JP5395888B2 - 画像生成装置、画像生成システム及び画像生成方法 - Google Patents
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Description
また、本発明の画像生成システムは、被検査物に光を照射することにより得られる複数のフレームの信号をそれぞれフーリエ変換して複数の複素数のデータを得る手段と、前記複数の複素数のデータを複数の実数のデータに変換する手段と、前記複数の実数のデータを用いて前記複数のフレームに対して測定エラーであるか否かを判断する手段と、前記複数のフレームのうち、前記測定エラーであると判断されたフレーム以外の複数のフレームに対応する複数の複素数のデータを平均する手段と、を有することを特徴とする。
つぎに、本発明の実施例1について説明する。本実施例においては、マイケルソン干渉計を用いた撮像装置によって断層画像を生成するが、本発明において用いることのできる撮像装置はこれに限定されることはない。また、本実施例の信号処理は、後述する実施例2とは異なり、実数のデータを基にして移動量計算を行うことを特徴とする。
実施例1に係る光干渉断層撮像装置(以下、OCT装置とも言う)について図2を用いて説明する。図2は、本実施例のマイケルソン型の光学系(マイケルソン干渉計)を用いる撮像装置を説明するための模式図である。
図1を用いて、図2に示したOCT装置で実行される信号処理を説明する。
工程A1で測定を開始する。この状態は、OCT装置が起動されていて、被検眼が配置されている。さらに測定に必要な調整が術者によって行われ、測定が開始された状態である。
そして、工程A7で終了をする。
ここでは、OCT装置を用いた測定から画像表示までを説明したが、例えば、ネットワークを介して得た複数フレームのデータに、上記処理を適用することによってノイズを低減した画像を得ることもできる。
本実施例の工程Mは、実数に変換した後にフレーム間の画像を足して信号の合成をする従来の手法に対し、複素数の状態で足した後に実数に変換することを特徴としている。これらの原理的な違いは、2つの複素数を実数に変換した後に足す場合と、実数に変換する前に足して、その後実数に変換する場合の差に帰着する。
つぎに、本発明の実施例2について説明する。ここでは、実施例1との差異について特に説明する。本実施例においては、マッハツェンダ干渉計を用いた撮像装置によって断層画像を生成するが、本発明において用いることのできる撮像装置はこれに限定されることはない。また、本実施例の信号処理は、フレームの信号をフレーム内で合成する第六の工程を含むことと、位相成分を含めた移動量計算を行うことを特徴とする。なお、これらの特徴のうち双方ともを含んだ態様を以下に記載するが、本発明は以下の記載に限定されず、いずれか一方の特徴のみを含んだ態様でもよい。
実施例2に係る光干渉断層法を用いる撮像装置について図4を用いて説明する。図4は、本実施例のマッハツェンダ型の光学系を用いる撮像装置を説明するための模式図である。なお、図2と同じ構成には同じ番号を付し、その説明を一部省略している。光源201から出射した光はファイバー202、ファイバーカプラ401−1を介し、測定光214と参照光213とに分割される。
図5を用いて、図4に示したOCT装置で実行される実施例2における信号処理を説明する。なお、図1と同じ符号は、同様の処理を表す。
工程A1で測定を開始する。
工程A2で信号を取得する。ここでは、1フレームに対して、2048ラインの画像を取得し、それを合計500フレーム取得する。その結果、1フレームあたり1024×2048要素のデータを得る。ここで、本実施例の特徴の一つは、各フレーム内で信号を合成することである。
工程A3で波長波数変換をする。
工程A4でフーリエ変換をする。そして、必要部分を切り出すことによって各フレームで512×512の複素数の2次元配列データを得て、次の工程にデータを送る。
工程A5−1で移動量計算を行う。ここで、実施例1が実数に変換して移動量計算をしていたのに対して、本実施例では複素数の状態で移動量計算を行う。すなわち、データの差を計算するときは複素数の状態で行い、その結果の2乗平均が、最小になる場合を抽出する。この結果、位相を含めた移動量計算が可能になる。
なお、複素数のデータは、極座標に変換して計算してもよい。
工程Mで、工程A4において得た複素数の2次元配列データに対して、工程A5−1において得た位相を含めた移動に関する情報を基づいて加算平均を行う。そして、その結果を実数に変換して工程A6にデータを送る。
工程A6で、1つの断層画像を得る。
工程A7で終了をする。
本実施例では、位相を含めた移動量計算を行うことができ、さらなる画質の向上が期待できる。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(コンピュータプログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
すなわち、前記コンピュータプログラムは、被検査物に光を照射することにより得られる複数のフレームの信号を取得する第一の工程を行う第一の手順と、前記複数のフレームの信号をフーリエ変換し、複素数のデータをそれぞれ得る第二の工程を行う第二の手順と、前記それぞれの複素数のデータを用いて、前記複数のフレームの合成を複素数で行う第三の工程を行う第三の手順と、前記合成したデータに基づき、断層画像を生成する第四の工程を行う第四の手順とを備える。また、前記コンピュータプログラムは、フレームの移動の情報を取得する第五の工程を行う第五の手順と、前記フレームの信号をフレーム内で合成する第六の工程を行う第六の手順とを更に備えてもよい。
202 光ファイバー
203 レンズ
204 ビームスプリッタ
205 対物レンズ
206 フォーカス調整機構
207 分散補償ガラス
208 XYスキャナ
209 参照ミラー
210 ミラー調整機構
211 分光器
212 コンピュータ
213 参照光
214 測定光
215 戻り光
216 角膜
217 眼
218 網膜
301 第1のフレーム
302 第2のフレーム
303 第3のフレーム
401 フォトカプラ
402 サーキュレーター
403 レンズ
Claims (23)
- 被検査物に光を照射することにより得られる複数のフレームの信号をフーリエ変換して複数の複素数のデータを得る手段と、
前記複数の複素数のデータを複数の実数のデータに変換する手段と、
前記複数の実数のデータを用いて前記複数のフレームに対して測定エラーであるか否かを判断する手段と、
前記複数のフレームのうち、前記測定エラーであると判断されたフレーム以外の複数のフレームに対応する複数の複素数のデータを平均する手段と、
を有することを特徴とする画像生成装置。 - 前記複数のフレームから前記測定エラーであると判断されたフレームを間引く手段を有し、
前記平均する手段は、前記間引かれた後の複数のフレームに対応する複数の複素数のデータを平均することを特徴とする請求項1に記載の画像生成装置。 - 前記判断する手段は、フレーム内での歪によるデータの抜けを前記測定エラーであると判断することを特徴とする請求項1または2に記載の画像生成装置。
- 前記被検査物は眼であり、
前記判断する手段は、眼を閉じることによるデータの抜けを前記測定エラーであると判断することを特徴とする請求項1または2に記載の画像生成装置。 - 前記平均する手段は、前記複数のフレーム間の平行移動と回転移動とのうち少なくとも一方の情報に基づいて、前記複数の複素数のデータを平均することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像生成装置。
- 前記被検査物は眼であり、
前記移動は前記眼の固視微動によって生じることを特徴とする請求項5に記載の画像生成装置。 - 前記平均する手段は、前記複数の複素数のデータに加算平均及び2乗平均のいずれかを行うことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像生成装置。
- 前記被検査物は眼であり、
前記複数のフレームは、それぞれ眼の光軸と交差する方向において異なる位置で得られ、
前記フレーム間の位置の差は、横分解能の数倍以下であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像生成装置。 - 前記平均された複素数のデータに基づいて画像を生成する手段を更に有することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像生成装置。
- 前記生成する手段は断層画像を前記画像として生成し、
さらに前記断層画像を表示装置に表示させる手段を有することを特徴とする請求項9に記載の画像生成装置。 - 前記平均された複素数のデータを実数に変換する手段を有し、
前記生成する手段は、前記実数に変換されたデータを前記画像として生成することを特徴とする請求項9または10に記載の画像生成装置。 - コンピュータを、請求項1乃至11のいずれか1項に記載の画像生成装置の各手段として実行させることを特徴とするプログラム。
- 被検査物に光を照射することにより得られる複数のフレームの信号をフーリエ変換して複数の複素数のデータを得る手段と、
前記複数の複素数のデータを複数の実数のデータに変換する手段と、
前記複数の実数のデータを用いて前記複数のフレームに対して測定エラーであるか否かを判断する手段と、
前記複数のフレームのうち、前記測定エラーであると判断されたフレーム以外の複数のフレームに対応する複数の複素数のデータを平均する手段と、
を有することを特徴とする画像生成システム。 - 前記複数のフレームから前記測定エラーであると判断されたフレームを間引く手段を有し、
前記平均する手段は、前記間引かれた後の複数のフレームに対応する複数の複素数のデータを平均することを特徴とする請求項13に記載の画像生成システム。 - 前記判断する手段は、フレーム内での歪によるデータの抜けを前記測定エラーであると判断することを特徴とする請求項13または14に記載の画像生成システム。
- 前記被検査物は眼であり、
前記判断する手段は、眼を閉じることによるデータの抜けを前記測定エラーであると判断することを特徴とする請求項13または14に記載の画像生成システム。 - 前記複数の複素数のデータをコンピュータに転送する手段を有し、
前記平均する手段は、コンピュータに転送された後に前記複数の複素数のデータを平均することを特徴とする請求項13乃至16のいずれか1項に記載の画像生成システム。 - コンピュータを、請求項13乃至17のいずれか1項に記載の画像生成システムの各手段として実行させることを特徴とするプログラム。
- 被検査物に光を照射することにより得られる複数のフレームの信号をそれぞれフーリエ変換して複数の複素数のデータを得る工程と、
前記複数の複素数のデータを複数の実数のデータに変換する工程と、
前記複数の実数のデータを用いて前記複数のフレームに対して測定エラーであるか否かを判断する工程と、
前記複数のフレームのうち、前記測定エラーであると判断されたフレーム以外の複数のフレームに対応する複数の複素数のデータを平均する工程と、
を有することを特徴とする画像生成方法。 - 前記複数のフレームから前記測定エラーであると判断されたフレームを間引く工程を有し、
前記平均する工程では、前記間引かれた後の複数のフレームに対応する複数の複素数のデータを平均することを特徴とする請求項19に記載の画像生成方法。 - 前記判断する工程では、フレーム内での歪によるデータの抜けを前記測定エラーであると判断することを特徴とする請求項19または20に記載の画像生成方法。
- 前記被検査物は眼であり、
前記判断する工程では、眼を閉じることによるデータの抜けを前記測定エラーであると判断することを特徴とする請求項19または20に記載の画像生成方法。 - 請求項19乃至22のいずれか1項に記載の画像生成方法の各工程をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
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