JPH11299734A - 眼の充血度の測定方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 定量的に且つ簡便に眼の充血度を測定できる
方法および装置を提供すること。 【解決手段】 眼の周囲を遮蔽して外部から眼球表面へ
の光の進入を遮断すると共に該眼球に間接光を照射し、
斯る状態下に上記眼を撮影し、その撮像を二値化処理し
て該眼球の白眼の部分における充血部の面積を算出する
ことを特徴とする眼の充血度の測定方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、眼の充血度の定量
的で簡便な測定方法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】眼の充
血の程度は、眼自体の健康の尺度の一つとして、又、美
容的な観点からも重要なファクターとなる。即ち、眼が
過度に充血していると、美容的に良い印象を与えない。
しかし、充血の程度は一般に感覚的なものであり、充血
の仕方によっては実際はそれほど充血していないにもか
かわらず、かなり充血しているような場合もあれば、そ
の逆の場合もある。そして、眼の充血を抑えることに対
する従来の美容的な処置も、ある程度感覚に頼るところ
があったことから、眼の充血の程度を定量的に且つ簡便
に評価できる方法が望まれていた。

【０００３】従って、本発明の目的は、定量的に且つ簡
便に眼の充血度を測定できる方法および装置を提供する
ことにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、一定の条
件下に眼の白眼の部分を撮影し、その撮像のデータを二
値化処理することにより、簡便に且つ正確に眼の充血の
程度を測定し得ることを知見した。

【０００５】本発明は、眼の周囲を遮蔽して外部から眼
球表面への光の進入を遮断すると共に該眼球に間接光を
照射し、斯る状態下に上記眼を撮影し、その撮像を二値
化処理して該眼球の白眼の部分における充血部の面積を
算出することを特徴とする眼の充血度の測定方法を提供
することにより上記目的を達成したものである。

【０００６】また、本発明は、上記眼の充血度の測定方
法の実施に用いられる好ましい測定装置として眼の周囲
を遮蔽して外部から眼球表面への光の進入を遮断する遮
蔽部と、遮蔽された該眼に間接光を照射するように該遮
蔽部の内側に設けた光透過部と、該光透過部に光路が連
通する光源と、上記間接光の照射下に上記眼を撮影する
撮影部とを有する撮影機構、及び該撮影部により得られ
た撮像を二値化処理して上記眼球の白眼の部分における
充血部の面積を算出する演算機構を具備してなることを
特徴とする眼の充血度の測定装置を提供するものであ
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】先ず、本発明の眼の充血度の測定
装置の好ましい実施形態を図面を参照しながら説明す
る。ここで図１は、本発明の眼の充血度の測定装置の一
例を示す斜視図、図２は図１に示す測定装置の正面図、
図３は図２におけるＩ−Ｉ線断面図である。

【０００８】本実施形態の眼の充血度の測定装置（以
下、単に測定装置ともいう）は、図１〜図３に示す撮影
機構１と演算機構（図示せず）とから構成されており、
両者は別体に設けられている。撮影機構１は、本体１０
の正面に配され、且つ眼の周囲を遮蔽して外部から眼球
表面への光の進入を遮断する遮蔽部２０、遮蔽された該
眼に間接光を照射するように遮蔽部２０の内側に設けた
光透過部３０、光透過部３０に光路が連通する光源４
０、及び上記間接光の照射下に上記眼を撮影する撮影部
５０を有している。一方、演算機構は、パーソナルコン
ピュータから構成されている。撮影機構１と演算機構と
は、ケーブルを介して電気的に又はその他の公知の手段
によって、撮影部５０により得られた撮像のデータの受
け渡しが可能になされている。

【０００９】撮影機構１を構成する各部の詳細について
引き続き図１〜図３を参照しながら説明すると、本体１
０は、やや扁平な箱形の形状をなしており、測定に際し
て測定者が撮影機構１を把持する把持部として作用す
る。本体１０の正面部１１における縦方向中心線からや
や右方寄りの部分には三角錐状の凹陥部１２が形成され
ており、測定の際に被測定者の鼻が該凹陥部１２収容さ
れるようになされている。本体１０の内部は空洞となっ
ており、その内壁は金属箔等の高反射性材料１３によっ
て被覆されている。本体１０の右側方部の下部からは腕
部１４が水平方向に延出しており、その端部には球頭部
１５および柱状支持部１６からなる焦点合わせ部１７が
立設されている。球頭部１５は、その高さ方向の位置
が、後述するレンズ窓３１と同位置になるように配置さ
れている。

【００１０】遮蔽部２０は、本体１０の正面部における
凹陥部１２に隣接してその左方に設けられている。従っ
て、遮蔽部２０と凹陥部１２との位置関係から明らかな
ように、本実施形態の装置によれば被測定者の左眼が測
定対象となる。遮光部２０は、遮光性材料から構成され
ており、後述する光透過部３０を囲繞するように本体１
０の正面部から起立して形成されている。起立した遮蔽
部２０の上面部２１は、被測定者の眼の周囲の凹凸形状
にフィットし得るような滑らかな曲面形状をなしてお
り、これにより測定に際して被測定者の眼の周囲を遮蔽
して外部から眼球表面への光の進入が遮断されるように
なされている。

【００１１】光透過部３０は、遮蔽部２０の内側に位置
し且つ本体１０の内部に突出するように設けられてい
る。光透過部３０は４枚の半透明散乱板から構成されて
おり、これらの半透明散乱板は被測定者の眼を囲繞する
ように上下左右方向に配されている。これにより、遮蔽
部２０によって遮蔽された被測定者の眼に全周囲方向か
ら間接光が照射され、眼球表面に影できたり或いはハレ
ーションが起こることが効果的に防止される。４枚の上
記半透明散乱板により囲繞されて形成された矩形状の部
分は開口しており、後述する撮影部５０のレンズ窓３１
を構成している。そして、該レンズ窓３１を通じて被測
定者の眼が撮影部５０によって撮影されるようになされ
ている。

【００１２】光源４０は本体１０の内部の左側方部に配
置されている。上述した通り本体１０の内部は空洞にな
っており、該空洞を介して光源４０は光透過部３０に光
路が連通している。更に、上述した通り、本体１０の内
部は高反射性材料１３で被覆されているので、光源４０
からの光は本体１０の内部で反射を繰り返した後、光透
過部３０を透過して間接光となり、被測定者の眼をその
全周囲方向から照明する。これにより、上述した通り、
撮影の際に、被測定者の眼球表面に影できたり或いはハ
レーションが起きることを効果的に防止することがで
き、鮮明な撮像を得ることができる。光源４０の種類に
特に制限は無く、例えば蛍光灯、ハロゲンランプ、キセ
ノンランプ、タングステンランプ等が用いられる。光源
４０の形状は直線状、環状等の如何なる形状でもよい。
環状光源を用いる場合であれば、その中心部に眼を配置
することになる。本実施形態では直線光源を用いた場合
を例にとり説明するが、環状光源を用いた場合でも同様
の方法によって間接光を眼に照射することができる。

【００１３】撮影部５０は本体１０の背面部１８に配さ
れている。この背面部１８には上述したレンズ窓３１と
連通する開口が形成されており、撮影部５０におけるレ
ンズ部５１は、該開口内に嵌入してレンズ窓３１を通じ
て本体１０の正面部１１側に露出している。レンズ部５
１の端面５２は、光透過部３０における半透明散乱板の
端面と当接しており、これにより本体１０の背面部１８
側から眼球への直接光の進入が遮断されている。撮影部
５０としては被測定者の眼の撮影が可能なものであれば
その種類に特に制限は無いが、デジタル式のものを用い
ると、後述する演算機構における撮像のデータの二値化
処理が容易となる。デジタル式の撮影部５０は、所定の
画素数を有する電荷結合素子（ＣＣＤ）を備えており、
測定対象となる眼の各部分が、対応する画素上に結像さ
れ、画素全体として一つの撮像が形成される。各画素上
に結像された像は、ＲＧＢ三色の分光成分ごとに８ビッ
ト、即ち０〜２５５迄の２５６段階の数値をとるデジタ
ルデータとして保存される。このデータは演算機構に送
られ、該演算機構に組み込まれたプログラムにより所定
の二値化処理が行われる。

【００１４】次に、図１〜図３に示す実施形態の測定装
置による本発明の眼の充血度の測定方法の好ましい実施
形態を、図４を参照しながら説明する。図４は、図１〜
図３に示す実施形態の測定装置を用いた眼の充血度を測
定する方法を示す模式図、図５は、撮像のデータの二値
化処理の手順を示すブロック図である。

【００１５】先ず、撮影機構１の遮蔽部２０を図４に示
すように、測定対象となる被測定者の左眼に当接させ、
眼の周囲を遮蔽して外部から眼球表面への光の進入を遮
断する。これと共に、光源４０からの光を光透過部３０
を通して間接光となして該眼に全周囲方向から照射す
る。斯る状態下に該眼を撮影部５０により撮影する。撮
影に際しては、測定対象となっていない右眼の焦点を、
顔の右方向である本体１０に設けられた焦点合わせ部１
７に合わせる。これにつられて測定対象である左眼の焦
点も顔の右方向である焦点合わせ部１７の方向を向く。
これにより眼球における白眼の部分が、撮影部５０のレ
ンズ部５１により多く向くことになり、該白眼の部分が
多く撮影されるようになる。尚、この場合、本体１０に
焦点合わせ部１７を設けることによって、容易に白眼の
部分が多く撮影されるようになるが、これに代えて、白
眼の部分が多く撮影されるようになる限りにおいて、焦
点合わせ部１７を設けること無く、撮影の際に被測定者
の眼の焦点を顔の左右何れかの方向に合わせるようにし
てもよい。

【００１６】撮影部５０によって得られた撮像はカラー
の画像であり、該撮像のデータは、Ｒ、Ｇ及びＢの三色
の分光成分ごとにデジタル化されている。このデータは
ケーブルを介して電気的に又は着脱式のメモリーカード
等のその他の公知の手段によって、図示しない演算機構
に送られる。演算機構は上述の通りパーソナルコンピュ
ータから構成されており、該パーソナルコンピュータに
よって上記データに対して以下に述べる二値化処理が行
われ、眼球の白眼の部分における充血部の面積が算出さ
れる。

【００１７】演算機構による二値化処理の手順は図５に
示す通りである。この二値化処理は、各画素を赤色およ
び白色の何れかに二値化することからなる。即ち、ま
ず、撮像のデータから白眼の領域を選択する。この領域
の選択は撮影部５０における特定領域の画素の選択に等
しい。次に、選択された領域の各画素について、Ｒ、Ｇ
及びＢの値をそれぞれ読み込む。通常Ｒ、Ｇ及びＢの値
は８ビット、即ち０〜２２５迄の２５６段階の数値をと
るが、４ビットや１２ビットの場合でも同様な処理が行
える。

【００１８】各画素についてそれぞれ読み込まれた各Ｒ
ＧＢ値に関し、各画素ごとにＲ、Ｇ及びＢの値の大小関
係を評価して、各画素を赤色および白色の何れかに二値
化する仮判定を行う。詳細には、Ｒの値とＧの値との大
小関係およびＲの値とＢの値との大小関係をそれぞれ評
価し、Ｒ＞Ｇであるか又はＲ＞Ｂである画素を赤色と仮
判定し、それ以外となる画素を白色と仮判定する。

【００１９】次に、仮判定された各画素の色について、
隣接する画素の仮判定の色との関係において色を再判定
する。詳細には、注目している画素について、それに隣
接する８つの画素のうちの５つ以上が、上記の仮判定で
赤色であると判定されている場合には、注目している当
該画素の色を赤色と再判定し（上記の仮判定で当該画素
の色が白色と判定された場合であっても）、それ以外の
場合には白色と再判定する（上記の仮判定で当該画素の
色が赤色と判定された場合であっても）。この操作を選
択領域の画素すべてについて行う。

【００２０】最後に、再判定された各画素の色につい
て、隣接する画素の再判定の色との関係において、色を
最終判定する。詳細には、注目している画素について、
それに隣接する画素のうちの６つ以上が、上記の再判定
で白色であると判定されている場合には、注目している
当該画素の色を白色と最終判定し、それ以外の場合には
赤色と最終判定する。この操作を選択領域の画素すべて
について行う。

【００２１】このようにして、選択領域の画素すべての
色が赤色であるか或いは白色であるかが判定されて、す
べての画素が赤色および白色の何れかに二値化される。
赤色と最終判定された画素は眼球における充血している
部分に相当し、白色と最終判定された部分は充血してい
ない部分に相当する。従って、赤色部分の画素数が眼球
における充血部の面積に相当することになる。そして、
選択領域の全画素数に対する赤色と最終判定された画素
数の割合（％）を算出して、この割合を眼の充血度とす
る。

【００２２】このようにして測定された眼の充血度の値
に応じて美容的な観点から種々の処置を施すことができ
る。例えば、眼の充血をしずめるために眼に冷貼布を貼
る際に、上記の値に基づく充血の程度に応じて、適切な
冷却能を有する薬剤が含有された冷貼布を選択して用い
ることができる。

【００２３】以上、本発明の眼の充血度の測定方法およ
び測定装置をその好ましい実施形態に基づき説明した
が、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の趣旨
を逸脱しない限り種々の変更が可能である。例えば、上
記実施形態の測定装置は左眼の測定用のものであるが、
該装置における各部を左右対称に配置した装置によれ
ば、右眼を測定することができる。また、上記実施形態
の測定装置と、該装置における各部を左右対称に配置し
た装置とを一体化することにより、左右の眼を測定する
ことができる。また、上記実施形態においては撮影機構
と演算機構とが別体であるが、これに代えて両機構を一
体・コンパクト化して運搬・携帯等に便利なようにして
もよい。また、演算機構における二値化処理は上述した
方法に限られず、種々の変更が可能である。

【００２４】

【実施例】以下、実施例を挙げて、本発明の眼の充血度
測定装置を用いた本発明の眼の充血度の測定方法による
効果を具体的に説明する。

【００２５】〔実施例１〕図１〜図３に示す撮影機構１
を、図４に示すように被測定者の左眼の部分に密着さ
せ、測定部位内への光の進入を遮断した状態で、白眼の
部分を撮影した。この際、白眼の部分が多く撮影される
ように、被測定者に、眼の焦点を、焦点合わせ部１７に
合わせるようにしてもらった。撮影により得られた撮像
データを演算機構としてのパーソナルコンピュータを用
いて上述の二値化処理を行う充血度を算出した。測定
後、被測定者にコンピュータディスプレーを注視する作
業を８時間行わせ、その後、上記と同様の測定を再び行
い、充血度を算出した。その結果、下記の表１に示すデ
ータが得られた。

【００２６】

【表１】

【００２７】上記の表１に示す結果によれば、長時間の
眼の酷使により被測定者の眼の充血度が高くなっている
ことが判り、この結果から、本発明の眼の充血度測定装
置を用いた本発明の眼の充血度の測定方法の有効性が明
らかである。

【００２８】

【発明の効果】本発明の眼の充血度の測定方法および測
定装置によれば、眼の充血度を簡便に且つ短時間で定量
的に測定できる。しかも、測定に際して測定装置を被測
定者の眼に単に当接させるだけなので、被測定者の身体
的な負担が少ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、本発明の眼の充血度の測定装置の一
例を示す斜視図である。

【図２】 図１に示す測定装置の正面図である。

【図３】 図２におけるＩ−Ｉ線断面図である。

【図４】 図１〜図３に示す実施形態の測定装置を用い
た眼の充血度を測定する方法を示す模式図である。

【図５】 撮像のデータの二値化処理の手順を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

１ 撮影機構 １０ 本体 ２０ 遮蔽部 ３０ 光透過部 ４０ 光源 ５０ 撮影部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 眼の周囲を遮蔽して外部から眼球表面へ
   の光の進入を遮断すると共に該眼球に間接光を照射し、
   斯る状態下に上記眼を撮影し、その撮像を二値化処理し
   て該眼球の白眼の部分における充血部の面積を算出する
   ことを特徴とする眼の充血度の測定方法。
2. 【請求項２】 上記撮影に際し、上記白眼の部分が多く
   撮影されるように、眼の焦点を顔の左右何れかの方向に
   合わせることを特徴とする請求項１記載の眼の充血度の
   測定方法。
3. 【請求項３】 眼の周囲を遮蔽して外部から眼球表面へ
   の光の進入を遮断する遮蔽部と、遮蔽された該眼に間接
   光を照射するように該遮蔽部の内側に設けた光透過部
   と、該光透過部に光路が連通する光源と、上記間接光の
   照射下に上記眼を撮影する撮影部とを有する撮影機構、
   及び該撮影部により得られた撮像を二値化処理して上記
   眼球の白眼の部分における充血部の面積を算出する演算
   機構を具備してなることを特徴とする眼の充血度の測定
   装置。
4. 【請求項４】 上記白眼の面積が多く撮影されるよう
   に、上記眼の焦点合わせ部を、上記撮影部の左右何れか
   の方向に上記撮影機構と一体的に設けたことを特徴とす
   る請求項３記載の眼の充血度の測定装置。
5. 【請求項５】 上記撮影機構と上記演算機構とが別体に
   設けられていることを特徴とする請求項３又は４に記載
   の眼の充血度の測定装置。