WO2004069045A1 - Eyeball examining device and eyeball examining method - Google Patents
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Definitions
- FIGS. 1 and 2 cover the subject's eyes with the cover 12 of the camera 12.
- the cover 28 fits on the face of the subject and blocks external light, so that when the eye is photographed with the eye tester 10, external light does not enter the subject's eyes and the pupil is enlarged. Become.
- the image processing section 14 mainly includes a display 40, a control section 42, an image processing section 44, an image calculation section 46, and an image determination section 48.
- the control unit 42 includes a CPU that controls the image processing unit 14 and performs various calculations, a ROM that stores control programs and the like, and a RAM and a hard disk (HD) that store various programs and video data. It mainly consists of an input section (IZF) for inputting measurement start / end commands, invisible light source, visible light source power on / off input, etc. '
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Abstract
A small, lightweight eyeball examining device and an eyeball examining method capable of automatically measuring and quantifying the contracting speed and diameter of a pupil at papillary light reflex from the area and radius of curvature of a pupil. The eyeball examining device (10) approximately comprises a camera head (12), and an image processing device (14) which is mainly provided with a display (40) for displaying imaged eyeballs, a control unit (42) for converting moving image data into digital moving image data, an image processing unit (44) for converting it into a data format displayable on the display (40), an image computing unit (46) for detecting an edge surrounding a pupil from each frame of digital moving image data, then converting it into a pupil area and calculating a time-dependent change in pupil area from a frame-to-frame pupil area and unit time, and an image judging unit (48) for comparing a change with time in pupil area measured and retained in advance with a measured change with time in pupil area.
Description
明細書 眼球検査装置及び眼球検査方法 技術分野 Description Eye test apparatus and eye test method
本発明は、 医療分野において不可視光源を使用することにより薬品に 頼らず瞳孔を散大させたまま網膜、 虹彩、 水晶体、 網様体など眼球を構 築する生体構造の検査や撮影を行うと共に、 対光反射を定量化すること により、 脳幹障害、 視神経,動眼神経等の脳神経や交感神経の障害の程 度を把握することができる眼球検査装置及び眼球検査方法に関するもの である。 背景技術 The present invention uses an invisible light source in the medical field to examine and photograph the anatomy of the eye, such as the retina, iris, lens, and reticular body, while dilating the pupil without relying on drugs. The present invention relates to an eye test apparatus and an eye test method that can quantify light reflex to determine the degree of cranial nerve and sympathetic nerve disorders such as brain stem disorder, optic nerve and oculomotor nerve. Background art
従来より、 眼球内の検査 ·撮影を行う際に可視光線を眼球に照射する と縮瞳してしまうため、 例えば合成アト口ピン類似物質であるトロピカ ミ ド等を主成分とした瞳孔散大藥を使用し、 瞳孔を散大させて行ってい た。 Conventionally, irradiating visible light to the eye during examination / imaging of the eye causes miosis. For example, a dilated pupil containing tropicamide, a compound similar to a synthetic atorotic pin, as a main component. The pupil was dilated using a computer.
また、 対光反射は瞳孔に可視光線を照射した際に起こる瞳孔反射のひ とつであり、 この対光反射が動眼神経障害及び中脳 ·脳幹 ·橋部障害等 や自律神経系の影響を受けることに着目し、 瞳孔の対光反射を測定する 光照射方法と装置が例えば特許文献 1により開示されている。 The light reflex is one of the pupil reflexes that occurs when the pupil is irradiated with visible light, and this light reflex reflects the effects of oculomotor nerve disorders, midbrain, brain stem, pons disorders, etc., and the autonomic nervous system. A light irradiation method and apparatus for measuring the light reflection of the pupil by focusing on the light reception is disclosed in Patent Document 1, for example.
特許文献 1 特開 2 0 0 2— 2 3 8 8 5 1 Patent document 1 Japanese Patent Application Publication No. 2000- 2 3 8 8 5 1
しかしながら、 瞳孔散大藥を用いた眼球内の検査, 撮影方法は、 瞳孔 が散大するための時間が必要であると共に、 薬の副作用と危険性があり 被験者が制限されるという課題があった。 However, the method of examining and photographing the inside of the eye using a pupil dilator requires time for dilation of the pupil, and there is a problem that the side effect and danger of the drug are present and the subjects are limited. .
また、 救急医療現場において、 対光反射は被験者の意識レベルの判定
、 即ち治療の緊急度を判断するための重要なパラメ一夕であるが、 被験 者が診断者に従わない場合や診断者の熟練度及び個人差に起因する問題 で必要な救急治療が必ずしも効果的に行なわれない場合があった。 この 課題を解決するために特許文献 1に示される光照射装置を使用するには 、 その内部にハーフミラーがあるため装置の小型化が困難、 即ち可搬性 に欠けるため使用することが難しかった。 In an emergency care setting, light reflection is used to determine the consciousness level of the subject. In other words, it is an important parameter for judging the urgency of treatment, but the necessary emergency treatment is not always effective when the subject does not follow the diagnoser or when the problem is due to the skill and individual differences of the diagnoser. Was not always done. To use the light irradiation device disclosed in Patent Document 1 to solve this problem, it was difficult to reduce the size of the device because of the presence of a half mirror inside the device, that is, it was difficult to use the device because of lack of portability.
さらには、 特許文献 1に示される光照射装置では、 救急医療現場での 瞳孔を観測するための十分な時間が保てない場合や眼瞼下垂が起こって いる状況での対光反射の測定は困難であった。 発明の開示 Furthermore, with the light irradiation device disclosed in Patent Document 1, it is difficult to measure the light reflex when the time required for observing the pupil at the point of emergency medical care or when eyelid drooping occurs is difficult Met. Disclosure of the invention
この発明は、 上述した課題を解決するためになされたもので、 この発 明の第一の目的は、 薬品の投与によらず瞳孔を散大させて短時間で眼球 内を撮影できる眼球検査装置及び眼球検査方法を提供することである。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and a first object of the present invention is to provide an ophthalmologic examination apparatus capable of enlarging a pupil and photographing the inside of an eyeball in a short time regardless of administration of a drug. And an eye examination method.
また、 この発明の第二の目的は、 対光反射における瞳孔の収縮速度、 瞳孔径を瞳孔面積や瞳孔の曲率半径から自動的に測定し定量化できる小 型 ·軽量な眼球検査装置及び眼球検査方法を提供することである。 上述した課題を解決し、 目的を達成するため、 この発明に係わる眼球 検査装置は、 請求項 1の記載によれば、 顔面にフィ ッ トすることで可視 光線を遮断するカバーと、 不可視光を撮影するカメラと、 不可視光源と からなることを特徴とする。 Further, a second object of the present invention is to provide a small and lightweight eye examination apparatus and eye examination which can automatically measure and quantify the pupil contraction speed and pupil diameter in light reflection from the pupil area and the pupil curvature radius. Is to provide a way. In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, according to the first aspect of the present invention, an eyeball inspection apparatus according to the present invention includes a cover that blocks visible light by fitting to a face, and an invisible light. It is characterized by comprising a camera for photographing and an invisible light source.
また、 この発明に係わる眼球検査装置は、 請求項 2の記載によれば、 撮像部と画像処理部とを具備する眼球検査装置において、 前記撮像部の 一端に備えられた板状基部は、 不可視光源と撮影用穴部と遮光カバーと を有することを特徴とする。 According to the second aspect of the present invention, there is provided an eyeball inspection apparatus including an imaging unit and an image processing unit, wherein the plate-shaped base provided at one end of the imaging unit is invisible. It has a light source, a photographing hole, and a light-shielding cover.
また、 この発明に係わる眼球検査装置は、 請求項 3の記載によれば、
前記撮像部は赤外線カメラであり、 前記不可視光源は赤外線光源である ことを特徴とする。 . Further, according to the third aspect of the present invention, an eyeball inspection apparatus according to The imaging unit is an infrared camera, and the invisible light source is an infrared light source. .
また、 この発明に係わる眼球検査装置は、 '請求項 4の記載によれば、 前記板状基部は可視光源を更に有することを特徴とする。 Further, an eyeball inspection apparatus according to the present invention is characterized in that, according to claim 4, the plate-shaped base further includes a visible light source.
また、 この発明に係わる眼球検査装置は、 請求項 5の記載によれば、 前記撮影用穴部に可視光力ッ トフィルターを設けたことを特徴とする。 According to the fifth aspect of the present invention, the eyeball inspection apparatus according to the present invention is characterized in that a visible light power filter is provided in the imaging hole.
また、 この発明に係わる眼球検査装置は、 請求項 6の記載によれば、 前記画像処理部は、 前記撮像部により撮影された眼球の動画像を複数の 眼球静止画像に変換する制御部と、 前記眼球静止画像から瞳孔の輪郭を 検出し、 瞳孔面積と瞳孔面積の時間あたりの変化とを算出する画像演算 部とを備えることを特徴とする。 Further, according to the eyeball inspection apparatus according to the present invention, according to claim 6, the image processing unit includes: a control unit that converts a moving image of the eyeball captured by the imaging unit into a plurality of eyeball still images; The pupil contour is detected from the eyeball still image, and an image calculation unit that calculates a pupil area and a change per unit time of the pupil area is provided.
また、 この発明に係わる眼球検査装置は、 請求項 7の記載によれば、 前記画像処理部は、 前記撮像部により撮影された眼球の動画像を複数の 眼球静止画像に変換する制御部と、 前記眼球静止画像の瞳孔の輪郭の一 部から瞳孔の曲線率を算出し、 前記曲線率から瞳孔面積と瞳孔面積の時 間あたりの変化とを算出する画像演算部とを備えることを特徴とする。 Further, according to the eyeball inspection apparatus according to the present invention, according to claim 7, the image processing unit includes: a control unit configured to convert a moving image of an eyeball captured by the imaging unit into a plurality of eyeball still images; An image calculation unit that calculates a pupil curve rate from a part of the pupil contour of the eyeball still image, and calculates a pupil area and a change per unit time of the pupil area from the curve rate. .
また、 この発明に係わる眼球検査装置は、 請求項 8の記載によれば、 前記瞳孔面積の時間あたりの変化を判定する画像判定部を備えることを 特徴とする。 According to the eighth aspect of the present invention, the eyeball examination apparatus according to the present invention includes an image determination unit that determines a change in the pupil area per unit time.
また、 この発明に係わる眼球検査装置は、 請求項 9の記載によれば、 画像表示部を更に備えることを特徴とする。 According to the ninth aspect of the present invention, the eyeball inspection apparatus according to the present invention further includes an image display unit.
また、 この発明に係わる眼球検査装置用撮像部は、 請求項 1 0の記載 によれば、 眼球検査装置に用いる撮像部において、 前記撮像部の一端に 備えられた板状基部に、 不可視光源と撮影用穴部と遮光カバーとを有す ることを特徴とする。 Further, according to claim 10, the imaging unit for an eyeball inspection apparatus according to the present invention is an imaging unit used for an eyeball inspection apparatus, wherein an invisible light source is provided on a plate-shaped base provided at one end of the imaging unit. It has a shooting hole and a light-shielding cover.
また、 この発明に係わる眼球検査装置用撮像部は、 請求項 1 1の記載
によれば、 前記撮像部は赤外線カメラであり、 前記不可視光源は赤外線 光源であることを特徴とする。 Further, the imaging unit for an eyeball inspection apparatus according to the present invention is characterized in that: According to the above, the imaging unit is an infrared camera, and the invisible light source is an infrared light source.
また、 この発明に係わる眼球検査装置用撮像部は、 請求項 1 2の記載 によれば、 前記板状基部は可視光源を更に有することを特徴とする。 また、 この発明に係わる眼球検査装置用撮像部は、 請求項 1 3の記載 によれば、 前記撮影用穴部に可視光力ッ トフィルタ一を設けたことを特 徴とする。 Further, the imaging unit for an eyeball inspection apparatus according to the present invention is characterized in that, according to claim 12, the plate-shaped base further includes a visible light source. According to claim 13, the imaging unit for an eyeball inspection apparatus according to the present invention is characterized in that a visible light power filter is provided in the imaging hole.
また、 この発明に係わる眼球検査方法は、 請求項 1 4の記載によれば 、 可視光線を遮断し、 眼球に不可視光線を照射することで瞳孔を散大さ せたまま眼球内の撮影を行うことを特徴とする。 According to the eye examination method according to the present invention, according to the present invention, the inside of the eye is photographed while the pupil is dilated by blocking the visible light and irradiating the eye with the invisible light. It is characterized by the following.
また、 この発明に係わる眼球検査方法は、 請求項 1 5の記載によれば 、 不可視光源と撮影用穴部と遮光カバーとを有する板状基部が撮像部の 一端に備えられた眼球検査用撮像部の前記遮光カバーを被験者の目にセ ッ トし、 不可視光源の点灯により眼球に不可視光を照射して前記撮像部 により眼球の映像を撮影し、 撮影した眼球の映像を画像表示部に表示す ることにより眼球を検査することを特徴とする。 According to a fifteenth aspect of the present invention, there is provided an eyeball inspection method according to claim 15, wherein a plate-shaped base having an invisible light source, an imaging hole, and a light-shielding cover is provided at one end of the imaging unit. The light shielding cover of the section is set in the eyes of the subject, the invisible light source is turned on, the eyeball is irradiated with invisible light, the image of the eyeball is shot by the imaging section, and the shot image of the eyeball is displayed on the image display section. The eyeball is examined by doing so.
また、 この発明に係わる眼球検査方法は、 請求項 1 6の記載によれば 、 不可視光源と可視光源と撮影用穴部と遮光カバーとを有する板状基部 が撮像部の一端に備えられた眼球検査用撮像部の前記遮光カバーを被験 者の目にセッ トし、 不可視光源の点灯により眼球に不可視光を照射して 前記撮像部により眼球の映像を撮影し、 可視光源の点灯により眼球に可 視光を照射することにより誘発される対光反射の映像を前記撮像部によ り撮影し、 撮影した対光反射の映像を画像表示部に表示することにより 眼球を検査することを特徴とする。 Further, according to the present invention, the eyeball inspection method according to the present invention is an eyeball in which a plate-shaped base having an invisible light source, a visible light source, a photographing hole, and a light-shielding cover is provided at one end of the imaging unit. The light-shielding cover of the imaging unit for inspection is set on the eyes of the subject, the invisible light source is turned on, the eyeball is irradiated with invisible light, the image of the eyeball is captured by the imaging unit, and the eyeball is turned on by turning on the visible light source. An image of light reflection induced by irradiating visual light is captured by the imaging unit, and the captured image of light reflection is displayed on an image display unit to inspect an eyeball. .
また、 この発明に係わる眼球検査方法は、 請求項 1 7の記載によれば Further, according to the present invention, an eyeball inspection method according to the present invention
、 不可視光源と可視光源と撮影用穴部と遮光カバーとを有する板状基部
が撮像.部の一端に備えられた眼球検査用撮像部の前記遮光カバ一を被験 者の目にセッ トし、 不可視光源の点灯により眼球に不可視光を照射して 前記撮像部により眼球の動画像を撮影し、 可視光源の点灯により眼球に 可視光を照射することにより誘発される対光反射の動画像を前記撮像部 により撮影し、 対光反射の動画像データをデジタル動画像データに変換 し、 デジタル動画像データの各フレームを画像演算処理により瞳孔の輪 郭を検出し、 検出された瞳孔の輪郭内の画素数から瞳孔面積を算出し、 各フレームの瞳孔面積と各フレームの単位時間により瞳孔面積の時間に よる変化を算出し、 瞳孔面積の時間による変化と、 予め測定された障害 時及び正常時の瞳孔面積の時間による変化とを比較することにより眼球 を検査することを特徴とする。 A plate-shaped base having an invisible light source, a visible light source, an imaging hole, and a light-shielding cover The light-shielding cover of the eye examination unit provided at one end of the unit is set in the subject's eye, and the invisible light is illuminated by turning on the invisible light source to illuminate the eyeball. An image is taken, and a moving image of light reflection induced by irradiating the eyeball with visible light by turning on a visible light source is taken by the imaging unit, and the moving image data of light reflection is converted into digital moving image data. The pupil contour is detected from each frame of the digital moving image data by image calculation processing, the pupil area is calculated from the number of pixels in the detected pupil contour, and the pupil area of each frame and the unit time of each frame are calculated. The change of the pupil area with time is calculated according to the following formula, and the eyeball is examined by comparing the change with time of the pupil area with the previously measured change in the pupil area with time in the case of disability and normal. It is characterized by.
また、 この発明に係わる眼球検査方法は、 請求項 1 8の記載によれば 、 不可視光源と可視光源と撮影用穴部と遮光カバ一とを有する板状基部 が撮像部の一端に備えられた眼球検査用撮像部の前記遮光カバ一を被験 者の目にセッ トし、 不可視光源の点灯により眼球に不可視光を照射して 前記撮像部により眼球の動画像を撮影し、 可視光源の点灯により眼球に 可視光を照射することにより誘発される対光反射の動画像を前記撮像部 により撮影し、 対光反射の動画像データをデジタル動画像データに変換 し、 デジタル動画像データの各フレームを画像演算処理により瞳孔の輪 郭の一部を検出し、 検出された瞳孔の輪郭の一部から瞳孔の曲率半径を 算出し、 算出された瞳孔の曲率半径から瞳孔面積を算出し、 各フレーム の瞳孔面積と各フレームの単位時間により瞳孔面積の時間による変化を 算出し、 瞳孔面積の時間による変化と、 予め測定さ.れた障害時及び正常 時の瞳孔面積の時間による変化とを比較することにより眼球を検査する ことを特徴とする。
図面の簡単な説明 Further, according to the present invention, the eyeball inspection method according to the present invention, wherein a plate-shaped base having an invisible light source, a visible light source, an imaging hole, and a light-shielding cover is provided at one end of the imaging unit. The light-shielding cover of the ophthalmic examination imaging unit is set in the eyes of the subject, the invisible light is turned on to irradiate the eyeball with invisible light, the imaging unit takes a moving image of the eyeball, and the visible light source is turned on. The moving image of light reflection induced by irradiating the eyeball with visible light is photographed by the imaging unit, the moving image data of light reflection is converted into digital moving image data, and each frame of the digital moving image data is converted. A part of the contour of the pupil is detected by the image calculation processing, the radius of curvature of the pupil is calculated from the part of the detected contour of the pupil, the pupil area is calculated from the calculated radius of curvature of the pupil, and the pupil area is calculated for each frame. Pupil area and each Calculates the change in pupil area with time based on the unit time of the frame, and examines the eyeball by comparing the change in pupil area with time and the previously measured change in pupil area with time during injuries and normal times. It is characterized by doing. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
第 1図は、 本発明に係わる眼球検査装置 1 0の概略構成図であり、 力 メラ 1 2の一部断面図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an eyeball inspection apparatus 10 according to the present invention, and is a partial cross-sectional view of a camera 12.
第 2図は、 眼球検査装置 1 0の概略構成図であり、 カメラ 1 2の斜視 図である。 FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the eyeball inspection apparatus 10, and is a perspective view of the camera 12.
第 3図は、 眼球検査装置 1 0で被験者を検査する模式図である。 FIG. 3 is a schematic diagram for examining a subject with the eye examination apparatus 10.
第 4図は、 眼球検査装置 1 0で被験者を検査する際の眼球の模式図で ある。 FIG. 4 is a schematic diagram of an eyeball when a subject is inspected by the eyeball inspection apparatus 10.
第 5図は、 第一の実施例におけるフロー図である。 FIG. 5 is a flowchart in the first embodiment.
第 6図は、 第二の実施例におけるフロー図である。 FIG. 6 is a flowchart in the second embodiment.
第 7図は、 眼球検査装置 1 0で被験者を検査する模式図であり、 画像 処理部 1 4の概略構成図である。 FIG. 7 is a schematic diagram for examining a subject with the eye examination apparatus 10, and is a schematic configuration diagram of the image processing unit 14.
第 8図は、 第三の実施例におけるフロ一図である。 FIG. 8 is a flowchart in the third embodiment.
第 9図は、 眼瞼下垂を起こしている被験者の眼球の模式図である。 第 1 0図は、 第四の実施例におけるフロー図である。 発明を実施するための最良の形態 FIG. 9 is a schematic diagram of an eyeball of a subject having ptosis. FIG. 10 is a flowchart in the fourth embodiment. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
以下に本発明に係わる眼球検査装置及び眼球検査方法の実施の形態に ついて図を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of an eyeball inspection apparatus and an eyeball inspection method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
く第一の実施例〉 First Example>
以下に図 1及び図 2を用いて本発明に係わる眼球検査装置 1 0の概略 構成を説明する。 本発明の眼球検査装置 1 0は、 眼球を撮影する撮像部 としてのカメラ 1 2と、 ディスプレイ 4 0を備えた画像処理部 1 4とか ら概略構成されている。 また、 カメラ 1 2の一端には画像処理部 1 4に 接続される信号伝送コード 1 8が取り付けられ、 他端には板状基部 1 6 が取り付けられている。 この板状基部 1 6の概略中央には力メラ 1 2で
撮影するための穴部が設けられるとともに、 該穴部には可視光力ッ トフ ィル夕一 2 2が設けられている。 また、 該穴部の周囲には略同心円状に 可視光源 2 4が取り付けられ、 さらに可視光源 2 4の外側には不可視光 源 2 6が取り付けられている。 また、 板状基部 1 6の外周には眼球検査 の際に外部からの光を遮光するために、 被験者の顔面に当接させて眼球 周辺を覆うカバー 2 8が設けられている。 . Hereinafter, a schematic configuration of the eyeball inspection apparatus 10 according to the present invention will be described with reference to FIGS. The eyeball inspection apparatus 10 of the present invention is schematically configured by a camera 12 as an imaging unit for photographing an eyeball, and an image processing unit 14 including a display 40. A signal transmission cord 18 connected to the image processing unit 14 is attached to one end of the camera 12, and a plate-like base 16 is attached to the other end. At the approximate center of this plate-like base 16, A hole for photographing is provided, and a visible light power filter 122 is provided in the hole. A visible light source 24 is attached substantially concentrically around the hole, and an invisible light source 26 is attached outside the visible light source 24. Further, a cover 28 is provided on the outer periphery of the plate-shaped base portion 16 so as to abut on the face of the subject to cover the periphery of the eyeball in order to shield external light during the eye examination. .
可視光源 2 4は、 例えば白色 L E Dや白色電球等で、 この可視光を眼 球内の網膜に対して照射することで瞳孔反射を誘発することができる。 また、 不可視光源 2 6は、 例えば瞳孔反射を誘発しない赤外線発光ダイ オードや赤外線ランプ等で、 カメラ 1 2を赤外線カメラにすることで瞳 孔反応を誘発しない状態での眼球の撮影を行うことができる。 The visible light source 24 is, for example, a white LED or a white light bulb. By irradiating the visible light to the retina in the eyeball, pupil reflex can be induced. The invisible light source 26 is, for example, an infrared light emitting diode or an infrared lamp that does not induce pupil reflex. By using the camera 12 as an infrared camera, it is possible to photograph an eyeball without inducing pupil reaction. it can.
尚、 図 2において、 可視光源 2 4は 6個、 不可視光源 2 6は 4個取り 付けられているが、 この数はこの発明を何ら限定するものではなく、 可 視光源 2 4や不可視光源 2 6の要求されている機能を満たせば、 その数 はいくつでも良い。 In FIG. 2, six visible light sources 24 and four invisible light sources 26 are mounted, but this number does not limit the present invention at all, and visible light sources 24 and invisible light sources 2 Any number can be used as long as the required functions are satisfied.
本発明に係わる眼球検査装置 1 0を使用して眼球の撮影を行う方法を 図 3及び図 4により説明する。 図 3のようにカメラ 1 2のカバ一 2 8で 被験者の目を覆うようにする。 このカバ一 2 8は、 例えば天然ゴムゃ柔 らかい合成樹脂が使用されており、 被験者の目を覆った際に顔面にフィ ッ トして外部からの光を遮光するようになっている。 このように眼球検 査装置 1 0での眼球撮影時には被験者の目に外部光が入らないので、 瞳 孔が散大することになる。 A method for photographing an eyeball using the eyeball inspection apparatus 10 according to the present invention will be described with reference to FIGS. Cover the subject's eyes with the cover 28 of the camera 12 as shown in Figure 3. The cover 28 is made of, for example, natural rubber or a soft synthetic resin, and is fitted to the face when covering the eyes of the subject so as to block external light. As described above, since external light does not enter the subject's eyes when capturing an eyeball with the eyeball inspection apparatus 10, the pupil is enlarged.
図中矢印のように瞳孔が散大した状態で、 不可視光源 2 6を点灯し不 可視光を照射する。 この不可視光には赤外線等を利用しているので瞳孔 が収縮することがない。 このため、 図 4のように不可視光である赤外線 が眼球の奥の網膜まで十分到達し、 赤外線カメラであるカメラ 1 2で撮
影することができる。 With the pupil dilated as indicated by the arrow in the figure, the invisible light source 26 is turned on to emit invisible light. The pupil does not shrink because infrared light or the like is used for the invisible light. For this reason, as shown in Fig. 4, infrared light, which is invisible light, reaches the retina deep in the eyeball sufficiently, and is captured by the infrared camera (Camera 12). Can be shadowed.
赤外線カメラで撮影された映像は、 信号伝送コード 1 8を介して画像 処理部 1 4に送られる。 画像処理部 1 4に送られた映像は、 ディスプレ ィ 4 0に表示させることで診断者が被験者の正常、 異常の判断を行った り、 図示しない記録装置で録画を行うことが可能である。 The video captured by the infrared camera is sent to the image processing unit 14 via the signal transmission code 18. The image sent to the image processing unit 14 can be displayed on the display 40 so that the diagnostician can determine whether the subject is normal or abnormal, or can perform recording using a recording device (not shown).
上記の眼球検査装置による被験者の診断方法を図 5のフローに従い説 明する。 先ず最初にカメラ 1 2のカバー 2 8を被験者の目を覆うように セッ トする (S 1 0 )。 次に不可視光源 2 6を点灯し、 眼球に不可視光 を照射する (S 1 2 )。 尚、 この点灯はカバー 2 8のセッ トに連動する スィッチを設ける方法や、 手動でスィッチを入れる方法等、 その方法は 問わない。 The method of diagnosing a subject using the above-mentioned eye examination apparatus will be described in accordance with the flowchart of FIG. First, the cover 28 of the camera 12 is set so as to cover the eyes of the subject (S10). Next, the invisible light source 26 is turned on to irradiate the eyeball with invisible light (S12). In addition, this lighting does not matter by a method of providing a switch linked to the set of the cover 28 or a method of manually turning on the switch.
次に赤外線カメラで眼球の撮影を始め、 その眼球の映像を画像処理部 Next, start shooting the eyeball with the infrared camera, and then use the image processing
1 4のディスプレイ 4 0に表示する (S 1 4 )。 尚、 赤外線力メラでの 眼球の撮影を始める方法は、 カバー 2 8のセッ トまたは不可視光源 2 6 の点灯に連動するスィッチを設ける方法や、 手動でスィッチを入れる方 法等、 その方法は問わない。 14 is displayed on the display 40 (S14). Regarding the method of starting to shoot the eyeball with the infrared camera, any method such as a method of providing a switch that is linked to the setting of the cover 28 or the lighting of the invisible light source 26 or a method of manually turning on the switch may be used. Absent.
撮影された眼球の映像は、 ディスプレイ 4 0に表示させることで診断 者が被験者の正常、 異常の判断を行ったり、 図示しない記録装置で録画 を行う。 The photographed image of the eyeball is displayed on the display 40 so that the diagnostician can judge whether the subject is normal or abnormal or record the image with a recording device (not shown).
このように、 本発明に係わる眼球検査装置 1 0を使用することにより Thus, by using the eye test apparatus 10 according to the present invention,
、 薬剤の投与等を必要としない簡便、 無侵襲、 無副作用に瞳孔を散大さ せることが可能であり、 被験者への生理的負担がない状態での眼球内の 撮影 ·検査を行うことができる。 The pupil can be easily dilated without the need for drug administration, etc., invasive, and without side effects, and imaging and examination of the eyeball can be performed without any physiological burden on the subject. it can.
また、 本発明に係わる眼球検査装置 1 0のカメラ 1 2は、 市販されて いる小型の赤外線カメラや赤外線発光ダイオードが適用可熊であり、 撮 影 ·検査の際に診断者の取り回しが簡便であるため、 救急医用現場やべ
ッ ドサイ ドでの使用が可能である。 また、 カバー 2 8の深さを赤外線力 メラの焦点距離に一致させておけば、 診断者の熟練度や経験によらず確 実に撮影 '検査が可能である。 さらには、 赤外線を照射して赤外線カメ ラからの映像がディスプレイ 4 0に表示された状態でカメラ 1 2を動か すことができるので、 診断者は瞳孔周辺が正しくカメラの視野に入って いるかを確認することが可能であり、 診断者の熟練度や経験によらずに 短時間かつ確実に撮影 ·検査を行うことができる。 The camera 12 of the eyeball inspection apparatus 10 according to the present invention can be a commercially available small infrared camera or infrared light emitting diode. Because of this, Can be used on the side. In addition, if the depth of the cover 28 is made to correspond to the focal length of the infrared camera, it is possible to reliably perform imaging and inspection regardless of the skill level or experience of the diagnostician. Furthermore, since the camera 12 can be moved while irradiating infrared rays and the image from the infrared camera is displayed on the display 40, the diagnostician can check whether the periphery of the pupil is correctly in the field of view of the camera. Confirmation is possible, and imaging and inspection can be performed quickly and reliably without depending on the skill level or experience of the diagnostician.
<第二の実施例 > <Second embodiment>
次に本発明に係わる眼球検査装置 1 0を使用して対光反射の測定を行 う方法を説明する。 尚、 第一の実施例の図 1及び図 2に示す構成と同様 の構成には同一番号を用いて詳細説明を省略する。 図 3のようにカメラ 1 2のカバ一 2 8で被験者の目を覆うようにする。 このカバー 2 8は被 験者の顔面にフィッ トして外部からの光を遮光するので、 眼球検査装置 1 0での眼球撮影時には被験者の目に外部光が入らず瞳孔が散大するこ とになる。 Next, a method of measuring light reflection using the eyeball inspection apparatus 10 according to the present invention will be described. The same components as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. Cover the subject's eyes with the cover 28 of the camera 12 as shown in FIG. The cover 28 fits on the subject's face and blocks external light, so that when the eye is photographed with the eye tester 10, external light does not enter the subject's eyes and the pupil is enlarged. Become.
この瞳孔が散大した状態で、 不可視光源 2 6を点灯し不可視光を照射 する。 この不可視光には赤外線等を利用しているので瞳孔が収縮するこ とがない。 この状態で赤外線カメラであるカメラ 1 2で撮影を始める。 この際、 赤外線力メラからの映像をディスプレイ 4 0に表示しておけば 、 診断者はカメラ 1 2を動かすことで瞳孔周辺が正しくカメラの視野に 入っているかを確認することができる。 With the pupil dilated, the invisible light source 26 is turned on to emit invisible light. The pupil does not shrink because infrared light or the like is used for the invisible light. In this state, shooting is started with the camera 12 which is an infrared camera. At this time, if the image from the infrared force camera is displayed on the display 40, the diagnostician can confirm that the area around the pupil is correctly in the field of view of the camera by moving the camera 12.
診断者は被験者の瞳孔が十分に開いたことをディスプレイ 4 0で確認 した後、 図示しない可視光源 2 4のスィツチを入れて可視光を眼球に照 射し対光反射を測定する。 この可視光源 2 4は、 板状基部 1 6の概略中 央に設けられたカメラ撮影用の穴部の周囲に取り付けられているので、 被験者の瞳孔周辺が正しくカメラの視野に入っている状態では、 可視光
源 2 4かちの可視光は被験者の網膜に直接照射され、 対光反射を誘発す る。 この際、 板状基部 1 6の概略中央に設けられた赤外線カメラ撮影用 の穴部に設けられた可視光カツ トフィルター 2 2により、 可視光源 2 4 から照射されて被験者の眼球表面で反射された可視光の写り込みを防止 することができる。 After confirming on the display 40 that the subject's pupil is sufficiently open, the diagnostician turns on the switch of the visible light source 24 (not shown), irradiates visible light to the eyeball, and measures light reflection. Since the visible light source 24 is mounted around the camera shooting hole provided in the approximate center of the plate-like base 16, when the subject's pupil area is correctly in the camera's field of view, , visible light Visible light from source 24 is directed onto the subject's retina, eliciting light reflex. At this time, the light is irradiated from the visible light source 24 and reflected by the surface of the subject's eyeball by the visible light cut filter 22 provided in the hole for infrared camera photographing provided at the approximate center of the plate-like base 16. Visible light can be prevented.
尚、 可視光源 2 4は、 図 2において 6個取り付けられているが、 網膜 に対光反射を誘発させる十分な光量が与えることができれば、 その数は 問わない。 また、 可視光源 2 4は不可視光源 2 6の内側に、 板状基部 1 6の概略中央に設けられたカメラ撮影用の穴部の周囲に略同心円状に取 り付けられるとしたが、 網膜に対光反射を誘発させる十分な光量が与え ることができれば、. 不可視光源 2 6の外側等その位置や配置の方法は問 わない。 Although six visible light sources 24 are attached in FIG. 2, any number can be used as long as a sufficient amount of light can be given to the retina to induce light reflection. Also, the visible light source 24 is said to be mounted on the inner side of the invisible light source 26 in a substantially concentric manner around the camera shooting hole provided at the approximate center of the plate-like base 16. As long as a sufficient amount of light to induce light reflection can be given, there is no limitation on the position or arrangement of the invisible light source 26, such as outside.
この可視光による瞳孔の対光反射は、 虹彩の縮動が不可視光源 2 6か らの赤外線により赤外線カメラで撮影されて瞳孔の収縮としてディスプ レイ 4 0に表示される。 このディスプレイ 4 0に表示された瞳孔の対光 反射を診断者が観察することにより、 診断者は被験者の正常、 異常の判 断を行ったり、 図示しない記録装置で録画を行うことが可能である。 上記の対光反射による被験者の測定方法を図 6のフローに従い説明す る。 先ず最初にカメラ 1 2のカバー 2 8を被験者の目を覆うようにセッ トする (S 2 0 )。 次に不可視光源 2 6を点灯し、 眼球に不可視光を照 射する (S 2 2 )。 尚、 この点灯はカバ一 2 8のセッ トに連動するスィ ツチを設ける方法や、 手動でスィッチを入れる方法等、 その方法は問わ ない。 As for the light reflection of the pupil due to the visible light, the contraction of the iris is photographed by an infrared camera with infrared rays from the invisible light source 26 and displayed on the display 40 as the pupil contraction. By observing the light reflection of the pupil displayed on the display 40, the diagnoser can determine whether the subject is normal or abnormal, or make a recording using a recording device (not shown). . The method of measuring a subject by the above-described light reflection will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the cover 28 of the camera 12 is set so as to cover the eyes of the subject (S20). Next, the invisible light source 26 is turned on to irradiate the eyeball with invisible light (S22). The lighting can be performed by any method such as a method of providing a switch linked to the cover 28 or a method of manually turning on the switch.
次に赤外線カメラで眼球の撮影を始め、 その眼球の映像をディスプレ ィ 4 0に表示する (S 2 4 )。 尚、 赤外線カメラでの眼球の撮影を始め る方法は、 カバ一 2 8のセッ トまたは不可視光源 2 6の点灯に連動する
スィッチを設ける方法や、 手動でスィッチを入れる方法等、 その方法は 問わない。 Next, the photographing of the eyeball is started with the infrared camera, and the image of the eyeball is displayed on the display 40 (S24). The method of starting to shoot the eyeball with the infrared camera is linked to the setting of the cover 28 or the lighting of the invisible light source 26. There is no limitation on the method of installing the switch or manually inserting the switch.
次に可視光源 2 4のスィツチを入れて可視光を眼球に照射し対光反射 を測定する (S 2 6 )。 尚、 可視光源 2 4のスィッチを入れる方法は、 予め設定された時間でスィツチを入れる方法やプログラムによりスィッ チを入れる方法、 または手動でスィッチを入れる方法等、 その方法は問 わない。 Next, the switch of the visible light source 24 is turned on, the visible light is irradiated to the eyeball, and the light reflection is measured (S26). The method of turning on the visible light source 24 does not matter, such as a method of turning on the switch at a preset time, a method of turning on the switch by a program, or a method of turning on the switch manually.
測定された対光反射の映像をディスプレイ 4 0に表示する (S 2 8 ) 。 このディスプレイ 4 0表示された瞳孔の対光反射を診断者が観察する ことにより、 診断者は被験者の正常、 異常の判断を行ったり、 図示しな い記録装置で録画を行うことが可能である。 An image of the measured light reflection is displayed on the display 40 (S28). By observing the light reflection of the pupil displayed on the display 40, the diagnostician can determine whether the subject is normal or abnormal, or perform recording using a recording device (not shown). .
このように、 本発明に係わる眼球検査装置 1 0を使用することにより Thus, by using the eye test apparatus 10 according to the present invention,
、 外部光の影響を受けずに、 かつ、 薬剤の投与等を必要としない簡便、 無侵襲、 無副作用に被験者の対光反射を撮影,検査することができる。 In addition, it is possible to photograph and examine the light reflex of the subject without being affected by external light and without requiring administration of a drug, etc., simply, noninvasively, and without side effects.
また、 本発明に係わる眼球検査装置 1 0のカメラ 1 2は、 市販されて いる小型の赤外線カメラや赤外線発光ダイォ一ドが適用可能であり、 撮 影 ·検査の際に診断者の取り回しが簡便であるため、 救急医用現場やべ ッ ドサイ ドでの使用が可能である。 また、 カバー 2 8の深さを赤外線力 メラの焦点距離に一致させておけば、 診断者の熟練度や経験によらず確 実に撮影 '検査が可能である。 さらに、 診断者は瞳孔周辺が正しくカメ ラの視野に入っているかを確認しながら対光反射の検査を行うことが可 能であり、 診断者の熟練度や経験によらずに短時間かつ確実に撮影 ·検 查を行うことができる。 Further, as the camera 12 of the eye test apparatus 10 according to the present invention, a commercially available small infrared camera or infrared light emitting diode can be applied, so that the diagnostician can easily handle the camera during imaging and inspection. Therefore, it can be used at emergency medical sites and bedside. In addition, if the depth of the cover 28 is made to correspond to the focal length of the infrared camera, it is possible to reliably perform imaging and inspection regardless of the skill level or experience of the diagnostician. Furthermore, the diagnostician can check the light reflex while confirming that the area around the pupil is correctly in the field of view of the camera, so that the diagnosis can be performed quickly and reliably regardless of the skill or experience of the diagnostician. Photographing and inspection can be performed.
<第三の実施例 > <Third embodiment>
次に本発明に係わる眼球検査装置 1 0を使用して、 対光反射における 瞳孔の収縮速度、 瞳孔径を定量的に測定を行う方法を説明する。 尚、 第
一の実施例の図 1及び図 2に示す構成と同様の構成には同一番号を用い て詳細説明を省略する。 図 7のようにカメラ 1 2のカバ一 2 8で被験者 の目を覆うようにする。 このカバ一 2 8は被験者の顔面にフィッ トして 外部からの光を遮光するので、 眼球検査装置 1 0での眼球撮影時には被 験者の目に外部光が入らず瞳孔が散大することになる。 Next, a method for quantitatively measuring the pupil contraction speed and the pupil diameter in light reflection using the eye test apparatus 10 according to the present invention will be described. In addition, The same components as those of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and the detailed description is omitted. As shown in Fig. 7, cover the subject's eyes with the cover 12 of the camera 12. The cover 28 fits on the face of the subject and blocks external light, so that when the eye is photographed with the eye tester 10, external light does not enter the subject's eyes and the pupil is enlarged. Become.
この瞳孔が散大した状態で、 不可視光源 2 6を点灯し、 不可視光を照 射する。 この不可視光には赤外線等を利用しているので瞳孔が収縮する ことがない。 この状態で赤外線カメラであるカメラ 1 2で撮影を始め、 カメラ 1 2に接続される信号伝送コ一ド 1 8を介して画像処理部 1 4に 眼球の動画像デ一夕を送信する。 この際、 赤外線カメラからの動画像デ —夕をディスプレイ 4 0に表示しておけば、 診断者は力メラ 1 2を動か すことで瞳孔周辺が正しく力メラの視野に入っているかを確認すること ができる。 In the state where the pupil is dilated, the invisible light source 26 is turned on to irradiate the invisible light. The pupil does not contract because the infrared light or the like is used for the invisible light. In this state, photographing is started with the camera 12 which is an infrared camera, and the moving image data of the eyeball is transmitted to the image processing section 14 via the signal transmission code 18 connected to the camera 12. At this time, if the moving image data from the infrared camera is displayed on the display 40, the diagnostician can confirm that the area around the pupil is correctly in the field of view of the kinella by moving the chin 12 be able to.
診断者は被験者の瞳孔が十分に開いたことをディスプレイ 4 0で確認 し、 図示しない可視光源 2 4のスィッチを入れて可視光を眼球に照射し 対光反射を測定する。 この可視光源 2 4は、 板状基部 1 6の概略中央に 設けられたカメラ撮影用の穴部の周囲に取り付けられているので、 被験 者の瞳孔周辺が正しくカメラの視野に入っている状態では、 可視光源 2 4からの可視光は被験者の網膜に直接照射される。 この可視光による瞳 孔の対光反射は、 虹彩の縮動が不可視光源 2 6からの赤外線により赤外 線カメラで撮影されて瞳孔の収縮の動画像データとしてカメラ 1 2に接 続される信号伝送コード 1 8を介して画像処理部 1 4に送信される。 画像処理部 1 4は、 ディスプレイ 4 0、 制御部 4 2、 画像処理部 4 4 、 画像演算部 4 6、 画像判定部 4 8を主に備えている。 また制御部 4 2 は、 画像処理部 1 4の制御や各種演算を行う C P Uと、 制御プログラム 等を記憶した R O Mと、 各種プログラムの保存や動画像データの保存を
行う R A M及びハードディスク (H D ) と、 測定開始 '終了の命令入力 や不可視光源 ·可視光源の電源オン , · オフ入力等を行う入力部 ( I / F ) とから主に構成されている。 The diagnostician confirms that the subject's pupil is sufficiently open on the display 40, turns on the visible light source 24 (not shown), irradiates the eye with visible light, and measures the light reflection. Since this visible light source 24 is attached around the camera shooting hole provided at the approximate center of the plate-like base 16, when the subject's pupil area is correctly in the camera's field of view, The visible light from the visible light source 24 is directly applied to the subject's retina. The light reflection of the pupil due to this visible light is caused by the signal that the iris contraction is captured by an infrared camera with infrared rays from the invisible light source 26 and connected to the camera 12 as moving image data of pupil contraction. It is transmitted to the image processing unit 14 via the transmission code 18. The image processing section 14 mainly includes a display 40, a control section 42, an image processing section 44, an image calculation section 46, and an image determination section 48. Further, the control unit 42 includes a CPU for controlling the image processing unit 14 and performing various calculations, a ROM storing control programs and the like, and storing various programs and moving image data. It mainly consists of a RAM and hard disk (HD) to perform measurement, and an input unit (I / F) for inputting a command to start and end measurement and for turning on and off the power of the invisible light source and visible light source.
赤外線カメラであるカメラ 1 2から送信された対光反射の動画像デ一 夕は制御部 4 2で受信される。 制御部 4 2で受信された動画像データは 、 画像処理部 4 4に送られディスプレイ 4 0で表示できるデータ形式 ( アナログディスプレイであればアナログデータ、 デジタルディスプレイ であればデジタルデ一夕等) に変換される。 画像処理部 4 4で変換され た動画像データはディスプレイ 4 0に送られ、 赤外線カメラでの撮影開 始と共にディスプレイ 4 0で表示される。 The moving image data of light reflection transmitted from the camera 12 which is an infrared camera is received by the control unit 42. The moving image data received by the control unit 42 is sent to the image processing unit 44 and converted into a data format that can be displayed on the display 40 (analog data for an analog display, digital data for a digital display, etc.). Is converted. The moving image data converted by the image processing unit 44 is sent to the display 40, and is displayed on the display 40 when the infrared camera starts shooting.
また、 制御部 4 2は、 動画像データを画像処理部 4 4に送るのとは別 に、 動画像データを例えば毎秒 3 0フレームのデジタル動画像データに 変換し、 画像演算部 4 4に送信する。 尚、 単位時間あたりの動画像デ一 夕のフレーム数は毎秒 3 0フレームに限定されるものではなく、 眼球検 査装置 1 0の用途や能力によって変更可能である。 In addition to sending the moving image data to the image processing unit 44, the control unit 42 converts the moving image data into digital moving image data of, for example, 30 frames per second, and transmits the digital moving image data to the image calculation unit 44. I do. It should be noted that the number of frames of the moving image data per unit time is not limited to 30 frames per second, but can be changed according to the use and capability of the eye examination apparatus 10.
画像演算部 4 6で受信されたデジタル動画像データは、 1フレームご との静止画像として二次元連続空間信号に変換される。 この二次元連続 空間信号とは、 静止画像の横の画素数を x、 縦の画素数を y、 輝度の情 報 (諧調) を z として、 X Y次元の連続空間における信号 z = g ( x、 y ) として変換されたものである。 この二次元連続空間信号に二次元離 散的フーリエ変換等のフーリエ変換を行うことで、 1フレームごとの静 止画像は、 低い周波数では振幅が大きくなり、 高い周波数になるに従い 振幅が小さくなるので、 静止画像中の瞳孔の輪郭の検出を行うことがで きる。 この後、 必要に応じて、 さらにラプラシアン変換を行うことで、 1フレームごとの静止画像から瞳孔の周囲のエツジを検出する。 The digital moving image data received by the image operation unit 46 is converted into a two-dimensional continuous space signal as a still image for each frame. The two-dimensional continuous space signal is a signal in an XY-dimensional continuous space z = g (x, y). By performing a Fourier transform such as a two-dimensional discrete Fourier transform on the two-dimensional continuous space signal, the amplitude of the still image for each frame increases at low frequencies and decreases as the frequency increases. In addition, it is possible to detect the contour of the pupil in the still image. Thereafter, the edge around the pupil is detected from the still image of each frame by performing a Laplacian transform as needed.
上記で得られた瞳孔の輪郭内のピクセル (画素) 数、 又は瞳孔周囲の
エッジ内のピクセル (画素) 数を瞳孔面積として換算し、 フレームごと の瞳孔面積と.1フレームの単位時間 (毎秒 3 0フレームであれば 1フレ ーム = 1 Z 3 0秒) により瞳孔面積の時間による変化を求める。 The number of pixels in the contour of the pupil obtained above, or the number of pixels around the pupil The number of pixels (pixels) in the edge is converted as the pupil area, and the pupil area is calculated by the pupil area for each frame and the unit time of one frame (1 frame = 1 Z30 seconds for 30 frames per second). Find changes over time.
このようにして求められた瞳孔面積の時間による変化のデータは、 画 像演算部 4 6から制御部 4 2を介して画像判定部 4 8に送信される。 ま た、 制御部 4 2の R A M又は H Dに保存されている、 予め測定された脳 幹障害、 視神経 · 動眼神経等の脳神経や交感神経の障害時の瞳孔面積の 時間による変化のデータ及び正常時の瞳孔面積の時間による変化のデ一 夕も画像判定部 4 8に送信される。 画像判定部 4 8では、 この予め測定 されて制御部 4 2の R A M又は H Dに保存されている瞳孔面積の時間に よる変化のデータと、 画像演算部 4 6で演算された被験者の瞳孔面積の 時間による変化のデータとが比較され、 対光反射による被験者の定量的 診断を行う。 The data of the change with time of the pupil area obtained in this way is transmitted from the image calculation unit 46 to the image determination unit 48 via the control unit 42. In addition, data on time-dependent changes in pupil area when a brain stem disorder, optic nerve, oculomotor nerve, or other cerebral nerve or sympathetic nerve disorder, which is stored in the RAM or HD of the control unit 42, is measured, and in a normal state. The change of the pupil area over time is also transmitted to the image determination unit 48. The image judging unit 48 obtains the data of the change of the pupil area with time, which is measured in advance and stored in the RAM or HD of the control unit 42, and the pupil area of the subject calculated by the image calculating unit 46. The data is compared with the change over time, and the subject is quantitatively diagnosed by the light reflection.
尚、 上記の対光反射による被験者の定量的診断では瞳孔面積の時間に よる変化を利用しているが、 この瞳孔面積から診断者である臨床医等が 理解しやすい瞳孔径に換算して、 瞳孔径の時間による変化により被験者 の定量的診断を行うことも可能である。 これは、 瞳孔がそもそも正確な 円ではなくいびつであるので、 上述の瞳孔の輪郭や瞳孔周囲のエツジか ら瞳孔径を直接換算すると誤差が大きく、 瞳孔面積から瞳孔径を求める 方が誤差を小さくすることができ、 対光反射による被験者の定量的診断 では現実的となるからである。 In the above-described quantitative diagnosis of the subject based on the light reflection, the change with time of the pupil area is used.However, the pupil area is converted from the pupil area into a pupil diameter that is easy for a clinician or the like to understand. It is also possible to make a quantitative diagnosis of the subject based on changes in the pupil diameter over time. This is because the pupil is distorted rather than an accurate circle in the first place, so if the pupil diameter is directly converted from the contour of the pupil or the edge around the pupil, the error is large, and the error is smaller when the pupil diameter is calculated from the pupil area. This is because it is realistic in the quantitative diagnosis of the subject by the light reflection.
上記の対光反射による被験者の定量的診断方法を図 8のフローに従い 説明する。 先ず最初にカメラ 1 2のカバー 2 8を被験者の目を覆うよう にセッ トする (S 3 0 )。 次に不可視光源 2 6を点灯し、 眼球に不可視 光を照射する (S 3 2 )。 尚、 この点灯はカバー 2 8のセッ トに連動す るスィッチを設ける方法や、 手動でスィッチを入れる方法等、 その方法
は問わない。 The method for quantitatively diagnosing a subject by the above-described light reflection will be described with reference to the flow chart of FIG. First, the cover 28 of the camera 12 is set so as to cover the eyes of the subject (S30). Next, the invisible light source 26 is turned on to irradiate the eyeball with invisible light (S32). In addition, this lighting is performed by a method such as a method of providing a switch linked to the set of the cover 28 or a method of manually turning on the switch. Does not matter.
次に赤外線カメラで眼球の撮影を始め、 その眼球の動画像を画像処理 部 1 4の制御部 4 2及び画像処理部 4 4を介してディスプレイ 4 0に表 示する (S 3 4 )。 尚、 赤外線カメラでの眼球の撮影を始める方法は、 カバ一 2 8のセッ トまたは不可視光源 2 6の点灯に連動するスィツチを 設ける方法や、 手動でスィッチを入れる方法等、 その方法は問わない。 次に可視光源 2 4のスィツチを入れて可視光を眼球に照射し対光反射 を測定する (S 3 6 )。 尚、 可視光源 2 4のスィッチを入れる方法は、 予め設定された時間でスィツチを入れる方法やプログラムによりスイツ チを入れる方法、 または手動でスィッチを入れる方法等、 その方法は問 わない。 Next, the photographing of the eyeball is started by the infrared camera, and the moving image of the eyeball is displayed on the display 40 via the control unit 42 and the image processing unit 44 of the image processing unit 14 (S34). The method of starting to shoot the eyeball with the infrared camera is not limited to the method of setting the cover 28 or providing a switch that is linked to the lighting of the invisible light source 26, or the method of manually turning on the switch. . Next, the switch of the visible light source 24 is turned on, the visible light is irradiated to the eyeball, and the light reflection is measured (S36). The method of turning on the visible light source 24 does not matter, such as a method of turning on the switch at a preset time, a method of turning on the switch by a program, or a method of turning on the switch manually.
測定された対光反射の動画像は、 画像処理部 1 4の制御部 4 2及び画 像処理部 4 4を介してディスプレイ 4 0に表示されると共に、 画像処理 部 1 4の制御部 4 2で、 例えば毎秒 3 0 フレームのデジ夕ル動画像デー 夕に変換される (S 3 8 )。 尚、 単位時間あたりの動画像データのフレ 一ム数は毎秒 3 0フレームに限定されるものではない。 The measured moving image of light reflection is displayed on the display 40 via the control unit 42 and the image processing unit 44 of the image processing unit 14 and the control unit 42 of the image processing unit 14 is displayed. For example, it is converted into digital video data of 30 frames per second (S38). The number of frames of moving image data per unit time is not limited to 30 frames per second.
デジタル動画像データに変換された対光反射の動画像は 1フレームご との静止画像として画像演算部 4 6に送られ、 二次元連続空間信号への 変換、 フーリェ変換やラプラシアン変換等の画像演算処理を受けて瞳孔 の輪郭、 または瞳孔周囲のエッジが検出される (S 4 0 )。 尚、 瞳孔の 輪郭等の検出方法は、 微積分による方法やその他の画像処理方法を問わ ない。 The light reflection moving image converted to digital moving image data is sent to the image processing unit 46 as a still image for each frame, and converted to a two-dimensional continuous space signal, image processing such as Fourier transform or Laplacian transform After the processing, the contour of the pupil or the edge around the pupil is detected (S40). The method of detecting the contour of the pupil or the like is not limited to a method using calculus or another image processing method.
次に画像演算部 4 6は、 検出された瞳孔の輪郭内のピクセル (画素) 数または瞳孔周辺のエッジ内のピクセル (画素) 数を瞳孔面積として算 出し (S 4 2 )、 フレームごとの瞳孔面積と 1フレームの単位時間によ り瞳孔面積の時間による変化を算出する (S 4 4 )。 尚、 瞳孔の輪郭内
のピクセル (画素) 数または瞳孔周辺のエッジ内のピクセル (画素) 数 を瞳孔径として換算し、 フレームごとの瞳孔径と 1フレームの単位時間 により瞳孔径の時間による変化を算出しても良い。 Next, the image calculation unit 46 calculates the number of pixels (pixels) in the outline of the detected pupil or the number of pixels (pixels) in the edge around the pupil as the pupil area (S42), and calculates the pupil for each frame. The change with time of the pupil area is calculated based on the area and the unit time of one frame (S44). In addition, within the contour of the pupil The number of pixels (pixels) or the number of pixels (pixels) within the edge around the pupil may be converted as the pupil diameter, and the change in the pupil diameter over time may be calculated from the pupil diameter for each frame and the unit time of one frame.
次にこのように測定 ·算出された被験者の瞳孔面積の時間による変化 のデータは、 制御部 4 2を介して画像判定部 4 8に送信され、 また、 制 御部 4 2の R A M又は H Dに保存されている、 予め測定された障害時及 び正常時の瞳孔面積の時間による変化のデ一夕も制御部 4 2から画像判 定部 4 8に送信され、 画像判定部 4 8で被験者の正常または異常、 及び 異常時の異常の種類が判定される (S 4 6 )。 Next, the thus measured and calculated change in the pupil area of the subject over time is transmitted to the image determination unit 48 via the control unit 42, and is also stored in the RAM or HD of the control unit 42. The stored changes in the pupil area at the time of the failure and the normal state, which are measured in advance, are also transmitted from the control unit 42 to the image determination unit 48, and the image determination unit 48 stores the subject's change. Normal or abnormal, and the type of abnormality at the time of abnormality are determined (S46).
このように、 本発明に係わる眼球検査装置 1 0を使用することにより Thus, by using the eye test apparatus 10 according to the present invention,
、 外部光の影響を受けずに、 かつ、 薬剤の投与等を必要としない簡便、 無侵襲、 無副作用に-被験者の対光反射を撮影 ·検査することができる。 It is simple, non-invasive, and has no side effects that are not affected by external light and do not require the administration of drugs.
また、 本発明に係わる眼球検査装置 1 0のカメラ 1 2は、 市販されて いる小型の赤外線力メラや赤外線発光ダイォ一ドが適用可能であり、 撮 影 ·検査の際に診断者の取り回しが簡便であるため、 救急医用現場やべ ッドサイ ドでの使用が可能である。 また、 カバー 2 8の深さを赤外線力 メラの焦点距離に一致させておけば、 診断者の熟練度や経験によらず確 実に撮影 ·検査が可能である。 さらに、 診断者は瞳孔周辺が正しくカメ ラの視野に入っているかを確認しながら対光反射の検査を行うことが可 能であり、 診断者の熟練度や経験によらずに短時間かつ確実に撮影 ·検 査を行うことができる。 Further, as the camera 12 of the eyeball inspection apparatus 10 according to the present invention, a commercially available small infrared power camera or infrared light emitting diode can be applied, so that a diagnostician can easily manage the imaging and inspection. Because of its simplicity, it can be used at emergency medical sites and bedside. Also, if the depth of the cover 28 is made to correspond to the focal length of the infrared camera, it is possible to reliably perform imaging and inspection regardless of the skill level or experience of the diagnostician. Furthermore, the diagnostician can check the light reflex while confirming that the area around the pupil is correctly in the field of view of the camera, so that the diagnosis can be performed quickly and reliably regardless of the skill or experience of the diagnostician. Photographing and inspection can be performed at the same time.
さらには、 本発明に係わる眼球検査装置 1 0の画像処理部 1 4を使用 することにより、 従来は診断者が肉眼で計測していた対光反射の収縮速 度、 収縮量、 収縮状況を曈孔面積や瞳孔径及びそれらの時間による変化 のデータとして定量的に計測することができるので、 診断者の熟練度や 経験によらずに短時間かつ確実に検査を行うことができる。 ·
<第四の実施例 > Further, by using the image processing unit 14 of the eyeball inspection apparatus 10 according to the present invention, the contraction speed, contraction amount, and contraction state of light reflection, which were conventionally measured by the diagnostician with the naked eye, can be reduced. Since it can be quantitatively measured as the data of the hole area, pupil diameter and their change with time, it is possible to perform the test quickly and reliably without depending on the skill level or experience of the diagnostician. · <Fourth embodiment>
次に本発明に係わる眼球検査装置 1 0を使用して、 対光反射における 瞳孔の収縮速度、 瞳孔径を、 眼瞼下垂を起こしている被験者の瞳孔の一 部から定量的に測定を行う方法を説明する。 尚、 第一の実施例の図 1及 び図 2に示す構成と同様の構成には同一番号を用いて詳細説明を省略す る。 図 7のようにカメラ 1 2のカバ一 2 8で被験者の目を覆うようにす る。 このカバ一 2 8は被験者の顔面にフィッ トして外部からの光を遮光 するので、 眼球検査装置 1 0での眼球撮影時には被験者の目に外部光が 入らず瞳孔が散大することになる。 Next, a method for quantitatively measuring the pupil contraction speed and pupil diameter in light reflection from the part of the pupil of the subject with ptosis using the eye test apparatus 10 according to the present invention is described. explain. The same components as those shown in FIGS. 1 and 2 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted. As shown in Fig. 7, cover the subject's eyes with the cover 28 of the camera 12. Since the cover 28 fits on the subject's face and blocks external light, the pupil is dilated because external light does not enter the subject's eyes when the eye is photographed with the eye tester 10. .
この瞳孔が散大した状態で、 不可視光源 2 6を点灯し不可視光を照射 する。 この不可視光には赤外線等を利用しているので瞳孔が収縮するこ とがない。 この状態で赤外線カメラであるカメラ 1 2で撮影を始め、 力 メラ 1 2に接続される信号伝送コ一ド 1 8を介して画像処理部 1 4に眼 球の動画像データとして送信する。 この際、 赤外線カメラからの動画像 データをディスプレイ 4 0に表示しておけば、 診断者はカメラ 1 2を動 かすことで瞳孔周辺が正しくカメラの視野に入っているかを確認するこ とができる。 With the pupil dilated, the invisible light source 26 is turned on to emit invisible light. The pupil does not shrink because infrared light or the like is used for the invisible light. In this state, shooting is started with the camera 12 which is an infrared camera, and is transmitted as moving image data of the eyeball to the image processing unit 14 via the signal transmission code 18 connected to the camera 12. At this time, if the moving image data from the infrared camera is displayed on the display 40, the diagnostician can confirm that the area around the pupil is correctly in the field of view of the camera by moving the camera 12. .
診断者は被験者の瞳孔が十分に開いたことをディスプレイ 4 0で確認 した後、 図示しない可視光源 2 4のスィツチを入れて可視光を眼球に照 射し対光反射を測定する。 この可視光源 2 4は、 板状基部 1 6の概略中 央に設けられたカメラ撮影用の穴部の周囲に取り付けられているので、 被験者の瞳孔周辺が正しく力メラの視野に入っている状態では、 可視光 源 2 4からの可視光は被験者の網膜に直接照射される。 この可視光によ る瞳孔の対光反射は、 虹彩の縮動が不可視光源 2 6からの赤外線により 赤外線カメラで撮影されて瞳孔の収縮の動画像データとしてカメラ 1 2 に接続される信号伝送コ一ド 1 8を介して画像処理部 1 4に送信される
画像処理部 1 4は、 ディスプレイ 4 0、 制御部 4 2、 画像処理部 4 4 、 画像演算部 4 6、 画像判定部 4 8を主に備えている。 また制御部 4 2 は、 画像処理部 1 4の制御や各種演算を行う C P Uと、 制御プログラム 等を記憶した R O Mと、 各種プログラムの保存や動画像データの保存を 行う R A M及びハードディスク (H D ) と、 測定開始 ·終了の命令入力 や不可視光源 ·可視光源の電源オン · オフ入力等を行う入力部 ( I Z F ) とから主に構成されている。 ' After confirming on the display 40 that the subject's pupil is sufficiently open, the diagnostician turns on the switch of the visible light source 24 (not shown), irradiates visible light to the eyeball, and measures light reflection. Since this visible light source 24 is attached around the camera shooting hole provided in the approximate center of the plate-like base 16, the subject's pupil is properly in the field of view of the force camera. In, the visible light from the visible light source 24 is directly applied to the subject's retina. The light reflection of the pupil due to the visible light is caused by the signal transmission core connected to the camera 12 as the moving image data of the pupil contraction, in which the iris contraction is photographed by an infrared camera using infrared rays from the invisible light source 26. Sent to the image processing unit 14 via The image processing section 14 mainly includes a display 40, a control section 42, an image processing section 44, an image calculation section 46, and an image determination section 48. The control unit 42 includes a CPU that controls the image processing unit 14 and performs various calculations, a ROM that stores control programs and the like, and a RAM and a hard disk (HD) that store various programs and video data. It mainly consists of an input section (IZF) for inputting measurement start / end commands, invisible light source, visible light source power on / off input, etc. '
赤外線カメラであるカメラ 1 2から送信された対光反射の動画像デー 夕は制御部 4 2で受信される。 制御部 4 2で受信された動画像データは 、 画像処理部 4 4に送られディスプレイ 4 0で表示できるデータ形式 ( アナログディスプレイであればアナログデータ、 デジタルディスプレイ であればデジタルデータ等) に変換される。 画像処理部 4 4で変換され た動画像データはディスプレイ 4 0に送られ、 赤外線カメラでの撮影開 始と共にディスプレイ 4 0で表示される。 The moving image data of light reflection transmitted from the camera 12 which is an infrared camera is received by the control unit 42. The moving image data received by the control unit 42 is sent to the image processing unit 44 and converted into a data format that can be displayed on the display 40 (analog data for an analog display, digital data for a digital display, and the like). You. The moving image data converted by the image processing unit 44 is sent to the display 40, and is displayed on the display 40 when the infrared camera starts shooting.
また、 制御部 4 2は、 動画像デ一夕を画像処理部 4 4に送るのとは別 に、 動画像データを例えば毎秒 3 0フレームのデジタル動画像データに 変換し、 画像演算部 4 4に送信する。 尚、 単位時間あたりの動画像デー 夕のフレーム数は毎秒 3 0フレームに限定されるものではなく、 眼球検 査装置 1 0の用途や能力によって変更可能である。 In addition to sending the moving image data to the image processing unit 44, the control unit 42 converts the moving image data into, for example, 30 frames per second digital moving image data. Send to Note that the number of frames of moving image data per unit time is not limited to 30 frames per second, but can be changed depending on the use and capability of the eye examination apparatus 10.
画像演算部 4 6で受信されたデジタル動画像データは、 1 フレームご との静止画像として二次元連続空間信号に変換される。 この二次元連続 空間信号とは、 静止画像の横の画素数を x、 縦の画素数を y、 輝度の情 報 (諧調) を z として、 X Y次元の連続空間における信号 z = g ( x、 y ) として変換されたものである。 この二次元連続空間信号に二次元離 散的フーリエ変換等のフーリエ変換を行うことで、 1フレームごとの静
止画像は、 低い周波数では振幅が大きくなり、 高い周波数になるに従い 振幅が小さくなるので、 静止画像中の瞳孔の輪郭の検出を行うことがで きる。 この後、 必要に応じて、 さらにラプラシアン変換を行うことで、 1フレームごとの静止画像から瞳孔の周囲のエツジを検出する。 The digital moving image data received by the image operation unit 46 is converted into a two-dimensional continuous space signal as a still image for each frame. The two-dimensional continuous space signal is a signal in an XY-dimensional continuous space z = g (x, x), where x is the number of horizontal pixels in the still image, y is the number of vertical pixels, and z is the luminance information (gradation). y). By performing a Fourier transform such as a two-dimensional discrete Fourier transform on the two-dimensional continuous space signal, the static for each frame is obtained. Since the amplitude of the still image increases at low frequencies and decreases at higher frequencies, the contour of the pupil in the still image can be detected. Thereafter, the edge around the pupil is detected from the still image of each frame by performing a Laplacian transform as needed.
尚、 眼瞼下垂を起こしている被験者では、 図 9の矢印 Aで示した瞳孔 の一部しか撮影できないので、 この矢印 A部分の瞳孔の輪郭または瞳孔 周囲のエッジを検出する。 次に矢印 A部分の瞳孔の輪郭または瞳孔周囲 のエツジから瞳孔の曲率半径を取得し、 この曲率半径から眼瞼下垂等で 取得できない図 9の矢印 Bの曲率半径を算出する。 さらに、 この図 9の 矢印 Aと矢印 Bの曲率半径から瞳孔面積を求め、 フレームごとの瞳孔面 積と 1フレームの単位時間 (毎秒 3 0フレームであれば 1フレーム = 1 / 3 0秒) により瞳孔面積の時間による変化を求める。 Since the subject with eyelid droop can photograph only a part of the pupil indicated by arrow A in FIG. 9, the contour of the pupil of this arrow A or the edge around the pupil is detected. Next, the radius of curvature of the pupil is obtained from the contour of the pupil of the arrow A or the edge around the pupil, and from this radius of curvature, the radius of curvature of the arrow B in FIG. Further, the pupil area is calculated from the radii of curvature of the arrows A and B in FIG. 9 and the pupil area for each frame and the unit time of one frame (1 frame = 1/30 second for 30 frames per second) are obtained. The change with time of the pupil area is determined.
このようにして求められた瞳孔面積の時間による変化のデータは、 画 像演算部 4 6から制御部 4 2を介して画像判定部 4 8に送信される。 ま た、 制御部 4 2の R A M又は H Dに保存されている、 予め測定された脳 幹障害、 視神経 ·動眼神経等の脳神経や交感神経の障害時の瞳孔面積の 時間による変化のデータ及び正常時の瞳孔面積の時間による変化のデ一 夕も画像判定部 4 8に送信される。 画像判定部 4 8では、 この予め測定 されて制御部 4 2の R A M又は H Dに保存されている瞳孔面積の時間に よる変化のデータと、 画像演算部 4 6で演算された被験者の瞳孔面積の 時間による変化のデータとが比較され、 対光反射による被験者の定量的 診断を行う。 The data of the change with time of the pupil area obtained in this way is transmitted from the image calculation unit 46 to the image determination unit 48 via the control unit 42. In addition, data on changes in the pupil area with time when brain brain disorders such as optic nerves and oculomotor nerves and sympathetic nerve disorders are stored in the RAM or HD of the control unit 42 and in the normal state. The change of the pupil area over time is also transmitted to the image determination unit 48. The image judging unit 48 obtains the data of the change of the pupil area with time, which is measured in advance and stored in the RAM or HD of the control unit 42, and the pupil area of the subject calculated by the image calculating unit 46. The data is compared with the change over time, and the subject is quantitatively diagnosed by the light reflection.
尚、 上記の対光反射による被験者の定量的診断では、 瞳孔の曲率半径 から瞳孔面積を求め、 この瞳孔面積の時間による変化を利用しているが 、 瞳孔面積から臨床医等が理解しやすい瞳孔径に換算したり、 瞳孔の曲 率半径から直接瞳孔径に換算したりして、 瞳孔径の時間による変化によ
る被験者の定量的診断としてもよい。 これは、 瞳孔がそもそも正確な円 ではなくいびつであるので、 上述の瞳孔の輪郭や瞳孔周囲のエツジから 瞳孔径を直接換算すると誤差が大きく、 瞳孔の瞳孔面積や曲率半径から 瞳孔径を求める方が誤差を小さくすることができ、 対光反射による被験 者の定量的診断では現実的となるからである。 In the above-described quantitative diagnosis of the subject based on the light reflection, the pupil area is obtained from the radius of curvature of the pupil, and the change with time of the pupil area is used. By converting the pupil diameter over time by converting it to the pupil diameter or directly from the pupil radius of curvature to the pupil diameter. It may be a quantitative diagnosis of a subject. This is because the pupil is distorted rather than an accurate circle in the first place, so if the pupil diameter is directly converted from the contour of the pupil or the edge around the pupil, there is a large error. This makes it possible to reduce the error, and it becomes practical in the quantitative diagnosis of the subject by light reflection.
上記の対光反射による被験者の定量的診断方法を図 1 0のフローに従 い説明する。 先ず最初にカメラ 1 2のカバー 2 8を被験者の目を覆うよ うにセッ 卜する (S 5 0 )。 次に不可視光源 2 6を点灯し、 眼球に不可 視光を照射する (S 5 2 )。 尚、 この点灯はカバ一 2 8のセッ トに連動 するスィッチを設ける方法や、 手動でスィッチを入れる方法等、 'その方 法は問わない。 The method of quantitatively diagnosing a subject by the above-described light reflection will be described with reference to the flow of FIG. First, the cover 28 of the camera 12 is set so as to cover the eyes of the subject (S50). Next, the invisible light source 26 is turned on to irradiate the eyeball with invisible light (S52). In addition, this method does not matter, such as a method of providing a switch interlocking with the cover 28 or a method of manually turning on the switch.
次に赤外線カメラで眼球の撮影を始め、 その眼球の動画像を画像処理 部 1 4の制御部 4 2及び画像処理部 4 4を介してディスプレイ 4 0に表 示する (S 5 4 )。 尚、 赤外線カメラでの眼球の撮影を始める方法は、 カバー 2 8のセッ トまたは不可視光源 2 6の点灯に連動するスィツチを 設ける方法や、 手動でスィッチを入れる方法等、 その方法は問わない。 次に可視光源 2 4のスィツチを入れて可視光を眼球に照射し対光反射 を測定する (S 5 6 )。 尚、 可視光源 2 4のスィッチを入れる方法は、 予め設定された時間でスィツチを入れる方法やプログラムによりスィッ チを入れる方法、 または手動でスィッチを入れる方法等、 その方法は問 わない。 Next, the photographing of the eyeball is started by the infrared camera, and the moving image of the eyeball is displayed on the display 40 via the control unit 42 and the image processing unit 44 of the image processing unit 14 (S54). The method of starting the photographing of the eyeball with the infrared camera does not matter, such as a method of providing a switch linked to the setting of the cover 28 or the lighting of the invisible light source 26 or a method of manually turning on the switch. Next, the switch of the visible light source 24 is turned on, the visible light is irradiated to the eyeball, and the light reflection is measured (S56). The method of turning on the visible light source 24 does not matter, such as a method of turning on the switch at a preset time, a method of turning on the switch by a program, or a method of turning on the switch manually.
測定された対光反射の動画像は、 画像処理部 1 4の制御部 4 2及び画 像処理部 4 4を介してディスプレイ 4 0に表示されると共に、 画像処理 部 1 4の制御部 4 2で、 例えば毎秒 3 0フレームのデジタル動画像デー 夕に変換される (S 5 8 )。 尚、 単位時間あたりの動画像データのフレ 一ム数は毎秒 3 0フレームに限定されるものではない。
デジタル動画像データに変換された対光反射の動画像は、 1フレーム ごとの静止画像として画像演算部 4 6に送られ、 二次元連続空間信号へ の変換、 フ一リェ変換やラプラシアン変換等の画像演算処理を受けて、 図 9矢印 A部分 (眼瞼下垂で隠れていない瞳孔部分) の瞳孔の輪郭の検 出または瞳孔周囲のエッジの検出され、 さらに曲率半径の算出が行われ る (S 6 0 )。 尚、 瞳孔の輪郭の検出方法または瞳孔周囲のエッジ検出 方法は、 微積分による方法やその他の画像処理方法を問わない。 The measured moving image of light reflection is displayed on the display 40 via the control unit 42 and the image processing unit 44 of the image processing unit 14 and the control unit 42 of the image processing unit 14 is displayed. For example, it is converted into digital video data of 30 frames per second (S58). The number of frames of moving image data per unit time is not limited to 30 frames per second. The moving image of light reflection converted into digital moving image data is sent to the image operation unit 46 as a still image for each frame, and is converted into a two-dimensional continuous space signal, such as a Fourier transform or a Laplacian transform. In response to the image calculation processing, the contour of the pupil is detected or the edge around the pupil is detected in the arrow A portion (pupil portion not hidden by the eyelid droop) in Fig. 9 and the radius of curvature is calculated (S6). 0). The method of detecting the contour of the pupil or the method of detecting the edge around the pupil is not limited to a calculus method or another image processing method.
次に画像演算部 4 6は、 算出された図 9矢印 A部分の曲率半径から、 図 9矢印 B部分 (眼瞼下垂で隠れている瞳孔部分) の曲率半径の算出を 行い、 矢印 Aと矢印 Bの曲率半径から瞳孔面積を求め (S 6 2 )、 フレ —ムごとの瞳孔面積と 1フレームの単位時間により瞳孔面積の時間によ る変化を算出する (S 6 4 )。 尚、 曲率半径を瞳孔径に換算し、 フレー ムごとの瞳孔径と 1フレームの単位時間により瞳孔径の時間による変化 を算出しても良い。 Next, the image calculation unit 46 calculates the radius of curvature of the arrow B portion (pupil portion hidden by the eyelid droop) from the calculated radius of curvature of the arrow A portion in FIG. The pupil area is determined from the radius of curvature of the pupil (S62), and the time-dependent change in the pupil area is calculated from the pupil area for each frame and the unit time of one frame (S64). Note that the radius of curvature may be converted into a pupil diameter, and a change in the pupil diameter over time may be calculated from the pupil diameter for each frame and the unit time of one frame.
次にこのように測定 算出された被験者の瞳孔面積の時間による変化 のデータは、 制御部 4 2を介して画像判定部 4 8に送信され、 また、 制 御部 4 2'の R A M又は H Dに保存されている、 予め測定された障害時及 び正常時の瞳孔面積の時間による変化のデータも制御部 4 2から画像判 定部 4 8に送信され、 画像判定部 4 8で被験者の正常または異常、 及び 異常時の異常の種類が判定される (S 6 6 )。 Next, the data of the change of the subject's pupil area with time measured and calculated in this manner is transmitted to the image determination unit 48 via the control unit 42, and is also stored in the RAM or HD of the control unit 42 '. The pre-measured data of the change of the pupil area with time at the time of failure and at the time of normality are also transmitted from the control unit 42 to the image judgment unit 48, and the image judgment unit 48 judges whether the subject is normal or normal. The abnormality and the type of abnormality at the time of the abnormality are determined (S66).
このように、 本発明に係わる眼球検査装置 1 0を使用することにより Thus, by using the eye test apparatus 10 according to the present invention,
、 外部光の影響を受けずに、 かつ、 薬剤の投与等を必要としない簡便、 無侵襲、 無副作用に被験者の対光反射を撮影 ·検査することができる。 It is possible to photograph and examine the subject's light reflex without being affected by external light, and without the need for administration of a drug, which is simple, non-invasive, and has no side effects.
また、 本発明に係わる眼球検査装置 1 0のカメラ 1 2は、 市販されて いる小型の赤外線カメラや赤外線発光ダイオードが適用可能であり、 撮 影 ·検査の際に診断者の取り回しが簡便であるため、 救急医用現場やべ
ッドサイ ドでの使用が可能である。 また、 カバ一 2 8の深さを赤外線力 メラの焦点距離に一致させておけば、 診断者の熟練度や経験によらず確 実に撮影 ·検査が可能である。 さらに、 診断者は瞳孔周辺が正しくカメ ラの視野に入っているかを確認しながら対光反射の検査を行うことが可 能であり、 診断者の熟練度や経験によらずに短時間かつ確実に撮影 ·検 査を行うことができる。 In addition, as the camera 12 of the eyeball inspection apparatus 10 according to the present invention, a commercially available small infrared camera or infrared light emitting diode can be applied, so that it is easy for a diagnostician to take a picture at the time of imaging and inspection. For emergency medical treatment It can be used on the side. In addition, if the depth of the cover 28 is matched to the focal length of the infrared camera, it is possible to reliably perform imaging and inspection regardless of the skill level and experience of the diagnostician. Furthermore, the diagnostician can check the light reflex while confirming that the area around the pupil is correctly in the field of view of the camera, so that the diagnosis can be performed quickly and reliably regardless of the skill or experience of the diagnostician. Photographing and inspection can be performed at the same time.
さらには、 本発明に係わる眼球検査装置 1 0の画像処理部 1 4を使用 することにより、 従来は診断者が肉眼で計測していた対光反射の収縮速 度、 収縮量、 収縮状況を瞳孔面積や瞳孔径及びそれらの時間による変化 のデータとして定量的に計測することができるので、 診断者の熟練度や 経験によらずに短時間かつ確実に検査を行うことができる。 Furthermore, by using the image processing unit 14 of the eyeball inspection apparatus 10 according to the present invention, the contraction speed, contraction amount, and contraction state of light reflection, which were conventionally measured by the diagnostician with the naked eye, can be determined by the pupil. Since it can be quantitatively measured as the data of the area, pupil diameter, and their change with time, it is possible to perform the test quickly and reliably without depending on the skill and experience of the diagnostician.
またさらに、 救急医療現場で眼瞼下垂を起こしている被験者であって も短時間かつ確実に対光反射の測定が可能である。 産業上の利用可能性 Furthermore, even if the subject suffers from ptosis in the emergency medical setting, it is possible to measure the light reflection in a short time and reliably. Industrial applicability
この発明によれば、 薬品の投与によらず瞳孔を散大させて短時間で眼 球内を撮影できる眼球検査装置及び眼球検査方法を提供することができ る。 According to the present invention, it is possible to provide an eyeball inspection apparatus and an eyeball inspection method capable of photographing the inside of the eyeball in a short time by dilating the pupil regardless of the administration of a drug.
また、 この発明によれば、 診断者の熟練度や経験に関わらず短時間か つ自動的に対光反射を測定し定量化でき、 救急車内やべッ ドサイ ドでも 使用ができる小型 ·軽量な眼球検査装置及び眼球検査方法を提供するこ とができる。
Also, according to the present invention, the light reflection can be measured and quantified automatically in a short time regardless of the skill level or experience of the diagnostician, and it is small and lightweight that can be used in an ambulance or on a bedside. An eye test apparatus and an eye test method can be provided.
Claims
1 . 顔面にフィッ トすることで可視光線を遮断するカバーと、 1. A cover that blocks visible light by fitting to the face,
不可視光を撮影するカメラと、 A camera that captures invisible light,
不可視光源とからなる眼球検査装置.。 An eye tester consisting of an invisible light source.
2 . 撮像部と画像処理部とを具備する眼球検査装置において、 2. In an eyeball inspection apparatus including an imaging unit and an image processing unit,
前記撮像部の一端に備えられた板状基部は、 不可視光源と撮影用穴部 と遮光カバーとを有することを特徴とする眼球検査装置。 An eyeball examination apparatus, wherein a plate-like base provided at one end of the imaging unit has an invisible light source, a photographing hole, and a light-shielding cover.
3 . 前記撮像部は赤外線カメラであり、 前記不可視光源は赤外線光源 であることを特徴とする請求項 2に記載の眼球検査装置。 3. The eye test apparatus according to claim 2, wherein the imaging unit is an infrared camera, and the invisible light source is an infrared light source.
4 . 前記板状基部は可視光源を更に有することを特徴とする請求項 2 又は請求項 3に記載の眼球検査装置。 4. The eye examination apparatus according to claim 2, wherein the plate-shaped base further includes a visible light source.
5 . 前記撮影用穴部に可視光カッ トフィルタ一を設けたことを特徴と する請求項 2乃至請求項 4のいずれかに記載の眼球検査装置。 5. The eyeball inspection apparatus according to claim 2, wherein a visible light cut filter is provided in the photographing hole.
6 . 前記画像処理部は、 前記撮像部により撮影された眼球の動画像を 複数の眼球静止画像に変換する制御部と、 前記眼球静止画像から瞳孔の 輪郭を検出し、 瞳孔面積と瞳孔面積の時間あたりの変化とを算出する画 像演算部とを備えることを特徴とする請求項 2乃至請求項 5のいずれか に記載の眼球検査装置。 6. The image processing unit includes: a control unit that converts a moving image of an eyeball captured by the imaging unit into a plurality of eyeball still images; and detects a contour of a pupil from the eyeball still image, and calculates a pupil area and a pupil area. The eyeball inspection apparatus according to any one of claims 2 to 5, further comprising an image calculation unit that calculates a change per unit time.
7 . 前記画像処理部は、 前記撮像部により撮影された眼球の動画像を 複数の眼球静止画像に変換する制御部と、 前記眼球静止画像の瞳孔の輪 郭の一部から瞳孔の曲線率を算出し、 前記曲線率から瞳孔面積と瞳孔面 積の時間あたりの変化とを算出する画像演算部とを備えることを特徴と する請求項 2乃至請求項 5のいずれかに記載の眼球検査装置。 7. The image processing unit includes: a control unit configured to convert a moving image of an eyeball captured by the imaging unit into a plurality of eyeball still images; and a curve ratio of the pupil from a part of a pupil contour of the eyeball still image. The eye examination apparatus according to any one of claims 2 to 5, further comprising: an image calculation unit that calculates the pupil area and a change in the pupil area per unit time from the curve ratio.
8 . 前記瞳孔面積の時間あたりの変化を判定する画像判定部を備える ことを特徴とする請求項 6又は請求項 7に記載の眼球検査装置。
8. The eye examination apparatus according to claim 6, further comprising an image determination unit configured to determine a change in the pupil area per unit time.
9 . 画像表示部を更に備えることを特徴とする請求項 6乃至請求項 8 のいずれかに記載の眼球検査装置。 9. The eyeball inspection apparatus according to claim 6, further comprising an image display unit.
1 0 . 眼球検査装置に用いる撮像部において、 10. In the imaging unit used in the eye test device,
前記撮像部の一端に備えられた板状基部に、 不可視光源と撮影用穴部 と遮光カバ一とを有することを特徴とする眼球検査装置用撮像部。 An imaging unit for an eyeball inspection apparatus, comprising: a plate-like base provided at one end of the imaging unit; an invisible light source, an imaging hole, and a light-shielding cover.
1 1 . 前記撮像部は赤外線カメラであり、 前記不可視光源は赤外線光 源であることを特徴とする請求項 1 0に記載の眼球検査装置用撮像部。 11. The imaging unit for an eye inspection apparatus according to claim 10, wherein the imaging unit is an infrared camera, and the invisible light source is an infrared light source.
1 2 . 前記板状基部は可視光源を更に有することを特徴とする請求項 1 0又は請求項 1 1に記載の眼球検査装置用撮像部。 12. The imaging unit for an eye examination apparatus according to claim 10, wherein the plate-shaped base further includes a visible light source.
1 3 . 前記撮影用穴部に可視光カツ トフィルターを設けたことを特徴 とする請求項 1 0乃至請求項 1 2のいずれかに記載の眼球検査装置用撮 像部。 13. The imaging unit for an eye examination apparatus according to any one of claims 10 to 12, wherein a visible light cut filter is provided in the imaging hole.
1 4 . 可視光線を遮断し、 眼球に不可視光線を照射することで瞳孔を 散大させたまま眼球内の撮影を行う眼球検査方法。 1 4. An ophthalmologic examination method in which the visible light is blocked and the eyeball is illuminated with invisible light so that the pupil is enlarged and the inside of the eyeball is photographed.
1 5 . 不可視光源と撮影用穴部と遮光カバ一とを有する板状基部が撮 像部の一端に備えられた眼球検査用撮像部の前記遮光カバーを被験者の 目にセッ 卜し、 15. A plate-like base having an invisible light source, a photographing hole, and a light-shielding cover is set on the subject's eye with the light-shielding cover of the eye examination imaging unit provided at one end of the imaging unit,
不可視光源の点灯により眼球に不可視光を照射して前記撮像部により 眼球の映像を撮影し、 By illuminating the invisible light to the eyeball by turning on the invisible light source, an image of the eyeball is taken by the imaging unit,
撮影した眼球の映像を画像表示部に表示することにより眼球を検査す る眼球検査方法。 An eyeball inspection method in which the eyeball is inspected by displaying a captured image of the eyeball on an image display unit.
1 6 . 不可視光源と可視光源と撮影用穴部と遮光カバーとを有する板 状基部が撮像部の一端に備えられた眼球検査用撮像部の前記遮光カバー を被験者の目にセッ トし、 16. A plate-shaped base having an invisible light source, a visible light source, a photographing hole, and a light-shielding cover is set on the subject's eye with the light-shielding cover of the imaging unit for eye examination provided at one end of the imaging unit,
不可視光源の点灯により眼球に不可視光を照射して前記撮像部により 眼球の映像を撮影し、
可視光源の点灯により眼球に可視光を照射することにより誘発される 対光反射の映像を前記撮像部により撮影し、 By illuminating the invisible light to the eyeball by turning on the invisible light source, an image of the eyeball is taken by the imaging unit, An image of light reflection induced by irradiating an eyeball with visible light by turning on a visible light source is taken by the imaging unit,
撮影した対光反射の映像を画像表示部に表示することにより眼球を検 查する眼球検査方法。 An eyeball inspection method in which an eyeball is inspected by displaying a captured image of light reflection on an image display unit.
1 7 . 不可視光源と可視光源と撮影用穴部と遮光カバーとを有する板 状基部が撮像部の一端に備えられた眼球検査用撮像部の前記遮光カバ一 を被験者の目にセッ トし、 17. A plate-like base having an invisible light source, a visible light source, a photographing hole, and a light-shielding cover is set at the subject's eye with the light-shielding cover of the eye-ball inspection imaging unit provided at one end of the imaging unit,
不可視光源の点灯により眼球に不可視光を照射して前記撮像部により 眼球の動画像を撮影し、 The invisible light source is turned on to irradiate invisible light to the eyeball, and the moving image of the eyeball is photographed by the imaging unit,
可視光源の点灯により眼球に可視光を照射することにより誘発される 対光反射の動画像を前記撮像部により撮影し、 A moving image of light reflection induced by irradiating the eyeball with visible light by turning on the visible light source is captured by the imaging unit,
対光反射の動画像データをデジタル動画像データに変換し、 デジタル動画像デ一夕の各フレームを画像演算処理により瞳孔の輪郭 を検出し、 It converts the moving image data of light reflection into digital moving image data, and detects the outline of the pupil by performing image arithmetic processing on each frame of the digital moving image data.
検出された瞳孔の輪郭内の画素数から瞳孔面積を算出し、 Calculate the pupil area from the number of pixels in the contour of the detected pupil,
各フレームの瞳孔面積と各フレームの単位時間により瞳孔面積の時間 による変化を算出し、 Calculate the change in pupil area with time based on the pupil area of each frame and the unit time of each frame,
瞳孔面積の時間による変化と、 予め測定された障害時及び正常時の瞳 孔面積の時間による変化とを比較することにより眼球を検査する眼球検 査方法。 An eyeball examination method for examining an eyeball by comparing a change in pupil area with time and a previously measured change in pupil area with time during an injury and in a normal state.
1 8 . 不可視光源と可.視光源と撮影用穴部と遮光カバーとを有する板 状基部が撮像部の一端に備えられた眼球検査用撮像部の前記遮光カバー を被験者の目にセッ トし、 18 8. An invisible light source and a visible light source, a plate-like base having a photographing hole and a light-shielding cover are provided at one end of the imaging unit. ,
不可視光源の点灯により眼球に不可視光を照射して前記撮像部により 眼球の動画像を撮影し、 Illuminating the invisible light to the eyeball by turning on the invisible light source and capturing a moving image of the eyeball by the imaging unit,
可視光源の点灯により眼球に可視光を照射することにより誘発される
対光反射の動画像を前記撮像部により撮影し、 Induced by irradiating the eyeball with visible light by turning on the visible light source A moving image of light reflection is photographed by the imaging unit,
対光反射の動画像データをデジタル動画像データに変換し、 デジタル動画像データの各フレームを画像演算処理により瞳孔の輪郭 の一部を検出し、 It converts the moving image data of light reflection into digital moving image data, detects each frame of the digital moving image data by image processing and detects a part of the contour of the pupil,
検出された瞳孔の輪郭の一部から瞳孔の曲率半径を算出し、 算出された瞳孔の曲率半径から瞳孔面積を算出し、 Calculating a pupil radius of curvature from a part of the detected pupil contour; calculating a pupil area from the calculated pupil radius of curvature;
各フレームの瞳孔面積と各フレームの単位時間により瞳孔面積の時間 による変化を算出し、 Calculate the change in pupil area with time based on the pupil area of each frame and the unit time of each frame,
瞳孔面積の時間による変化と、 予め測定された障害時及び正常時の瞳 孔面積の時間による変化とを比較することにより眼球を検査する眼球検 査方法。
An eyeball examination method for examining an eyeball by comparing a change in pupil area with time and a previously measured change in pupil area with time during an injury and in a normal state.
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