した線強調フィルタ４２７の処理結果とを用いて、被検眼Ｅの網膜層の層境界の位置を総合的に判断し、被検眼Ｅの網膜の層検出４３０を行う。ここで、総合的に判断するとは、例えば、層境界が存在するべき位置に、断層画像Ａ（４１４）に施したエッジ検出４１５の演算結果では層境界が存在しない場合に、断層画像Ｂ（４２６）に施した線強調フィルタ４２７の処理結果を用いて、欠けている層境界（層境界線）の情報を補う等である。

本実施形態の特徴は、断層画像Ａ（４１４）（ＦＦＴ処理後の複素信号４０４の絶対値情報を処理して得られる画像）と、断層画像Ｂ（４２６）（ＦＦＴ処理後の複素信号４０４の位相情報を処理して得られる画像）とを用いて層検出４３０を行う点である。

ここで、検出部１３２による層検出４３０について、以下に詳しく説明する。
図５は、本発明の第１の実施形態を示し、図４に示す断層画像Ａ（４１４）を用いて層検出４３０を行う場合を説明するための図である。より具体的に、この図５では、図４に示す断層画像Ａ（４１４）にエッジ検出４１５を行って層検出４３０を行う場合を示している。また、図５（ａ）及び図５（ｂ）において、横軸は、被検眼Ｅの深さ方向（図２のｚ方向）の位置を示し、縦軸は、断層画像Ａ（４１４）における或るＡスキャンの１ラインの絶対値の大きさを示している。また、図５（ａ）及び図５（ｂ）には、被検眼ＥのＡ層，Ｂ層及びＣ層に相当する断層画像Ａ（４１４）の絶対値データがプロットされているものとする。

ここで、比較例に係る層検出として、断層画像Ａ（４１４）にエッジ検出４１５の演算処理を行った結果のみを用いて層検出する場合を考える。

図５（ａ）には、Ａ層の絶対値の平均値Ｙａ、Ｂ層の絶対値の平均値Ｙｂ、Ｃ層の絶対値の平均値Ｙｃが示されている。図５（ａ）のように、Ａ層の絶対値の平均値ＹａとＢ層の絶対値の平均値Ｙｂとの差、そして、Ｂ層の絶対値の平均値ＹｂとＣ層の絶対値の平均値Ｙｃとの差が大きければ、上述した比較例に係る層検出でも、Ａ層とＢ層との境界１及びＢ層とＣ層との境界２を絶対値の大きさで判断して検出することが可能である。

しなしながら、上述した比較例に係る層検出では、図５（ｂ）のように、Ｃ層の絶対値の平均値がＹｃ'である場合には、Ｂ層の絶対値の平均値ＹｂとＣ層の絶対値の平均値Ｙｃ'との差が小さいため、例えばノイズの標準偏差と同程度となり、Ｂ層とＣ層との境界２'を絶対値の大きさで判断して検出することは困難である。例えば、ライン状の測定光を測定対象（本実施形態では、被検眼Ｅの眼底）に照射し、ライン状の干渉光をラインセンサで検出するＳＳ−ＯＣＴ装置において、ラインセンサの隣り合う画素で検出した信号が混ざり合う等により、結果として、この図５（ｂ）のＢ層及びＣ層のように隣り合う層のコントラストが低下してしまう可能性がある。

この点に鑑みて、本実施形態では、断層画像Ａ（４１４）に加えて、ＦＦＴ処理後の複素信号４０４の位相情報に係る断層画像Ｂ（４２６）を用いて層検出４３０を行うようにしている。これを図６を用いて説明する。

図６は、本発明の第１の実施形態を示し、図４に示す断層画像Ａ（４１４）及び断層画像Ｂ（４２６）を用いて層検出４３０を行う場合を説明するための図である。具体的に、図６には、ＦＦＴ処理４０３を行うことにより得られる複素信号４０４の複素平面において、図５（ｂ）に示す境界２'におけるＢ層の端点の複素信号４０４をＢ層の境界値６１０として示し、境界２'におけるＣ層の端点の複素信号４０４をＣ層の境界値６２０として示している。また、図６では、複素平面における実部を示す実軸６０１と、複素平面における虚部を示す虚軸６０２を図示している。

ここで、境界２'におけるＢ層の端点の複素信号４０４であるＢ層の境界値６１０において、絶対値は、原点ＯからＢ層の境界値６１０までの長さである絶対値Ｙｂに相当し、また、位相は、実軸６０１を基準とした位相Ｐｂに相当する。同様に、境界２'におけるＣ層の端点の複素信号４０４であるＣ層の境界値６２０において、絶対値は、原点ＯからＣ層の境界値６２０までの長さである絶対値Ｙｃ'に相当し、また、位相は、実軸６０１を基準とした位相Ｐｃ'に相当する。この場合、上述した絶対値の断層画像４１２及び断層画像Ａ（４１４）は、複素信号４０４の絶対値の変化に関する情報であると考えることができる。同様に、上述した位相微分の断層画像４２４及び断層画像Ｂ（４２６）は、複素信号４０４の位相の変化に関する情報であると考えることができる。

この図６に示すように、Ｂ層の境界値６１０における絶対値ＹｂとＣ層の境界値６２０における絶対値Ｙｃ'とがほぼ同じ値であっても、Ｂ層の境界値６１０における位相ＰｂとＣ層の境界値６２０における位相Ｐｃ'とが異なる場合には、本実施形態の手法を用いることにより、図５（ｂ）に示す境界２'を検出することが可能である。但し、隣り合う位置の２点のＦＦＴ処理後の複素信号４０４の位相が異なるからといって、直ちに境界として見なすことはできない。位相は、同じ層（例えばＡ層において）でも同じ値ではなくランダムな値であるため、位相４２１の演算結果を加工することなく層検出４３０に使用することは好適ではない。

図７及び図８は、本発明の第１の実施形態を示し、図４に示す断層画像Ａ（４１４）及び断層画像Ｂ（４２６）を用いて層検出４３０を行う場合を説明するための図である。具体的に、図７は、図５（ａ）に示す場合の層検出４３０を示し、図８は、図５（ｂ）に示す場合の層検出４３０を示している。

図７において、図７（ａ）は、図５（ａ）に示す断層画像Ａ（４１４）の絶対値データを示し、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す断層画像Ａ（４１４）の絶対値データに対してエッジ検出４１５を行った後のデータを示している。また、図７（ｃ）は、図７（ａ）に示す断層画像Ａ（４１４）に対応する断層画像Ｂ（４２６）の位相の微分データである。また、図８において、図８（ａ）は、図５（ｂ）に示す断層画像Ａ（４１４）の絶対値データを示し、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示す断層画像Ａ（４１４）の絶対値データに対してエッジ検出４１５を行った後のデータを示している。また、図８（ｃ）は、図８（ａ）に示す断層画像Ａ（４１４）に対応する断層画像Ｂ（４２６）の位相の微分データである。なお、この図７及び図８は、図５に説明した場合と同様に、各データを被検眼Ｅの深さ方向（図２のｚ方向）にプロットしたものである。ここで、図７及び図８において、注目すべき箇所は、Ａ層とＢ層との境界１と、Ｂ層とＣ層との境界２または境界２'であって、それぞれの図の（ｂ）に示す絶対値のエッジ検出４１５を行った後のデータと、それぞれの図の（ｃ）に示す位相の微分データである。

絶対値のエッジ検出の場合には、図７（ａ）に示す断層画像Ａ（４１４）の絶対値データのようにＢ層とＣ層との絶対値の差が大きければ、図７（ｂ）に示すようにエッジ検出の結果は大きくなる。また、絶対値のエッジ検出の場合には、図８（ａ）に示す断層画像Ａ（４１４）の絶対値データのようにＢ層とＣ層との絶対値の差が小さければ、図８（ｂ）に示すようにエッジ検出の結果は小さくなる。一方、位相の微分の場合には、図７（ｃ）及び図８（ｃ）に示すように、断層画像Ａ（４１４）におけるＢ層とＣ層との絶対値の差の大きさによらず、その境界でほぼ同じ値になるという特徴がある。この特徴を利用して、層検出４３０を行うことが本実施形態の特徴である。この図７（ｃ）及び図８（ｃ）に示すように、位相４２１の演算処理及び微分処理４２３を行った断層画像Ｂ（４２６）を用いた層検出４３０を行うと、上述した比較例に係る断層画像Ａ（４１４）のエッジ検出４１５の結果のみを用いて層検出する場合と比較して、被検眼Ｅの層の検出精度を向上させることができ、安定した層検出が可能になる。なお、上述したように、本実施形態では、微分処理４２３を行う形態を例示しているが、この微分処理４２３に替えて、エッジ検出処理を適用する形態であってもよい。

図９は、本発明の第１の実施形態を示し、Ｂスキャンの絶対値の断層画像４１２と、同じＢスキャンの位相微分の断層画像４２４の一例を示す模式図である。具体的に、図９（ａ）にＢスキャンの絶対値の断層画像４１２を示し、図９（ｂ）にＢスキャンの位相微分の断層画像４２４を示しており、また、各画像をグレイスケールで表示している。なお、ここでは、図９（ａ）は、絶対値の断層画像４１２として説明を行うが、図４に示す断層画像Ａ（４１４）を適用してもよい。同様に、ここでは、図９（ｂ）は、位相微分の断層画像４２４として説明を行うが、図４に示す断層画像Ｂ（４２６）を適用してもよい。

図９（ａ）では、Ｂスキャンの絶対値の断層画像４１２において、Ａ層、Ｂ層及びＣ層を図示している。また、図９（ｂ）では、Ｂスキャンの位相微分の断層画像４２４において、Ａ層とＢ層との境界線１、Ｂ層とＣ層との境界線２、Ａ層の境界線０を図示している。この図９（ｂ）に示すＢスキャンの位相微分の断層画像４２４では、値が大きい箇所を示す白い領域（境界線０及び境界線２）と、値が小さい箇所を示す黒い領域（境界線１）と、その他の領域１に分かれる。この図９（ｂ）に示す領域１は、値がランダムに織り交ざっている領域である。

本実施形態では、層検出４３０の際に、図９（ｂ）に示すＢスキャンの位相微分の断層画像４２４の白い領域（境界線０及び境界線２）や黒い領域（境界線１）等のほぼ一定値が分布している領域を抽出するために、線強調フィルタ４２７を使用する形態をとる。しかしながら、本発明においてはこの形態に限定されるものではない。本発明においては、値がランダムに織り交ざっている領域１とほぼ一定値が分布している白い領域及び黒い領域とが混在している領域の中から、白い領域及び黒い領域を取り出せる方法であるならば、どのような画像処理方法でもよい。

なお、位相の微分を用いる技術として、ＯＣＴ Ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ装置（ＯＣＴＡ装置）があるが、このＯＣＴＡ装置は、本発明に係る装置とは異なるものである。ＯＣＴＡ装置は、モーションコントラスト像を作成するために、同じ位置における、時間の異なる複素信号との位相の微分を演算するものである。これに対して、本発明に係る装置は、層の境界線を検出するために、同じ時間における、隣り合う位置の複素信号の位相の微分を用いるものである。

＜ステップＳ１０６＞
ここで、再び、図３の説明に戻る。
ステップＳ１０５の層検出処理が終了すると、続いて、ステップＳ１０６において、表示制御部１５０は、断層画像Ａ（４１４）を表示装置６００に表示する制御を行う。この際、表示制御部１５０は、断層画像Ａ（４１４）にステップＳ１０５の層検出処理で検出した層の境界線を重ねた（重畳させた）画像を、表示する制御を行う。

＜ステップＳ１０７＞
続いて、ステップＳ１０７において、例えば指示部１４０は、操作者によって入力装置５００から入力された情報に基づいて、断層画像撮影装置２００による断層画像の撮影を終了するか否かを判断する。この判断の結果、断層画像撮影装置２００による断層画像の撮影を終了しない場合には（Ｓ１０７／Ｎ）、ステップＳ１０２に戻り、ステップＳ１０２以降の処理を再度行う。

一方、ステップＳ１０７の判断の結果、断層画像撮影装置２００による断層画像の撮影を終了する場合には（Ｓ１０７／Ｙ）、図３に示すフローチャートの処理を終了する。

なお、本実施形態では、加算平均する数Ｎ（Ｎ＞２）を設定したが、加算平均しないで層検出４３０を行う形態も、本発明に含めることができる。この場合、図４に示す絶対値の断層画像４１２及び位相微分の断層画像４２４を用いて層検出４３０を行う形態をとり得る。

さらに、本実施形態は、層の境界線の検出において断層画像Ａ（４１４）を加工した画像と、断層画像Ｂ（４２６）を加工した画像を使用したが、断層画像Ｂ（４２６）を加工した画像のみを使用して層の境界線の検出を行う形態であってもよい。

第１の実施形態に係る画像処理装置１００では、取得部１１０（より具体的に、断層画像生成部１１１）は、断層画像撮影装置２００からの干渉信号に対して、高速フーリエ変換処理（ＦＦＴ処理）４０３を行って複素信号４０４を取得する。次いで、断層画像生成部１１１は、複素信号４０４の絶対値情報に係る絶対値の断層画像４１２と、複素信号４０４の位相情報に係る位相微分の断層画像４２４とを生成する。そして、検出部１３２は、この絶対値の断層画像４１２及び位相微分の断層画像４２４を用いて、被検眼Ｅの層を検出する層検出４３０を行うようにしている。
より具体的に、断層画像生成部１１１は、被検眼Ｅの所定箇所を複数回走査することにより得られた複数の干渉信号に対して、ＦＦＴ処理４０３を行って、複数の絶対値の断層画像４１２と、複数の位相微分の断層画像４２４とを生成するようにしている。そして、位置合わせ部１３１は、複数の絶対値の断層画像４１２を位置合わせした後に加算平均処理を行って断層画像Ａ（４１４）を取得するとともに、複数の位相微分の断層画像４２４を位置合わせした後に加算平均処理を行って断層画像Ｂ（４２６）を取得するようにしている。そして、検出部１３２は、この断層画像Ａ（４１４）及び断層画像Ｂ（４２６）を用いて、被検眼Ｅの層を検出する層検出４３０を行うようにしている。
かかる構成によれば、絶対値の断層画像４１２及び位相微分の断層画像４２４（或いは、断層画像Ａ（４１４）及び断層画像Ｂ（４２６））を用いて、被検眼Ｅの層を検出するようにしたので、被検眼Ｅの層の検出精度を向上させることができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、以下に記載する第２の実施形態の説明では、上述した第１の実施形態と共通する事項については説明を省略し、上述した第１の実施形態と異なる事項について説明を行う。

第２の実施形態に係る画像処理システムの概略構成は、図１に示す第１の実施形態に係る画像処理システム１０の概略構成と同様である。第２の実施形態では、図４に示す第１の実施形態に係る画像処理の一部の処理を変更する形態である。

図１０は、本発明の第２の実施形態に係る画像処理装置１００による画像処理の一例を示すブロック図である。この図１０において、図４に示す構成要素と同様の構成要素については同じ符号を付しており、その詳細な説明は省略する。

具体的に、図１０に示す第２の実施形態における画像処理では、図４に示す位相４２１を求める演算処理及びアンラップ処理４２２に替えて、複素信号４０４の複素平面における軸への射影４２８を求める演算処理を行って、射影微分の断層画像４２９を生成する。即ち、第２の実施形態では、断層画像生成部１１１は、第１の実施形態と同様の絶対値の断層画像４１２と、複素信号４０４の複素平面における軸への射影情報に係る射影微分の断層画像４２９を生成する。ここで、本実施形態では、断層画像生成部１１１は、被検眼Ｅの同一箇所を複数回走査することにより得られた複数の干渉信号（より詳細には、複数の前処理信号４０１）に基づく複数の射影微分の断層画像４２９を生成する。また、本実施形態においては、この複数の射影微分の断層画像４２９におけるそれぞれの射影微分の断層画像４２９は、被検体の所定箇所をそれぞれ１回走査することにより得られた、第２の１回走査断層画像である。なお、本実施形態でも、微分処理４２３を行う形態を例示しているが、この微分処理４２３に替えて、エッジ検出処理を適用する形態であってもよい。

そして、本実施形態では、位置合わせ部１３１は、複数の絶対値の断層画像４１２を位置合わせした際に用いたパラメータを使用して、複数の射影微分の断層画像４２９の位置合わせを行う。そして、位置合わせ部１３１は、位置合わせをした複数の射影微分の断層画像４２９に対して、同じ座標のピクセル同士の加算平均（図１０に示す位置毎に加算平均４２５）の処理を行うことで、複数の射影微分の断層画像４２９から１枚の加算平均をした断層画像Ｂ（４２６）を生成して取得する。本実施形態においては、この断層画像Ｂ（４２６）は、複数の射影微分の断層画像４２９を加算平均することにより得られた、第２の加算平均断層画像である。また、本実施形態においては、射影微分の断層画像４２９及び断層画像Ｂ（４２６）は、第２の断層画像に属する断層画像であるものとする。

そして、本実施形態では、検出部１３２は、断層画像生成部１１１で生成された絶対値の断層画像４１２及び射影微分の断層画像４２９に基づいて、被検眼Ｅの網膜の層を検出する層検出４３０を行う。より、具体的に、検出部１３２は、位置合わせ部１３１で取得された断層画像Ａ（４１４）及び断層画像Ｂ（４２６）を用いて、被検眼Ｅの網膜層の層境界（層境界線）を検出して、被検眼Ｅの網膜の層を検出する層検出４３０を行う。

なお、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、加算平均する数Ｎ（Ｎ＞２）を設定したが、加算平均しないで層検出４３０を行う形態も、本発明に含めることができる。この場合、図１０に示す絶対値の断層画像４１２及び射影微分の断層画像４２９を用いて層検出４３０を行う形態をとり得る。

以下に、本実施形態で使用する射影情報について、図６を用いて説明する。
図６には、図５（ｂ）に示す境界２'におけるＢ層の端点の複素信号４０４であるＢ層の境界値６１０において、射影値として、実部値６１１及び虚部値６１２が示されている。具体的に、実部値６１１は、Ｂ層の境界値６１０を複素平面における実軸６０１へ射影した射影値であり、また、虚部値６１２は、Ｂ層の境界値６１０を複素平面における虚軸６０２へ射影した射影値である。また、図６には、図５（ｂ）に示す境界２'におけるＣ層の端点の複素信号４０４であるＣ層の境界値６２０において、射影値として、実部値６２１及び虚部値６２２が示されている。具体的に、実部値６２１は、Ｃ層の境界値６２０を複素平面における実軸６０１へ射影した射影値であり、また、虚部値６２２は、Ｃ層の境界値６２０を複素平面における虚軸６０２へ射影した射影値である。この場合、上述した射影微分の断層画像４２９及び断層画像Ｂ（４２６）は、複素信号４０４を複素平面における軸へ射影した射影値の変化に関する情報であると考えることができる。

ここで、本実施形態では、図１０に示す射影４２８を求める演算処理において、例えば、図６に示す実軸６０１へ射影した値（図６の実部値６１１や実部値６２１）を求める演算処理を行う形態をとり得る。なお、本発明においてはこの形態に限定されるものではない。例えば、図１０に示す射影４２８を求める演算処理において、図６に示す虚軸６０２へ射影した値（図６の虚部値６１２や虚部値６２２）を求める演算処理を行う形態も、本発明に適用可能である。さらに、例えば、図１０に示す射影４２８を求める演算処理において、図６に示す実軸６０１へ射影した値及び虚軸６０２へ射影した値の両方を求める演算処理を行う形態も、発明に適用可能である。

第２の実施形態によれば、絶対値の断層画像４１２及び射影微分の断層画像４２９（或いは、断層画像Ａ（４１４）及び断層画像Ｂ（４２６））を用いて、被検眼Ｅの層を検出するようにしたので、被検眼Ｅの層の検出精度を向上させることができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。なお、以下に記載する第３の実施形態の説明では、上述した第１及び第２の実施形態と共通する事項については説明を省略し、上述した第１及び第２の実施形態と異なる事項について説明を行う。

第３の実施形態に係る画像処理システムの概略構成は、図１に示す第１の実施形態に係る画像処理システム１０の概略構成と同様である。

上述した第１の実施形態では、図３のステップＳ１０４の位置合わせ処理において、２つの断層画像の類似度を表す評価関数が最も良くなるように、位置合わせを行っていた。本実施形態では、図３のステップＳ１０４の位置合わせ処理において、位相微分の断層画像４２４から被検眼Ｅの層の境界線を検出して、検出した層境界線の位置が合うように位置合わせ処理をする。特徴点として、絶対値の断層画像４１２から層境界線を検出し、検出した層境界線で位置合わせをする方法でもよいが、加算平均していない絶対値の断層画像４１２はノイズが多いため、安定して層境界線を検出できない場合が多い。

この場合、本実施形態のように、位相微分の断層画像４２４から層境界線を検出する方法であれば、ノイズが多い場合には絶対値の断層画像４１２から層境界線を検出するよりも、安定して層境界線を検出できるため、より好適である。

この点に鑑みて、例えば、本実施形態では、位置合わせ部１３１は、複数の絶対値の断層画像４１２を位置合わせする場合に、絶対値の断層画像４１２の各々に対応する位相微分の断層画像４２４から被検眼Ｅの層境界線を検出して、検出した層境界線の位置が合うように絶対値の断層画像４１２の位置合わせ処理を行う。なお、ここでの説明は、上述した第１の実施形態を想定した説明を行ったが、この第３の実施形態は、上述した第２の実施形態についても適用可能である。この場合、位置合わせ部１３１は、複数の絶対値の断層画像４１２を位置合わせする場合に、絶対値の断層画像４１２の各々に対応する射影微分の断層画像４２９から被検眼Ｅの層境界線を検出して、検出した層境界線の位置が合うように絶対値の断層画像４１２の位置合わせ処理を行う。

なお、本実施形態においては、層境界線を検出する方法でなく、例えば、２次元断層画像から各網膜層や病変等の特徴を抽出して、これらの特徴点を合わせるように位置合わせ処理を行うようにしてもよい。また、本実施形態で説明した１つの方法に限らず、上述した複数の方法を組み合わせた処理を行うようにしてもよい。

（その他の実施形態）
上述した本発明の各実施形態では、被検体として被検眼Ｅを適用する例を説明したが、本発明はこの形態に限定されるものではない。本発明においては、例えば干渉信号を取得できる対象であれば、被検眼Ｅ以外の被検体を適用する形態も含まれる。

本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
このプログラム及び当該プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、本発明に含まれる。

なお、上述した本発明の実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。即ち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１０：画像処理システム、１００：画像処理装置、１１０：取得部、１１１：断層画像生成部、１２０：記憶部、１３０：画像処理部、１３１：位置合わせ部、１３２：検出部、１３３：算出部、１３４：指定部、１４０：指示部、１５０：表示制御部、２００：断層画像撮影装置、２１０：ガルバノミラー、２２０：駆動制御部、２３０：フォーカスレンズ、２４０：内部固視灯、２４１：表示部、２４２：レンズ、２５０：コヒーレンスゲートステージ、２６０：干渉信号出力部、３００：眼底画像撮影装置、４００：外部記憶装置、５００：入力装置、６００：表示装置、Ｅ：被検眼

Claims (21)

1. 測定光を照射した被検体からの戻り光と、前記測定光から分岐した参照光とを干渉させることにより得られた干渉光に基づく干渉信号に対して、フーリエ変換を行って複素信号を取得する取得手段と、
   前記複素信号の絶対値情報と前記複素信号の位相情報とを用いて、前記被検体の層を検出する検出手段と、
   を有することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記絶対値情報は、前記複素信号の絶対値の変化に関する情報であり、
   前記位相情報は、前記複素信号の位相の変化に関する情報であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記絶対値情報に係る前記被検体の第１の断層画像と、前記位相情報に係る前記被検体の第２の断層画像とを生成する生成手段を更に有し、
   前記検出手段は、前記第１の断層画像および前記第２の断層画像を用いて、前記被検体の層を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
4. 前記生成手段は、前記複素信号に対して前記位相情報を求める演算処理を行った後、当該演算処理の結果に対して微分処理を行って、前記第２の断層画像を生成することを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
5. 前記生成手段は、前記演算処理の結果に対して前記被検体の深さ方向について前記位相情報に関する２πのアンラップ処理を施した後に、前記深さ方向について前記微分処理を行うことを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
6. 測定光を照射した被検体からの戻り光と、前記測定光から分岐した参照光とを干渉させることにより得られた干渉光に基づく干渉信号に対して、フーリエ変換を行って複素信号を取得する取得手段と、
   前記複素信号の絶対値情報と前記複素信号の複素平面における軸への射影情報とを用いて、前記被検体の層を検出する検出手段と、
   を有することを特徴とする画像処理装置。
7. 前記絶対値情報は、前記複素信号の絶対値の変化に関する情報であり、
   前記射影情報は、前記複素信号を前記軸へ射影した射影値の変化に関する情報であることを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
8. 前記絶対値情報に係る前記被検体の第１の断層画像と、前記射影情報に係る前記被検体の第２の断層画像とを生成する生成手段を更に有し、
   前記検出手段は、前記第１の断層画像および前記第２の断層画像を用いて、前記被検体の層を検出することを特徴とする請求項６または７に記載の画像処理装置。
9. 前記生成手段は、前記複素信号に対して前記射影情報を求める演算処理を行った後、当該演算処理の結果に対して微分処理を行って、前記第２の断層画像を生成することを特徴とする請求項８に記載の画像処理装置。
10. 前記射影情報として、前記複素信号の前記複素平面における実軸への射影情報および前記複素信号の前記複素平面における虚軸への射影情報のうちの少なくともいずれかを用いることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
11. 前記生成手段は、前記被検体の所定箇所を１回走査することにより得られた前記干渉信号に対して、前記フーリエ変換を行って、前記第１の断層画像として第１の１回走査断層画像を生成するとともに前記第２の断層画像として第２の１回走査断層画像を生成し、
    前記検出手段は、前記第１の１回走査断層画像および前記第２の１回走査断層画像を用いて、前記層を検出することを特徴とする請求項３、４、５、８、９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
12. 前記生成手段は、前記被検体の所定箇所を複数回走査することにより得られた複数の前記干渉信号に対して、前記フーリエ変換を行って、前記第１の断層画像に属する複数の第１の１回走査断層画像を生成するとともに前記第２の断層画像に属する複数の第２の１回走査断層画像を生成し、
    前記複数の第１の１回走査断層画像を位置合わせした後に加算平均処理を行って、前記第１の断層画像に属する第１の加算平均断層画像を取得するとともに、前記複数の第２の１回走査断層画像を位置合わせした後に加算平均処理を行って、前記第２の断層画像に属する第２の加算平均断層画像を取得する位置合わせ手段を更に有し、
    前記検出手段は、前記第１の加算平均断層画像および前記第２の加算平均断層画像を用いて、前記層を検出することを特徴とする請求項３、４、５、８、９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
13. 前記位置合わせ手段は、
    前記複数の第２の１回走査断層画像を位置合わせして前記第２の加算平均断層画像を取得する場合に、前記複数の第１の１回走査断層画像を位置合わせした際に用いたパラメータを使用した位置合わせを行う、
    または、
    前記複数の第１の１回走査断層画像を位置合わせして前記第１の加算平均断層画像を取得する場合に、前記複数の第２の１回走査断層画像を位置合わせした際に用いたパラメータを使用した位置合わせを行う、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の画像処理装置。
14. 前記検出手段は、前記被検体の深さ方向における前記変化した位置を前記被検体の層境界として検出することを特徴とする請求項２または７に記載の画像処理装置。
15. 前記検出手段は、前記絶対値情報に係る前記被検体の第１の断層画像に対してエッジ検出を行って、前記層を検出することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
16. 前記絶対値情報に係る前記被検体の第１の断層画像に前記検出手段が検出した層の境界線を重ねた画像を、表示装置に表示させる表示制御手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
17. 前記被検体は、被検眼であり、
    前記検出手段は、前記層として網膜の層を検出することを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
18. 前記取得手段は、ライン状の前記測定光を前記被検体に照射し、ライン状の前記干渉光をラインセンサで検出する断層画像撮影装置で得られた前記干渉信号に対して、前記フーリエ変換を行って前記複素信号を取得することを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
19. 測定光を照射した被検体からの戻り光と、前記測定光から分岐した参照光とを干渉させることにより得られた干渉光に基づく干渉信号に対して、フーリエ変換を行って複素信号を取得する取得ステップと、
    前記複素信号の絶対値情報と前記複素信号の位相情報とを用いて、前記被検体の層を検出する検出ステップと、
    を有することを特徴とする画像処理方法。
20. 測定光を照射した被検体からの戻り光と、前記測定光から分岐した参照光とを干渉させることにより得られた干渉光に基づく干渉信号に対して、フーリエ変換を行って複素信号を取得する取得ステップと、
    前記複素信号の絶対値情報と前記複素信号の複素平面における軸への射影情報とを用いて、前記被検体の層を検出する検出ステップと、
    を有することを特徴とする画像処理方法。
21. コンピュータを、請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の画像処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。