專利名稱：眼底圖像處理裝置以及眼底圖像處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于顯示從在眼科、內(nèi)科中使用的眼底照相機輸出的眼底圖像的眼底圖像處理的適宜技術(shù)。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及用于正常地顯示從在眼科、內(nèi)科中使用的眼底照相機輸出的眼底圖像的眼底圖像處理裝置。
圖7示出具有映現(xiàn)光圈遮光(aperture mask)的單元的眼底照相機的拍攝用照相機的周邊部分，在靜止圖像拍攝用照相機1的拍攝面的正前方，如圖8所示配置在中央設(shè)置圓形的開口部分2、將其周圍作為遮光部分的光圈遮光板3。
雖然在來自眼底照相機的拍攝光學(xué)系統(tǒng)的拍攝光束的中心部分中映現(xiàn)眼底圖像，但是由于在其周圍，在眼底圖像中混入光斑，進而在其外側(cè)加入眼底圖像的不需要的映現(xiàn)，因此最好通過光圈遮光板3明確在診斷中作為有效區(qū)域的開口部分2。
但是，這種情況下需要在拍攝用照相機1的拍攝面中遮光邊緣沒有模糊不清程度的附近配置光圈遮光板3，而如果在拍攝面的正前方配置各種濾光片或者切換反射鏡4等，則設(shè)置光圈遮光板3將更為困難。
另外，在使用3P棱鏡那樣的色分棱鏡的背后具有3個拍攝元件的3板式照相機的情況下，為了映現(xiàn)光圈遮光板3，需要把光圈遮光板3與眼底圖像再次光學(xué)地成像，從而存在光路加長，光學(xué)系統(tǒng)復(fù)雜，機構(gòu)增加以及成本上升等問題。
近年來，為了進行成本降低，裝置的小型和輕量化，提出了簡化光學(xué)系統(tǒng)以及機構(gòu)，去除上述的光圈遮光板3，使拍攝光學(xué)系統(tǒng)的拍攝有效面積全部在拍攝面上成像的眼底照相機。通過這樣做，不需要再成像的光學(xué)系統(tǒng)，能夠謀求眼底照相機自身的小型化和降低成本。
從而，在以往的眼底照相機中拍攝的眼底圖像中有圖9A到9D所示的各種類型。圖9A、9B示出使用了光圈遮光板3的眼底圖像，9C、9D示出沒有使用光圈遮光板3的眼底圖像。9A示出眼底圖像Er’是圓形，在水平垂直方向都用同一個視場角拍攝眼底的眼底圖像，在周圍映現(xiàn)了光圈遮光圖像M。圖9B示出有效地配置拍攝光學(xué)系統(tǒng)的有效光路和拍攝面的兩方，是沿著水平方向橫長的橢圓形的眼底圖像Er’，在周圍映現(xiàn)了光圈遮光圖像M。
圖9C在拍攝光束內(nèi)的內(nèi)側(cè)全部配置拍攝面，畫面整體是眼底圖像Er’。圖9D模式地示出了光斑的眼底圖像Er’，在有效的眼底圖像Er’的外側(cè)順序地映現(xiàn)光斑F1、F2、F3。光斑F1是雖然也映現(xiàn)了眼底，但光斑也混入的區(qū)域，光斑F2是映現(xiàn)了眼底圖像與眼底照相機內(nèi)的圖像和光斑，光斑F3中較暗地映現(xiàn)了眼底照相機內(nèi)的模糊圖像。在特開平9-206278號公報中公開了在來自這種眼底照相機的眼底圖像中電氣、電子地添加光圈遮光圖像的情況。
如上所述，如果在眼底照相機中進行遮光處理的單元構(gòu)成為一體，則雖然不成為問題，但是在健康診斷時的眼底拍攝，糖尿病性視網(wǎng)膜癥的眼底拍攝，用于綠內(nèi)障診斷的眼底拍攝等中使用的眼底照相機一般在不同的場所進行眼底拍攝和眼底圖像的診斷。特別是，要求體積小、重量輕而且便宜的產(chǎn)品，從而具有在眼底照相機內(nèi)不能夠把進行遮光處理的單元構(gòu)成為一體的問題。
另外，在進行用于這種檢查的眼底拍攝的醫(yī)院或者診療機構(gòu)中，由于設(shè)置上述那樣各種新舊眼底照相機，因此如果混入圖9D所示的眼底圖像，則由于是沒有限定眼底有效范圍的圖像，因此還有可能導(dǎo)致誤診。進而，由于在讀取圖像時難以看到?jīng)]有邊界的圖像，因此存在對于圖像診斷者易于疲勞等增加負擔(dān)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這樣的問題點而作出的，目的在于提供用于進行從在眼科、內(nèi)科中使用的眼底照相機輸出的眼底圖像顯示的眼底圖像處理的適宜技術(shù)。
為了達到這樣的目的，作為一個例子，本發(fā)明的眼底圖像處理裝置包括輸入眼底圖像數(shù)據(jù)的圖像輸入單元；對上述眼底圖像數(shù)據(jù)進行預(yù)定圖像處理的圖像處理單元，其中，根據(jù)用于判定是否有上述眼底圖像數(shù)據(jù)的光圈遮光圖像的光圈遮光判定單元的結(jié)果進行上述預(yù)定的圖像處理。
為了達到上述的目的，作為一個例子，本發(fā)明的眼底圖像處理方法包括輸入眼底圖像數(shù)據(jù)的圖像輸入過程；對上述眼底圖像數(shù)據(jù)進行預(yù)定圖像處理的圖像處理過程，其中，根據(jù)用于判定是否有上述眼底圖像數(shù)據(jù)的光圈遮光圖像的光圈遮光判定過程的結(jié)果，進行上述預(yù)定的圖像處理。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將從以下參照附圖進行的記述中明確，其中在所有附圖中相同的參考號碼表示相同或者相似的部分。


附圖具體表現(xiàn)和組成了說明書的一部分，例示了本發(fā)明的具體方式，并且和記述一起，適用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1是實施例1的眼底照相機的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是實施例1的圖像處理裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是實施例2的圖像處理裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖4是實施例3的圖像處理裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖5是光圈遮光的處理判斷方法的流程圖。
圖6A到6D是直方圖處理的曲線圖。
圖7是設(shè)置了光圈遮光板的眼底照相機的結(jié)構(gòu)圖。
圖8是光圈遮光的正面圖。
圖9A到圖9D是光圈遮光的眼底圖像的說明圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖詳細地記述本發(fā)明的理想實施例。
根據(jù)圖示的實施形態(tài)詳細地說明本發(fā)明。
圖1示出沒有具備映現(xiàn)光圈遮光的單元的眼底照相機的結(jié)構(gòu)圖。在從燈泡等觀察用調(diào)整光源11至物鏡12的光路上，順序排列聚光透鏡13，閃光燈等靜止圖像拍攝用光源14，聚光透鏡15，反射鏡16，透鏡17，具有環(huán)形開口的光圈18，中繼透鏡19，在中央部分具有開口的帶孔的反射鏡20。
在帶孔的反射鏡20的背后，順序排列可動的聚焦透鏡21，具有變倍功能的拍攝透鏡22，切換反射鏡23，高精細的靜止圖像拍攝用照相機24，在切換反射鏡23的反射方向配置活動圖像觀察用的高靈敏度的活動圖像觀察用照相機25。另外，為了驅(qū)動聚焦透鏡21和拍攝鏡頭22，設(shè)置聚焦旋鈕26。
在觀察、調(diào)整時，從觀察調(diào)整用光源11發(fā)出的光束通過聚光透鏡13、靜止圖像拍攝用光源14、聚光透鏡15，由反射鏡16向上方反射，通過物鏡17、光圈18的環(huán)形開口部分、中繼透鏡19，由帶孔的反射鏡20向左方反射，通過物鏡12經(jīng)過被檢查者的眼睛E的瞳孔Ep照亮眼底Er。來自這樣被照亮的眼底Er的反射光通過瞳孔Ep、物鏡12、聚焦透鏡21、拍攝鏡頭22，由切換反射鏡23向下方反射，在活動圖像觀察用照相機25的拍攝圖像面上成像為眼底圖像Er’。
拍攝者通過未圖示的監(jiān)視器邊觀察被眼底圖像Er’，邊確認拍攝部位、調(diào)整以及焦點的狀態(tài)，在焦點偏移的情況下，通過操作聚焦旋鈕26，使聚焦透鏡21向光軸方向移動進行對焦。
在結(jié)束了拍攝準備以后，如果檢察者按壓未圖示的拍攝按鈕，則切換反射鏡23退到光路以外的同時，靜止圖像拍攝用光源14發(fā)光。該光束經(jīng)過透鏡15，與觀察調(diào)整用光源11發(fā)出的光束通過同樣的光路照亮眼底Er。來自眼底Er的反射光經(jīng)過瞳孔Ep，通過物鏡12、帶孔的反射鏡20的孔、聚焦透鏡21、拍攝鏡頭22，在靜止圖像拍攝用照相機24的拍攝圖像面上成像為眼底圖像Er’。
在拍攝面上，只成像所拍攝的眼底圖像Er’的沒有光斑的中心的有效部分。所拍攝的圖像在靜止圖像用照相機24中變換為電信號以后在監(jiān)視器上顯示。另外，眼底圖像Er’保存在未圖示的存儲裝置中，或者經(jīng)過通信線路或網(wǎng)絡(luò)傳送。
圖2示出圖像處理裝置的結(jié)構(gòu)圖，拍攝沒有光圈遮光的圖像的眼底照相機31的輸出連接到眼底圖像處理裝置32。從眼底照相機31輸出的眼底圖像Er’的信號連接到眼底圖像處理裝置32內(nèi)的圖像輸入單元33，圖像輸入單元33的輸出經(jīng)過光圈遮光判定單元34連接到光圈遮光生成單元35，另外，經(jīng)過光圈遮光合成單元36連接到圖像輸出單元37。進而，光圈遮光生成單元35的輸出連接到光圈遮光合成單元36和圖像輸出單元37，圖像輸出單元37連接到外部的圖像診斷顯示裝置38。
如果使用該眼底照相機31進行眼底拍攝，則所拍攝的眼底圖像傳送到眼底圖像處理裝置32的圖像輸入單元33，在用于進行圖像處理的未圖示的存儲器中展開，進行初始化使得能夠在光圈遮光判定單元34和光圈遮光合成單元36中進行處理。在光圈遮光判定單元34中，如果根據(jù)后述的方法判定為在眼底圖像Er’上沒有光圈遮光圖像M而需要添加，則在光圈遮光生成單元35中生成所需要的遮光圖像，在光圈遮光合成單元36中合成光圈遮光圖像M，在圖像輸出單元37中進行格式變換，輸出到圖像診斷顯示裝置38。
另外，在光圈遮光生成單元35中生成的光圈遮光圖像也能夠獨立地輸出到圖像輸出單元37，在圖像診斷顯示裝置38中具有覆蓋功能的情況下，還能夠分別輸入眼底圖像和光圈遮光圖像進行重疊顯示。
實施例2圖3示出用實施例2中的多臺不同的眼底照相機拍攝眼底圖像時的結(jié)構(gòu)圖，在具備圖像處理裝置的醫(yī)院以外，具有生成沒有光圈遮光圖像的眼底圖像的眼底照相機41，生成映現(xiàn)光圈遮光的圖像的眼底照相機42，圖像整體是眼底圖像的眼底照相機43。在醫(yī)院44內(nèi)，設(shè)置其它的眼底照相機45、存儲圖像數(shù)據(jù)的圖像服務(wù)器46、圖像存儲單元47，在圖像服務(wù)器46上連接眼底圖像處理裝置48。在圖像服務(wù)器46上，經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)49連接眼底照相機45、圖像診斷顯示裝置50、51、52。在醫(yī)院44以外的眼底照相機41、42、43中拍攝的眼底圖像經(jīng)過可移動存儲媒體53、54、55等輸入到位于醫(yī)院44內(nèi)的圖像服務(wù)器46中，在圖像存儲器47中進行管理。
在用眼底照相機41、42、43拍攝的眼底圖像如圖9A～9D所示以各種形式拍攝。例如，如果從圖2所示的眼底圖像處理裝置32向圖像服務(wù)器46輸出眼底圖像Er’的顯示請求，則從圖像存儲單元47檢索眼底圖像Er’傳送到眼底圖像處理裝置48。在眼底圖像處理裝置48中進行圖2中說明過的判斷是否有光圈遮光圖像以及與其結(jié)果相對應(yīng)的光圈遮光合成的處理，把結(jié)果圖像返回到圖像服務(wù)器46中，經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)49在圖像診斷顯示裝置50、51、52中進行顯示，光圈遮光圖像M對于所需要的圖像能夠適當(dāng)?shù)靥砑庸馊φ诠鈭D像進行顯示。
實施例3圖4示出經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)連接了實施例3中的多臺不同的眼底照相機時的圖像處理裝置的結(jié)構(gòu)圖。眼底照相機61、62、63的輸出經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)64，連接到終端的圖像診斷顯示裝置65、66、67和圖像服務(wù)器68，進而在圖像服務(wù)器68上連接眼底圖像處理裝置69和圖像存儲單元70。
在本實施例中，也與實施例2相同，用輸出各種眼底圖像的眼底照相機61、62、63拍攝的圖像經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)64一起傳送到圖像服務(wù)器68，在圖像存儲單元70中進行存儲管理。進而，如果接收到來自遠方的各地、各國的圖像顯示裝置65、66、67的圖像請求，則圖像服務(wù)器68把根據(jù)這些請求檢察出的眼底圖像Er’傳送到眼底圖像處理裝置69，眼底圖像處理裝置69接受其結(jié)果把圖像發(fā)送到請求方。這時也進行上述的光圈遮光處理，向圖像請求終端發(fā)送正確地添加了光圈遮光圖像M的圖像。
圖5示出在各實施例中進行的判定是否有光圈遮光圖像的判定處理方法的流程圖。首先，在步驟S101中開始判定，在步驟S102中向存儲器輸入進行判定的圖像。接著，在步驟S103中進行直方圖處理。另外，在彩色圖像的情況下，直方圖處理在變換為亮度信息以后進行。
該直方圖處理的結(jié)果例如像圖6A那樣輸出。橫軸是像素值，如果是8比特圖像則成為原點是0，右端是255，如果是10比特圖像，則右端成為1023，右端示出亮度水平高的部分?？v軸示出頻度數(shù)，示出越靠近上方某個水平的像素越多。圖6中由于使縱軸的峰值一致并進行了歸一化，因此縱方向的值本身不是頻度數(shù)。
圖6A到6D是把圖9A到9D的眼底圖像分別進行了直方圖處理的結(jié)果。橫軸是圖像值，越向右值越大，即，如果是亮度則是明亮的一側(cè)，縱軸是其水平值的像素的頻度數(shù)。各個直方圖由于與峰值的最大值一致并進行歸一化，因此在各個曲線圖中不能夠比較縱軸的高度。
如圖9A和9B所示，在周圍添加光圈遮光圖像M的圖像中，由于該光圈遮光圖像M的水平幾乎是均等值，因此如圖6A和6B所示，光圈遮光圖像M示出尖銳的峰值P1和P2。
圖6A中水平值L1、圖6B中水平值L2是其水平值L，水平值L不同是由拍攝用照相機的黑水平的差異產(chǎn)生的。這樣，具有光圈遮光圖像M的眼底圖像Er’以位于寬度狹窄、尖銳的峰值為預(yù)定水平值以下的位置作為判斷基準。
圖6C的整個畫面是眼底圖像，中間水平幾乎包括全部的圖像(像素)，而且不具有寬度狹窄、尖銳的峰值。圖6D由于在眼底圖像的周圍進入了白色的明亮光斑，因此在比眼底部分明亮的水平中具有高起部分，進而由于其周圍具有暗淡的圖像，因此在眼底圖像水平的暗淡部分出現(xiàn)若干個峰值。
在進行了該直方圖處理后，根據(jù)其結(jié)果，在步驟S104中進行峰值檢測處理，從峰值上升的斜率、頂點、下降的斜率、峰值的高度、半值寬度檢測峰值，在檢測出了峰值的情況下進入到步驟S105，在沒有檢測出的情況下進入到步驟S112的判斷結(jié)束步驟并且結(jié)束處理。
如果檢測出峰值則在步驟S105中，判斷在步驟S104中檢測出的峰值是否是預(yù)定值L以下。在眼底圖像Er’的周圍拍攝的光圈遮光圖像M由于是暗淡的低電平，因此用判定水平L判斷，如果小于判定水平L則作為具有光圈遮光圖像進入到步驟S106，進入到步驟S112的判斷結(jié)束步驟并且結(jié)束。
在步驟S105中如果是判定水平L或其以上則進入到步驟S107，從峰值檢測結(jié)果以圖像整體作為高起部分求其寬度，根據(jù)所求出的最低峰值的半值(高度)求高起部分的寬度，把該值與判定值W進行比較。如果高起部分的寬度小于判定值W，則由于圖像的水平集中在中央部分，因此在步驟S108中判定為圖像整體是眼底圖像，進入到步驟S112并且結(jié)束。另外，如果是判定值W或其以上則進入到步驟S109，在步驟S109中判定為沒有光圈遮光圖像M，在步驟S110中計算光圈遮光圖像M的尺寸。
該計算根據(jù)最明亮的峰值P9的像素水平L9，確定將從圖像的中心朝向周圍大致接近像素水平L9位置至少在兩個方向搜索后位置、和以中心為半徑的光圈遮光圖像M的遮光尺寸。接著，在步驟S111中，根據(jù)所確定的遮光尺寸，添加光圈遮光圖像M。這時的遮光自身的水平取為黑水平＝0。然后，進入到步驟S112的判定結(jié)束步驟并且結(jié)束。
本發(fā)明的眼底圖像處理裝置對于從各種拍攝方法的眼底照相機輸出的眼底圖像，由于能夠正確地判別是否具有光圈遮光區(qū)，判別具有在眼底圖像的圖像讀取中不需要的區(qū)域，生成合成了與該區(qū)域相對應(yīng)的光圈遮光的眼底圖像，因此能夠減少誤診斷的可能性，安全地進行圖像診斷。
另外，在眼底拍攝與圖像診斷的場所遠離的情況下，在發(fā)送圖像時對于沒有光圈遮光的圖像由于能夠添加光圈遮光后發(fā)送，因此圖像讀取醫(yī)生一側(cè)不需要特殊的圖像處理裝置，能夠用通用的顯示裝置進行診斷。如上所述，能夠提供用于把從在眼科、內(nèi)科中使用的眼底照相機輸出的眼底圖像進行顯示的眼底圖像處理的適宜技術(shù)。
另外，把記錄了實現(xiàn)上述實施形態(tài)功能的軟件的程序代碼的記錄媒體(或存儲媒體)供給到系統(tǒng)或者裝置中，通過該系統(tǒng)或者裝置的計算機(或者CPU或MPU)讀出并執(zhí)行保存在記錄媒體中的程序代碼當(dāng)然也能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的。這種情況下，從記錄媒體讀出的程序代碼自身實現(xiàn)上述實施形態(tài)的功能，記錄了該程序代碼的記錄媒體構(gòu)成本發(fā)明。
另外，不僅是通過執(zhí)行計算機讀出的程序代碼，實現(xiàn)上述實施形態(tài)的功能的情況，根據(jù)該程序代碼的指示，在計算機上工作的操作系統(tǒng)(OS)等進行實際處理的一部分或全部，根據(jù)該處理實現(xiàn)上述實施形態(tài)的功能的情況當(dāng)然也包括在內(nèi)。
進而，從存儲媒體讀出的程序代碼寫入到計算機中插入的功能擴展板或者與計算機連接的功能擴展單元中具備的存儲器中以后，根據(jù)該程序代碼的指示，該功能擴展板或者功能擴展單元具備的CPU等進行實際處理的一部分或者全部，根據(jù)該處理實現(xiàn)上述實施形態(tài)的功能的情況當(dāng)然也包括在內(nèi)。
在把本發(fā)明適用在上述記錄媒體中的情況下，在該記錄媒體中保存與前面說明過的流程相對應(yīng)的程序代碼。
在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，本發(fā)明能夠產(chǎn)生大量的明顯不同的具體方式，但應(yīng)該明確的是，本發(fā)明除去在權(quán)利要求中定義的以外，并不限于這些特殊的具體方式。
權(quán)利要求
1.一種眼底圖像處理裝置，其特征在于包括輸入眼底圖像數(shù)據(jù)的圖像輸入單元；對上述眼底圖像數(shù)據(jù)進行預(yù)定圖像處理的圖像處理單元，其中，根據(jù)用于判定是否有上述眼底圖像數(shù)據(jù)的光圈遮光圖像的光圈遮光判定單元的結(jié)果，進行上述預(yù)定的圖像處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼底圖像處理裝置，其特征在于上述圖像處理單元根據(jù)上述光圈遮光判定單元的結(jié)果，生成與上述圖像信息相對應(yīng)的光圈遮光圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼底圖像處理裝置，其特征在于上述圖像處理單元根據(jù)上述光圈遮光判定單元的結(jié)果，在上述圖像信息中合成并處理光圈遮光圖像。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼底圖像處理裝置，其特征在于上述光圈遮光判定單元根據(jù)由上述圖像輸入單元輸入的上述圖像信息，進行帶光圈遮光圖像、不需要光圈遮光圖像、需要光圈遮光圖像的判別。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼底圖像處理裝置，其特征在于在上述判別中進行上述圖像信息的直方圖處理，根據(jù)其結(jié)果判定是否有上述光圈遮光圖像。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼底圖像處理裝置，其特征在于上述圖像處理單元根據(jù)上述光圈遮光判定單元的結(jié)果，計算在上述圖像信息中所需要的光圈遮光尺寸。
7.一種眼底圖像處理方法，其特征在于包括輸入眼底圖像數(shù)據(jù)的圖像輸入步驟；對上述眼底圖像數(shù)據(jù)進行預(yù)定圖像處理的圖像處理步驟，其中，根據(jù)用于判定是否有上述眼底圖像數(shù)據(jù)的光圈遮光圖像的光圈遮光判定步驟的結(jié)果，進行上述預(yù)定的圖像處理。
8.一種程序，其特征在于用于使計算機執(zhí)行權(quán)利要求7所述的眼底圖像處理方法的處理步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種眼底圖像處理裝置以及眼底圖像處理方法。判別在從眼底照相機輸出的眼底圖像中是否帶光圈遮光，合成與判定結(jié)果相對應(yīng)的在光圈遮光生成單元生成的光圈遮光圖像。在光圈遮光判定單元(34)中如果判定為在眼底圖像中沒有光圈遮光圖像而需要添加，則在光圈遮光生成單元(35)中生成所需要的遮光圖像，在光圈遮光合成單元(36)中在眼底圖像中合成光圈遮光圖像。
文檔編號A61B3/14GK1608578SQ20041008701
公開日2005年4月27日 申請日期2004年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月24日
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