專利名稱：圖像處理設(shè)備和圖像處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于支持對(duì)眼部的攝像的圖像處理設(shè)備和圖像處理方法，尤其涉及適合對(duì)眼部的斷層圖像進(jìn)行處理的圖像處理設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
為了對(duì)生活方式病或者排名高的導(dǎo)致失明的疾病進(jìn)行早期診斷，普遍進(jìn)行眼部檢查。由于諸如OCT(光學(xué)相干斷層成像)設(shè)備等的眼部斷層圖像攝像設(shè)備允許三維觀察視網(wǎng)膜層的內(nèi)部狀態(tài)，因此眼部斷層圖像攝像設(shè)備對(duì)于疾病的診斷是有用的。
圖14是示出OCT設(shè)備所拍攝到的視網(wǎng)膜的黃斑部的斷層圖像的示意圖。如圖14 所示，該OCT設(shè)備獲得由多個(gè)斷層圖像形成的三維圖像數(shù)據(jù)。參考圖14，T1 Tn是黃斑部的二維斷層圖像。在斷層圖像Tn中，Ll是內(nèi)界膜和上部組織之間的邊界(以下稱為ILM 邊界)。L2是神經(jīng)纖維層和下部層之間的邊界(以下稱為NFL邊界)。L2'是神經(jīng)纖維層 (以下稱為NFL)。L3是內(nèi)叢狀層和下部層之間的邊界(以下稱為IPL邊界)。L4是外叢狀層和下部層之間的邊界(以下稱為OPL邊界)。L5是感光細(xì)胞的內(nèi)外節(jié)之間的接合部與上部層之間的邊界(以下稱為IS/OS邊界)。L6是視網(wǎng)膜色素上皮和下部層之間的邊界(以下稱為RPE邊界)。
使用OCT設(shè)備進(jìn)行圖像診斷需要用于通過(guò)圖像分析指定各視網(wǎng)膜層的邊界的技術(shù)。例如，如果可以指定圖14中的ILM邊界Ll和NFL邊界L2以測(cè)量NFL的厚度，則可以使用該厚度作為青光眼診斷的一個(gè)指標(biāo)。
迄今為止已提出了各種視網(wǎng)膜層邊界指定算法。作為這些算法共同的問(wèn)題，難以在由于偽影或病變引起層結(jié)構(gòu)改變時(shí)指定視網(wǎng)膜層邊界。例如，如果在視網(wǎng)膜層內(nèi)存在血管或病變，則在比該血管或病變深的位置處亮度下降或者該視網(wǎng)膜層局部腫大。僅一種算法很難指定視網(wǎng)膜層邊界。圖15A示出存在血管Vl的斷層圖像。圖15B示出存在出血Bl 的斷層圖像。圖15C示出存在玻璃體皮層Hl的“脫離”和“囊腫Cl”的斷層圖像。當(dāng)如圖 15A或15B所示、存在血管Vl或出血Bl時(shí)，血管Vl或出血Bl下方的亮度下降，使得難以看見(jiàn)邊界。在一些情況下，如圖15C所示，在視網(wǎng)膜層的內(nèi)部和外部都出現(xiàn)病變。在這種情況下，亮度并未下降，但視網(wǎng)膜層整體腫大或者原來(lái)存在的視網(wǎng)膜層邊界中斷。當(dāng)對(duì)這種斷層圖像進(jìn)行分析時(shí)，需要指定層結(jié)構(gòu)已改變的區(qū)域以將處理切換為對(duì)于該層結(jié)構(gòu)改變而言最佳的處理。
在日本特開(kāi)2009-066015(以下稱為文獻(xiàn)1)中，在各A掃描中計(jì)算關(guān)注像素上方和下方的統(tǒng)計(jì)特征量，并且判斷為在特征量等于或小于閾值的A掃描中存在偽影。在日本特開(kāi)2007-325831 (以下稱為文獻(xiàn)2)中，使眼底圖像和斷層圖像對(duì)準(zhǔn)，將從眼底圖像中提取出的血管區(qū)域投影至斷層圖像上以指定血管位置，并且斷層圖像內(nèi)的血管區(qū)域經(jīng)過(guò)不同的處理。
然而，傳統(tǒng)技術(shù)存在以下問(wèn)題。文獻(xiàn)1中的偽影指定方法認(rèn)為所有偽影都是由血管所引起的。該方法無(wú)法將由如圖15A中的血管Vl所引起的偽影與由如圖15B中的出血Bl所引起的偽影區(qū)分開(kāi)?？紤]在偽影區(qū)域內(nèi)對(duì)邊界進(jìn)行插值的處理，由于在由血管所引起的偽影和由出血所引起的偽影之間偽影區(qū)域的范圍和層結(jié)構(gòu)的變化程度均不同，因此無(wú)法對(duì)這兩個(gè)偽影應(yīng)用相同的處理。文獻(xiàn)2中的方法通過(guò)將從眼底圖像中提取出的血管區(qū)域投影至斷層圖像上，對(duì)處理進(jìn)行切換。無(wú)需說(shuō)明，除非使用與斷層圖像的患者相同的患者的眼底圖像，否則無(wú)法實(shí)現(xiàn)該操作。此外，該方法無(wú)法處理不可能從眼底圖像檢測(cè)到的病變。存在如圖15C所示的玻璃體皮層Hl的脫離和囊腫Cl等的、在眼底圖像中幾乎不出現(xiàn)的病變。 因而，該方法無(wú)法應(yīng)對(duì)僅從斷層圖像才能檢測(cè)到的病變等。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面提供能夠根據(jù)視網(wǎng)膜的斷層圖像指定視網(wǎng)膜層結(jié)構(gòu)的變化的原因的一種圖像處理設(shè)備和方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種圖像處理設(shè)備，用于對(duì)多個(gè)斷層圖像進(jìn)行處理， 其中，所述多個(gè)斷層圖像是通過(guò)沿著與沿著視網(wǎng)膜的厚度方向的截面成直角相交的方向獲取各自包括所述截面的多個(gè)斷層圖像所獲得的，所述圖像處理設(shè)備包括檢測(cè)部件，用于根據(jù)斷層圖像的沿著所述厚度方向的各個(gè)線的圖像信息檢測(cè)視網(wǎng)膜內(nèi)的層結(jié)構(gòu)；附加部件， 用于基于針對(duì)各個(gè)線檢測(cè)到的層結(jié)構(gòu)向各個(gè)線附加結(jié)構(gòu)信息；以及映射部件，用于將所述多個(gè)斷層圖像的各個(gè)線的結(jié)構(gòu)信息映射到與所述厚度方向成直角相交的平面上，由此生成基于所述結(jié)構(gòu)信息的二維圖像。
此外，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種圖像處理設(shè)備的圖像處理方法，用于對(duì)多個(gè)斷層圖像進(jìn)行處理，其中，所述多個(gè)斷層圖像是通過(guò)沿著與沿著視網(wǎng)膜的厚度方向的截面成直角相交的方向獲取各自包括所述截面的多個(gè)斷層圖像所獲得的，所述圖像處理方法包括以下步驟檢測(cè)步驟，用于根據(jù)斷層圖像的沿著所述厚度方向的各個(gè)線的圖像信息檢測(cè)視網(wǎng)膜內(nèi)的層結(jié)構(gòu)；附加步驟，用于基于在所述檢測(cè)步驟中檢測(cè)到的層結(jié)構(gòu)向各個(gè)線附加結(jié)構(gòu)信息；以及映射步驟，用于將所述多個(gè)斷層圖像的各個(gè)線的結(jié)構(gòu)信息映射到與所述厚度方向成直角相交的平面上，由此生成基于所述結(jié)構(gòu)信息的二維圖像。
通過(guò)以下參考附圖對(duì)典型實(shí)施例的說(shuō)明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。


圖1是例示圖像處理系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)的框圖2是示出圖像處理系統(tǒng)所進(jìn)行的處理的概述的圖3是例示斷層圖像獲取設(shè)備20的結(jié)構(gòu)的圖4是示出根據(jù)第一實(shí)施例的圖像處理設(shè)備10所進(jìn)行的處理序列的流程圖5是示出根據(jù)第一實(shí)施例的視網(wǎng)膜層結(jié)構(gòu)信息獲取單元12所進(jìn)行的處理序列的流程圖6是示出根據(jù)第一實(shí)施例的視網(wǎng)膜層結(jié)構(gòu)信息分析單元14所進(jìn)行的處理序列的流程圖7是示出黃斑部的斷層圖像中的A掃描剖面圖(profile)的圖8A和8B是示出在包含血管和出血的斷層圖像中指定的ILM邊界和IS/0S邊界的圖9是示出將包含偽影的A掃描映射成映射圖的圖10是示出根據(jù)第二實(shí)施例的視網(wǎng)膜層結(jié)構(gòu)信息分析單元14所進(jìn)行的處理序列的流程圖11是示出包含玻璃體皮層和囊腫的黃斑部的斷層圖像的示意圖12是示出使用結(jié)構(gòu)信息映射圖的ILM邊界校正處理的圖13A 13E是示出將分析結(jié)果疊加和顯示在C掃描平面和斷層圖像上的示例的圖14是示出黃斑部的斷層圖像的示意圖；以及
圖15A 15C是示出包括由血管和出血所引起的偽影區(qū)域的黃斑部的斷層圖像的示意圖。
具體實(shí)施方式
第一實(shí)施例
以下將參考圖1來(lái)說(shuō)明根據(jù)第一實(shí)施例的斷層圖像攝像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。在第一實(shí)施例的斷層圖像攝像系統(tǒng)中，斷層圖像獲取設(shè)備20獲取被檢眼的斷層圖像。圖像處理設(shè)備10 對(duì)斷層圖像獲取設(shè)備20所獲取到的斷層圖像的各A掃描進(jìn)行分析，并獲取與視網(wǎng)膜層結(jié)構(gòu)有關(guān)的信息(以下稱為結(jié)構(gòu)信息)。然后，圖像處理設(shè)備10將該獲取到的結(jié)構(gòu)信息映射到圖14中的x-y平面的二維映射圖上。圖像處理設(shè)備10對(duì)結(jié)構(gòu)信息映射后的二維映射圖進(jìn)行分析，并指定使視網(wǎng)膜層結(jié)構(gòu)改變的病變或結(jié)構(gòu)物。
圖像處理設(shè)備10可通信地連接至斷層圖像獲取設(shè)備20和保存單元30。斷層圖像獲取設(shè)備20從指示獲取單元21獲取操作者(未示出)所輸入的指示信息。斷層圖像獲取單元20根據(jù)獲取到的指示信息對(duì)被檢眼攝像，并將所獲得的圖像發(fā)送至圖像處理設(shè)備10 和保存單元30。
斷層圖像獲取設(shè)備20例如是后面參考圖3要說(shuō)明的使用OCT(光學(xué)相干斷層成像)的OCT攝像設(shè)備。該OCT攝像設(shè)備根據(jù)通過(guò)利用信號(hào)光照射被檢體所產(chǎn)生的反射光和散射光(返回光)、以及照射至參考物體的參考光的反射光來(lái)生成干涉光。該OCT攝像設(shè)備分析該干涉光以對(duì)被檢體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(視網(wǎng)膜的內(nèi)部結(jié)構(gòu))攝像。當(dāng)被檢體具有層結(jié)構(gòu)時(shí)， 可以基于用作各層所反射或散射的光的返回光的強(qiáng)度來(lái)形成層結(jié)構(gòu)的圖像。該OCT攝像設(shè)備利用信號(hào)光照射視網(wǎng)膜上的預(yù)定點(diǎn)，從而獲得該點(diǎn)處的深度方向(圖14中的Z方向)上的信息(以下稱為A掃描)。更具體地，A掃描獲得視網(wǎng)膜的沿著厚度方向的圖像信息。在視網(wǎng)膜表面上的預(yù)定線上按預(yù)定間隔執(zhí)行A掃描并進(jìn)行整合，從而獲取到沿著視網(wǎng)膜的厚度方向的斷層圖像(以下稱為B掃描)(例如，圖14中的x-z平面的圖像)?？梢酝ㄟ^(guò)在視網(wǎng)膜表面上的預(yù)定范圍內(nèi)進(jìn)行A掃描來(lái)獲取到多個(gè)斷層圖像。此外，可以將這些斷層圖像重建為三維體數(shù)據(jù)。例如，在與沿著視網(wǎng)膜的厚度方向的截面成直角相交的方向上獲取多個(gè)斷層圖像(B掃描)(以下稱為C掃描)，從而獲得多個(gè)B掃描?？梢詫⑦@些B掃描重建為三維體數(shù)據(jù)。因此，還可以獲取到任意深度處的視網(wǎng)膜圖像(圖14中的x-y平面的圖像)。
圖像處理設(shè)備10例如包括圖1所示的各個(gè)作為電路的塊。作為另一例子，圖像處理設(shè)備10由眾所周知的計(jì)算機(jī)構(gòu)成，并且通過(guò)硬件和軟件之間的協(xié)作來(lái)實(shí)現(xiàn)與各個(gè)塊相對(duì)應(yīng)的功能。該計(jì)算機(jī)例如包括CPU、ROM、RAM、HDD、鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、網(wǎng)絡(luò)I/F和顯示單元。在這種情況下，ROM或HDD存儲(chǔ)用于與圖像處理設(shè)備10的各個(gè)硬件組件協(xié)作提供圖1所示的功能并實(shí)現(xiàn)(后面要說(shuō)明)圖4所示的處理的程序。將該程序在RAM中展開(kāi)，并且CPU執(zhí)行指令，從而提供圖1所示的功能并實(shí)現(xiàn)圖4所示的處理。
將說(shuō)明圖像處理設(shè)備10的各個(gè)功能。圖像獲取單元11從斷層圖像獲取設(shè)備20 獲取斷層圖像。視網(wǎng)膜層結(jié)構(gòu)信息獲取單元12、視網(wǎng)膜層結(jié)構(gòu)信息映射單元13和視網(wǎng)膜層結(jié)構(gòu)信息分析單元14對(duì)圖像獲取單元11所獲取到的圖像進(jìn)行預(yù)定處理。在指定了血管或病變之后，由液晶顯示器等構(gòu)成的分析結(jié)果顯示單元15顯示圖像。將視網(wǎng)膜層結(jié)構(gòu)信息獲取單元12、視網(wǎng)膜層結(jié)構(gòu)信息映射單元13、視網(wǎng)膜層結(jié)構(gòu)信息分析單元14和分析結(jié)果顯示單元15分別稱為結(jié)構(gòu)獲取單元12、映射單元13、分析單元14和顯示單元15。
將參考圖2來(lái)說(shuō)明本實(shí)施例的概況。參考圖2，Tp Tq是斷層圖像獲取設(shè)備所獲取到的斷層圖像。首先，在A掃描方向Al上對(duì)斷層圖像進(jìn)行掃描，以根據(jù)視網(wǎng)膜層的A掃描方向上的圖像信息獲取結(jié)構(gòu)信息。將該結(jié)構(gòu)信息映射到與A掃描方向垂直的平面的二維映射圖Ml中。圖2中的二維映射圖Ml是對(duì)包含偽影的A掃描進(jìn)行映射的例子，后面將說(shuō)明其詳細(xì)內(nèi)容。然后，對(duì)形成在二維映射圖Ml上的偽影包含區(qū)域進(jìn)行分析，并將各個(gè)區(qū)域分類為存在于視網(wǎng)膜層內(nèi)的結(jié)構(gòu)物和病變。將圖2中的區(qū)域SRl分類為由出血所引起的偽影，并將區(qū)域SR2分類為由血管所引起的偽影。最后，將包括通過(guò)分析所獲得的出血偽影區(qū)域BR1、血管偽影區(qū)域BR2、視網(wǎng)膜層邊界Dl (ILM邊界)和IS/OS邊界D5的所指定的視網(wǎng)膜層結(jié)構(gòu)信息疊加并顯示在該圖像上。
圖3示出斷層圖像獲取設(shè)備20的功能結(jié)構(gòu)。指示獲取單元21獲取用以針對(duì)被檢眼的眼底調(diào)整二維測(cè)量范圍和測(cè)量深度的指示信息。斷層圖像獲取設(shè)備20使用該指示信息作為攝像參數(shù)來(lái)控制檢電鏡驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)201以驅(qū)動(dòng)檢電鏡202。半透半反鏡204將由低相干光源203發(fā)出的光束分割成經(jīng)由物鏡205朝向被檢眼206的信號(hào)光和朝向固定配置的參考鏡207的參考光。半透半反鏡204將由被檢眼206反射的信號(hào)光和由參考鏡207反射的參考光疊加，從而生成干涉光。衍射光柵208將該干涉光分割成波長(zhǎng)為λ λ η的波長(zhǎng)分量。一維光傳感器陣列209檢測(cè)衍射光柵208進(jìn)行分割得到的波長(zhǎng)分量的光束。構(gòu)成一維光傳感器陣列209的各個(gè)光傳感器將檢測(cè)到的波長(zhǎng)分量的光強(qiáng)度的檢測(cè)信號(hào)輸出至圖像重建單元210。
圖像重建單元210基于從一維光傳感器陣列209輸出的干涉光的波長(zhǎng)分量的檢測(cè)信號(hào)，獲得干涉光的波長(zhǎng)和光強(qiáng)度之間的關(guān)系、即干涉光的光強(qiáng)度分布(波長(zhǎng)光譜)。圖像重建單元210對(duì)所獲得的干涉光的波長(zhǎng)光譜進(jìn)行傅立葉變換，從而重建視網(wǎng)膜的斷層圖像。
圖4是本實(shí)施例的流程圖。將參考該流程圖來(lái)說(shuō)明圖像處理設(shè)備10要執(zhí)行的詳細(xì)處理序列。
在步驟S401中，圖像獲取單元11獲取斷層圖像獲取設(shè)備20進(jìn)行攝像得到的OCT 斷層圖像。
在步驟S402中，結(jié)構(gòu)獲取單元12根據(jù)在步驟S401中獲取到的OCT圖像中的各A 掃描獲取結(jié)構(gòu)信息。在本實(shí)施例中，針對(duì)各A掃描檢測(cè)“ILM”、“IS/OS”、“玻璃體皮層候選的位置”以及“偽影的有無(wú)”?；谶@些信息來(lái)生成結(jié)構(gòu)信息。在本實(shí)施例中，基于利用B掃描的斷層圖像的沿著厚度方向的線(沿著A掃描的線)的圖像信息來(lái)檢測(cè)視網(wǎng)膜內(nèi)的預(yù)定層的邊界位置，并將該邊界位置用作為結(jié)構(gòu)信息。在本實(shí)施例中，將表示存在偽影的偽影屬性附加至未檢測(cè)到預(yù)定層的線。此外，將表示不存在偽影的偽影屬性附加至已檢測(cè)到預(yù)定層的線。本實(shí)施例使用IS/OS邊界作為判斷偽影的有無(wú)所使用的預(yù)定層的邊界。將表示存在偽影的偽影屬性(標(biāo)記)附加至沒(méi)有檢測(cè)到IS/OS邊界的線。然而，檢測(cè)偽影所使用的層的邊界不限于本實(shí)施例所述的層的邊界。當(dāng)獲取結(jié)構(gòu)信息時(shí)，對(duì)斷層圖像應(yīng)用中值濾波和索貝爾(Sobel)濾波，從而創(chuàng)建圖像(以下稱為中值圖像和Sobel圖像)。根據(jù)轉(zhuǎn)換得到的中值圖像和Sobel圖像，針對(duì)各A掃描創(chuàng)建剖面圖。然后，檢測(cè)根據(jù)Sobel圖像所創(chuàng)建的剖面圖中的峰。通過(guò)參考與檢測(cè)到的峰附近或峰之間的間隔相對(duì)應(yīng)的中值圖像的剖面圖來(lái)獲取結(jié)構(gòu)信息。后面將參考圖5來(lái)說(shuō)明用于獲取結(jié)構(gòu)信息的處理的詳細(xì)內(nèi)容。
在步驟S403中，如圖9所示，映射單元13將在步驟S402中獲取到的各個(gè)A掃描的結(jié)構(gòu)信息映射到χ-y平面(與視網(wǎng)膜的厚度方向成直角相交的平面(C掃描平面))的二維映射圖上。將映射有結(jié)構(gòu)信息的二維映射圖稱為結(jié)構(gòu)信息映射圖。在本實(shí)施例中，如圖9 所示，針對(duì)各種結(jié)構(gòu)信息創(chuàng)建結(jié)構(gòu)信息映射圖。更具體地，根據(jù)本實(shí)施例，在本實(shí)施例中處理的結(jié)構(gòu)信息包括“偽影的有無(wú)”、“玻璃體皮層候選”、“ILM邊界”和“IS/OS邊界”。因而， 創(chuàng)建四個(gè)結(jié)構(gòu)信息映射圖。關(guān)于“偽影的有無(wú)”創(chuàng)建結(jié)構(gòu)信息映射圖Ml。該結(jié)構(gòu)信息映射圖Ml以黑色表示存在偽影的區(qū)域，并且具有存在偽影的區(qū)域SRl和SR2。
關(guān)于“玻璃體皮層候選”創(chuàng)建結(jié)構(gòu)信息映射圖M2。除玻璃體皮層候選的有無(wú)(存在玻璃體皮層候選的區(qū)域VRl和VR2)以外，針對(duì)各A掃描指定位置信息(ζ軸坐標(biāo)值)。因此，創(chuàng)建輸入了 ζ坐標(biāo)值的結(jié)構(gòu)信息映射圖。對(duì)于“ILM邊界”和“IS/OS邊界”，如結(jié)構(gòu)信息映射圖M3 —樣，創(chuàng)建輸入了針對(duì)各A掃描所指定的ILM邊界和IS/OS邊界的位置信息的結(jié)構(gòu)信息映射圖。注意，結(jié)構(gòu)信息不限于此。例如，可以創(chuàng)建針對(duì)各A掃描映射了白斑的有無(wú)及其坐標(biāo)值的結(jié)構(gòu)信息映射圖。
在步驟S404中，分析單元14使用在步驟S403中創(chuàng)建的結(jié)構(gòu)信息映射圖來(lái)分析結(jié)構(gòu)信息。在本實(shí)施例中，通過(guò)組合由結(jié)構(gòu)信息所形成的區(qū)域的大小(面積)和/或形狀或者多種類型的結(jié)構(gòu)信息，在結(jié)構(gòu)信息映射圖上指定病變并對(duì)結(jié)果進(jìn)行校正。特別是在第一實(shí)施例中，基于映射有偽影標(biāo)記的二維映射圖Ml上的偽影區(qū)域的大小或形狀來(lái)判斷偽影的類型(例如，由血管所引起的偽影還是由出血所引起的偽影)。后面將參考圖6來(lái)說(shuō)明該詳細(xì)處理。
在步驟S405中，將所指定的結(jié)構(gòu)信息疊加在斷層圖像、積分圖像或(如若存在) 眼底圖像上。顯示單元15顯示由此產(chǎn)生的圖像。在本實(shí)施例中，如圖13A所示，將所指定的視網(wǎng)膜層邊界Dl和D5疊加在與ζ方向平行的平面的斷層圖像上。將其余的結(jié)構(gòu)信息疊加在與ζ方向平行的平面的斷層圖像或與ζ方向垂直的平面的積分圖像上。圖13A示出疊加有所指定的所有結(jié)構(gòu)信息(ILM邊界Dl、IS/0S邊界D5和存在由出血所引起的偽影的區(qū)域BRl)的斷層圖像。圖1 示出疊加有表示由出血所引起的偽影的有無(wú)和由血管所引起的偽影的有無(wú)的結(jié)構(gòu)信息的積分圖像。如圖13A所示的BRl —樣，可以以不同的顏色顯示具有出血標(biāo)記和血管標(biāo)記的A掃描，以使得可以將這些A掃描與其它A掃描區(qū)分開(kāi)。在圖 13B的積分圖像中，區(qū)域SRl是出血區(qū)域，并且區(qū)域SR2是血管區(qū)域。如圖13B所示，可以將諸如出血和血管等的不同的結(jié)構(gòu)物(由不同原因所引起的偽影)以不同的顏色顯示在同一平面上，以使得觀察者可以識(shí)別這些結(jié)構(gòu)物。
這樣，將從各個(gè)A掃描獲取到的結(jié)構(gòu)信息映射到二維映射圖上并且在整個(gè)視網(wǎng)膜層區(qū)域中進(jìn)行分析。這使得可以僅根據(jù)斷層圖像指定偽影的原因并對(duì)結(jié)構(gòu)信息進(jìn)行校正。
視網(wǎng)膜層結(jié)構(gòu)信息獲取處理
以下將參考圖5來(lái)說(shuō)明步驟S402中的視網(wǎng)膜層結(jié)構(gòu)信息獲取處理的詳細(xì)內(nèi)容。在步驟S501中，結(jié)構(gòu)獲取單元12對(duì)在步驟S401中獲取到的OCT斷層圖像進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在本實(shí)施例中，對(duì)該斷層圖像應(yīng)用中值濾波和Sobel濾波，從而創(chuàng)建中值圖像和Sobel圖像。假定像素值在信號(hào)強(qiáng)度高的情況下變大并且在信號(hào)強(qiáng)度低的情況下變小。
在本實(shí)施例中，由于以下原因，Sobel濾波具有用以在從A掃描中的淺側(cè)(從圖像上方)觀看時(shí)強(qiáng)調(diào)從低亮度值至高亮度值的邊界的方向性。作為用于指定視網(wǎng)膜層結(jié)構(gòu)改變的原因的信息，本實(shí)施例使用各A掃描中的ILM邊界、IS/OS邊界、玻璃體皮層的位置信息和偽影的有無(wú)。在視網(wǎng)膜層結(jié)構(gòu)中，ILM邊界和玻璃體皮層用作亮度值低的玻璃體和亮度值相對(duì)高的視網(wǎng)膜組織之間的邊界。IS/OS邊界也接觸淺側(cè)上的相對(duì)暗的組織。如果存在偽影，則IS/OS邊界下方的亮度值下降。因而，可以根據(jù)Sobel圖像中的像素值來(lái)判斷偽影的有無(wú)。即，給出上述方向性可以進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)ILM邊界、IS/OS邊界和玻璃體皮層，并且甚至可以判斷偽影的有無(wú)。注意，在視網(wǎng)膜層結(jié)構(gòu)信息獲取處理之后最終指定玻璃體皮層， 因而在視網(wǎng)膜層結(jié)構(gòu)信息獲取處理中將玻璃體皮層作為玻璃體皮層候選來(lái)處理。
在步驟S502中，結(jié)構(gòu)獲取單元12使用在步驟S501中創(chuàng)建的中值圖像計(jì)算背景 (玻璃體)的平均亮度值。在本實(shí)施例中，首先，該中值圖像經(jīng)過(guò)利用P-分位數(shù)(P-tile) 法的二值化處理以指定背景區(qū)域。然后，計(jì)算該背景區(qū)域中的中值圖像的亮度值的平均值。
利用P-tile法的二值化處理是創(chuàng)建要處理的圖像的直方圖、從高亮度值或低亮度值起累積亮度值、將以預(yù)定比率P獲得的亮度值設(shè)置為閾值并進(jìn)行二值化的方法。在本實(shí)施例中，粗略獲得圖像中視網(wǎng)膜區(qū)域的比率。通過(guò)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)將P值設(shè)置為30%，按亮度值的降序進(jìn)行二值化處理。將亮度值等于或小于閾值的像素確定為背景像素。在指定了背景像素之后，通過(guò)參考背景像素處的中值圖像的亮度值來(lái)計(jì)算背景的平均亮度值。
在步驟S503中，結(jié)構(gòu)獲取單元12根據(jù)在步驟S501中創(chuàng)建的轉(zhuǎn)換圖像創(chuàng)建剖面圖。在本實(shí)施例中，根據(jù)中值圖像和Sobel圖像這兩者來(lái)創(chuàng)建各A掃描的剖面圖。根據(jù)中值圖像創(chuàng)建剖面圖具有抑制了特別是OCT圖像中的不想要的噪聲并且更容易掌握亮度值的趨向的效果。此外，根據(jù)Sobel圖像創(chuàng)建剖面圖具有在后面指定視網(wǎng)膜層邊界時(shí)容易檢測(cè)視網(wǎng)膜層邊界的候選點(diǎn)的效果。圖7示出根據(jù)斷層圖像中的A掃描Al和A2的中值圖像和Sobel圖像所創(chuàng)建的剖面圖。如圖7所示，中值圖像的剖面圖PMl和PM2表現(xiàn)亮度值的趨向，并且Sobel圖像的剖面圖PSl和PS2表現(xiàn)視網(wǎng)膜層邊界的候選點(diǎn)。然而，不必總是根據(jù)這些轉(zhuǎn)換圖像來(lái)創(chuàng)建剖面圖。從原始圖像或其它轉(zhuǎn)換圖像檢測(cè)到具有預(yù)定強(qiáng)度的邊緣就足夠了。
在步驟S504中，結(jié)構(gòu)獲取單元12根據(jù)在步驟S503中創(chuàng)建的剖面圖檢測(cè)特征點(diǎn)。 在本實(shí)施例中，將根據(jù)Sobel圖像所創(chuàng)建的剖面圖(例如，PSl和PS2)中的局部最大點(diǎn)(以下稱為峰)檢測(cè)為特征點(diǎn)。該檢測(cè)使用根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或基于圖像信息所設(shè)置的閾值。在視網(wǎng)膜中，許多信號(hào)在ILM邊界下方、IS/0S邊界下方或由玻璃體皮層反射或散射。由于該原因，如步驟S501所述，使用具有用以在從淺側(cè)觀看時(shí)強(qiáng)調(diào)從低亮度值至高亮度值的邊界的方向性的Sobel濾波，將邊界容易地檢測(cè)為強(qiáng)邊緣。在前述層以外，由具有這種方向性的Sobel濾波所檢測(cè)到的強(qiáng)邊緣僅是病變。通過(guò)調(diào)整閾值，優(yōu)選地，可以提取出ILM邊界、IS/OS邊界和玻璃體皮層候選。
在步驟S505中，結(jié)構(gòu)獲取單元12對(duì)在步驟S504中檢測(cè)到的峰計(jì)數(shù)，并基于該計(jì)數(shù)對(duì)處理進(jìn)行分支。在本實(shí)施例中，如果在執(zhí)行步驟S504時(shí)存在既未被指定為視網(wǎng)膜層邊界也未被指定為玻璃體皮層候選的兩個(gè)以上的峰(步驟S505中為“是”)，則在A掃描中從淺側(cè)開(kāi)始順次選擇兩個(gè)峰，并將這兩個(gè)峰分別定義為第一峰和第二峰。然后，該處理進(jìn)入步驟S506。如果存在一個(gè)峰(步驟S505中為“否”)，則將最高峰定義為第一峰，并且處理進(jìn)入步驟S509。
在步驟S506中，結(jié)構(gòu)獲取單元12將在步驟S505中選擇的兩個(gè)峰之間的中值圖像的剖面圖與基于背景的平均亮度值的第一閾值進(jìn)行比較。在本實(shí)施例中，首先，針對(duì)存在于第一峰和第二峰之間的像素，將通過(guò)使在步驟S502中計(jì)算出的背景的平均亮度值與系數(shù) 1.2相乘所獲得的值設(shè)置為第一閾值。然后，計(jì)算亮度值大于第一閾值的像素?cái)?shù)相對(duì)于存在于這兩個(gè)峰之間的總像素?cái)?shù)的比率。注意，該系數(shù)是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)所獲得的，并且本發(fā)明不限于此。例如，可以使用背景的平均亮度值和除背景以外的區(qū)域(等于或大于二值化處理中的閾值的區(qū)域)的平均亮度值之間的比率、根據(jù)圖像信息來(lái)動(dòng)態(tài)確定該系數(shù)。
在步驟S507中，結(jié)構(gòu)獲取單元12基于在步驟S506中計(jì)算出的比率對(duì)處理進(jìn)行分支。在本實(shí)施例中，如果計(jì)算出的比率低于1/2(步驟S507中為“否”)，則判斷為在峰之間存在背景，并且該處理進(jìn)入步驟S508。如果計(jì)算出的比率等于或高于1/2(步驟S507中為 “是”)，則判斷為在峰之間存在視網(wǎng)膜組織，并且該處理進(jìn)入步驟S509。在本實(shí)施例中，盡管視網(wǎng)膜組織和背景中的哪一個(gè)存在是根據(jù)等于或大于閾值的像素的比率所確定的，但本發(fā)明不限于此。例如，還可以根據(jù)剖面圖計(jì)算特征量，并使用該特征量作為輸入、利用識(shí)別單元來(lái)進(jìn)行判斷。
在步驟S508中，結(jié)構(gòu)獲取單元12將一個(gè)峰指定為玻璃體皮層候選。在本實(shí)施例中，對(duì)于在步驟S507中判斷為在峰之間存在背景的第一峰和第二峰，如果玻璃體皮層脫離，則背景存在于下方，因而將第一峰指定為玻璃體皮層候選。之后，該處理返回至步驟 S505，并且再次選擇包括第二峰的后兩個(gè)峰。
在步驟S509中，結(jié)構(gòu)獲取單元12將一個(gè)峰指定為ILM邊界Dl。在本實(shí)施例中，對(duì)于在步驟S507中判斷為在峰之間存在視網(wǎng)膜組織的第一峰和第二峰，由于ILM邊界存在于視網(wǎng)膜組織的上端處，因此將第一峰指定為ILM邊界。即使當(dāng)該處理從步驟S505發(fā)生分支時(shí)，也將第一峰指定為ILM邊界。
在步驟S510中，結(jié)構(gòu)獲取單元12檢查在同一 A掃描上、在比步驟S509中所指定的ILM邊界深的一側(cè)(圖像的下部)是否存在等于或大于第二閾值的特征點(diǎn)。在本實(shí)施例中，將通過(guò)在同一 A掃描上指定的ILM邊界的峰的大小與系數(shù)0. 8相乘所獲得的值設(shè)置為第二閾值。檢查在比ILM邊界深的一側(cè)上是否存在等于或大于第二閾值的峰。如果存在這種峰(步驟S510中為“是”)，則該處理進(jìn)入步驟S511。如果不存在這種峰(步驟S510中為“否”)，則該處理進(jìn)入步驟S512。注意，該閾值是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)所獲得的，并且本發(fā)明不限于此。例如，除峰的大小以外，還可以利用峰之間的距離。
在步驟S511中，結(jié)構(gòu)獲取單元12將在步驟S510中已設(shè)置的等于或高于第二閾值的峰指定為IS/OS邊界。如果存在等于或高于第二閾值的多個(gè)峰，則在本實(shí)施例中，將等于或高于第二閾值的峰中位于最淺位置的峰設(shè)置為IS/OS邊界。反之，在步驟S512中，結(jié)構(gòu)獲取單元112判斷為未指定IS/OS邊界，并且將“偽影”標(biāo)記添加至A掃描以表示存在偽影。
在步驟S513中，結(jié)構(gòu)獲取單元12檢查是否已從圖像中的所有A掃描獲取了結(jié)構(gòu)信息。如果已處理了所有的A掃描(步驟S513中為“是”)，則該處理結(jié)束。如果存在尚未獲取結(jié)構(gòu)信息的A掃描(步驟S513中為“否”)，則該處理返回至步驟S503。
以這種方式，判斷峰之間的組織，并基于結(jié)果來(lái)獲取視網(wǎng)膜層的結(jié)構(gòu)信息。這樣可以減少結(jié)構(gòu)信息錯(cuò)誤。圖8A和8B是示出使用該方法來(lái)指定ILM邊界和IS/OS邊界的斷層圖像。圖8A和8B中的由粗實(shí)線所表示的Dl和D5分別是所指定的ILM邊界和IS/OS邊界。如根據(jù)圖8A和8B可以看出，在所有的A掃描中都指定了 ILM邊界。作為對(duì)比，如步驟 S512所述，在某些A掃描中無(wú)法指定IS/OS邊界，并且可以將“偽影”標(biāo)記附加至這些A掃描。例如，將“偽影”標(biāo)記附加至圖7中的A掃描Al。
視網(wǎng)膜層結(jié)構(gòu)信息分析處理
將參考圖6來(lái)說(shuō)明步驟S404中的視網(wǎng)膜層結(jié)構(gòu)信息分析處理的詳細(xì)內(nèi)容。
在步驟S601中，分析單元14在步驟S403中創(chuàng)建的結(jié)構(gòu)信息映射圖上創(chuàng)建區(qū)域。 在本實(shí)施例中，在圖9的結(jié)構(gòu)信息映射圖Ml上，根據(jù)附加有偽影標(biāo)記的A掃描來(lái)形成區(qū)域。 在圖9的結(jié)構(gòu)信息映射圖Ml上形成了兩個(gè)區(qū)域SRl和SR2。
在步驟S602中，分析單元14針對(duì)在步驟S601中創(chuàng)建的各區(qū)域計(jì)算特征量。在本實(shí)施例中，準(zhǔn)備各區(qū)域的面積、以及穿過(guò)各區(qū)域的χ坐標(biāo)的最大值和最小值與ι坐標(biāo)的最大值和最小值的矩形(即，外接該區(qū)域的矩形)。計(jì)算出偽影區(qū)域相對(duì)于該矩形區(qū)域的比率 (以下稱為填充率)作為特征量。這些參數(shù)表示偽影區(qū)域的“面可能性”或“線可能性”，并用于判斷出血和血管中的哪一個(gè)是后面將說(shuō)明的將區(qū)域判斷為偽影區(qū)域的原因。注意，計(jì)算出的特征量不局限于這些特征量。例如，可以使用距離變換來(lái)計(jì)算出區(qū)域的線可能性或面可能性作為特征量。
在步驟S603中，通過(guò)使用在步驟S602中計(jì)算出的特征量，分析單元114判斷血管和出血中的哪一個(gè)生成各偽影區(qū)域。在本實(shí)施例中，對(duì)各特征量設(shè)置閾值。如果各區(qū)域的面積等于或大于預(yù)定值、并且填充率等于或高于預(yù)定值(步驟S603中為“是”)，則將該區(qū)域看作為由出血所引起的偽影區(qū)域，并且該處理進(jìn)入步驟S604 ；相反(步驟S603中為“否”)， 將該區(qū)域看作為由血管所引起的偽影區(qū)域，并且該處理進(jìn)入步驟S605。在圖9的結(jié)構(gòu)信息映射圖Ml上，將區(qū)域SRl判斷為由出血所引起的偽影區(qū)域，并將SR2判斷為由血管所引起的偽影區(qū)域。注意，偽影區(qū)域類型判斷方法不限于此。例如，識(shí)別單元可以使用預(yù)定特征量作為輸入來(lái)進(jìn)行判斷。
在步驟S604中，分析單元14將“出血”標(biāo)記附加至在步驟S603中判斷為包含由出血所引起的偽影的區(qū)域的各A掃描。在圖9的結(jié)構(gòu)信息映射圖Ml上，將“出血”標(biāo)記附加至形成區(qū)域SRl的各A掃描。相反，在步驟S605中，分析單元14將“血管”標(biāo)記附加至在步驟S603中判斷為包含由血管所引起的偽影的區(qū)域的各A掃描。在圖9的結(jié)構(gòu)信息映射圖Ml上，將“血管”標(biāo)記附加至形成區(qū)域SR2的各A掃描。
在步驟S606中，分析單元14檢查在結(jié)構(gòu)信息映射圖上的偽影的區(qū)域中是否存在在步驟S603未進(jìn)行判斷的區(qū)域。如果已對(duì)所有區(qū)域進(jìn)行了判斷(步驟S606中為“是”)，則該處理結(jié)束。如果存在未判斷區(qū)域(步驟S606中為“否”)，則該處理返回至步驟S602以對(duì)未判斷區(qū)域進(jìn)行判斷處理。
如上所述，根據(jù)第一實(shí)施例，可以在映射圖上對(duì)視網(wǎng)膜層結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，以檢查在從整個(gè)視網(wǎng)膜層觀看時(shí)的偽影區(qū)域的形狀。還可以指定該偽影的原因。
第二實(shí)施例
第二實(shí)施例將說(shuō)明如下的例子在第一實(shí)施例的步驟S404中指定玻璃體皮層和囊腫并對(duì)ILM邊界進(jìn)行校正。在斷層圖像中，如圖11所示，脫離的玻璃體皮層H 1可能在 ILM邊界Ll上方漂浮。此外，如圖11中的Cl 一樣，在視網(wǎng)膜層內(nèi)形成孔的稱為“囊腫”的病變有時(shí)出現(xiàn)。如果與第一實(shí)施例相同、這種斷層圖像經(jīng)過(guò)視網(wǎng)膜層結(jié)構(gòu)信息獲取處理，則如圖11所示，由虛線來(lái)表示玻璃體皮層候選Hl并且由粗實(shí)線來(lái)表示ILM邊界Li。由于囊腫區(qū)域的平均亮度值非常接近于背景(玻璃體)，因此出現(xiàn)該識(shí)別錯(cuò)誤。因而，如圖11所示， 將原來(lái)的ILM邊界識(shí)別為玻璃體皮層候選，并將囊腫下方的邊界識(shí)別為ILM邊界。為了防止該情況，代替圖6的分析處理、或者除圖6的分析處理以外，第二實(shí)施例使用后面要說(shuō)明的結(jié)構(gòu)信息映射圖來(lái)執(zhí)行玻璃體皮層指定處理、囊腫指定處理和ILM邊界校正處理。即使在如圖11所示的斷層圖像中，也可以在無(wú)識(shí)別錯(cuò)誤的情況下指定玻璃體皮層、囊腫和ILM 邊界。
除了視網(wǎng)膜層結(jié)構(gòu)信息分析處理以外，第二實(shí)施例與第一實(shí)施例相同。對(duì)于設(shè)備結(jié)構(gòu)，除了當(dāng)圖像處理設(shè)備10基于軟件指令進(jìn)行操作時(shí)、存儲(chǔ)在ROM或HDD中的程序執(zhí)行圖10所示的處理并實(shí)現(xiàn)該處理的功能以外，第二實(shí)施例與第一實(shí)施例相同。將參考圖10 來(lái)說(shuō)明根據(jù)第二實(shí)施例的步驟S404中的視網(wǎng)膜層結(jié)構(gòu)信息分析處理的詳細(xì)內(nèi)容。
在第二實(shí)施例中，對(duì)沿著斷層圖像的厚度方向的線的圖像信息進(jìn)行分析，以檢測(cè)第一層的邊界和第二層的邊界分離開(kāi)的線。將檢測(cè)到分離的線映射到與厚度方向成直角相交的平面上，從而生成二維映射圖。如果判斷為在將檢測(cè)到分離的線映射到平面上的區(qū)域的邊界處、第二層在厚度方向上不連續(xù)，則在該區(qū)域中、將被判斷為第一層的邊界的位置校正為第二層的邊界。本實(shí)施例使用玻璃體皮層作為第一層的邊界并使用ILM邊界作為第二層的邊界?；诓贿B續(xù)性的判斷來(lái)檢測(cè)視網(wǎng)膜內(nèi)的囊腫的存在。首先，在步驟S1001中，分析單元14在步驟S403中創(chuàng)建的結(jié)構(gòu)信息映射圖上創(chuàng)建區(qū)域。本實(shí)施例使用玻璃體皮層候選結(jié)構(gòu)信息映射圖M2 (圖9)。圖12是示出圖9中的結(jié)構(gòu)信息映射圖M2和B掃描圖像之間的關(guān)聯(lián)的圖。將通過(guò)例示獲得具有檢測(cè)到玻璃體皮層候選的區(qū)域VRl和VR2的結(jié)構(gòu)信息映射圖M2的情況來(lái)說(shuō)明第二實(shí)施例中的視網(wǎng)膜層結(jié)構(gòu)分析處理。
在步驟S1002中，分析單元114在步驟S1001中創(chuàng)建的玻璃體皮層候選區(qū)域中檢查與相鄰的ILM邊界的連接，并計(jì)算指標(biāo)(以下稱為ILM邊界可能性)。在本實(shí)施例中，針對(duì)玻璃體皮層候選區(qū)域VRl和VR2的輪廓(圖9和12中的OLl和0U)上的玻璃體皮層候選位置和ILM邊界位置來(lái)計(jì)算和比較ILM邊界可能性。注意，存在玻璃體皮層候選的區(qū)域 VRl和VR2是通過(guò)將包含玻璃體皮層候選的A掃描映射到x-y平面上所獲得的。將存在玻璃體皮層候選的區(qū)域看作為玻璃體皮層和ILM邊界分離開(kāi)的區(qū)域。
將詳細(xì)說(shuō)明ILM邊界可能性的計(jì)算。首先，如圖12所示，將位于玻璃體皮層候選區(qū)域的輪廓外側(cè)并且不具有玻璃體皮層候選的A掃描的ILM邊界位置設(shè)置為基準(zhǔn)。然后， 計(jì)算基準(zhǔn)位置和該輪廓的A掃描中玻璃體皮層候選位置之差(ζ坐標(biāo)之差)的絕對(duì)值、以及基準(zhǔn)位置和該輪廓的A掃描中ILM邊界位置之差(ζ坐標(biāo)之差)的絕對(duì)值。針對(duì)形成該輪廓的A掃描，對(duì)各個(gè)絕對(duì)值進(jìn)行計(jì)算和相加。這樣獲得的ζ坐標(biāo)差之和越小，認(rèn)為ILM邊界可能性越高，并且該邊界極有可能是ILM邊界(在實(shí)際計(jì)算中，將通過(guò)使ζ坐標(biāo)差之和與-1 相乘所獲得的值設(shè)置為ILM邊界可能性)。結(jié)果，計(jì)算出玻璃體皮層候選區(qū)域VRl和VR2的玻璃體皮層候選處的ILM可能性、以及ILM邊界處的ILM可能性。注意，ILM邊界可能性計(jì)算方法不限于此。例如，可以使用曲線近似來(lái)計(jì)算ILM邊界可能性。
在步驟S1003中，分析單元14使用在步驟S1002中計(jì)算出的ILM邊界可能性來(lái)判斷是否對(duì)ILM邊界進(jìn)行校正。在本實(shí)施例中，如果針對(duì)玻璃體皮層候選計(jì)算出的ILM邊界可能性等于或高于預(yù)定值、并且高于針對(duì)同一位置處的ILM邊界計(jì)算出的ILM可能性(步驟S1003中為“是”)，則判斷為對(duì)ILM邊界進(jìn)行校正。如果判斷為對(duì)ILM邊界進(jìn)行校正，則該處理進(jìn)入步驟S1004。如果不滿足這些條件(步驟S1003中為“否”)，則判斷為玻璃體皮層候選是玻璃體皮層，并且該處理進(jìn)入步驟S1006。注意，判斷方法不限于此。例如，識(shí)別單元可以使用ILM邊界可能性作為特征量來(lái)進(jìn)行判斷。
在步驟S1004中，對(duì)于在步驟S1003中判斷為對(duì)ILM進(jìn)行校正的玻璃體皮層候選， 分析單元14使用該區(qū)域中的玻璃體皮層候選的位置信息來(lái)對(duì)ILM邊界進(jìn)行校正。在本實(shí)施例中，將諸如ILM邊界信息等的所有信息都保存在結(jié)構(gòu)信息映射圖中，因此利用玻璃體皮層候選的位置信息來(lái)重寫(xiě)ILM邊界結(jié)構(gòu)信息映射圖上的區(qū)域。在步驟S1005中，分析單元14將表示囊腫存在的標(biāo)記附加至在步驟S1004中對(duì)邊界進(jìn)行了校正的區(qū)域。在本實(shí)施例中，新創(chuàng)建與囊腫有關(guān)的結(jié)構(gòu)信息映射圖，并將“囊腫”標(biāo)記附加至ILM校正后區(qū)域的A掃描。
在步驟S1006中，針對(duì)在步驟S1003中判斷為是玻璃體皮層的玻璃體皮層候選區(qū)域，分析單元14將“玻璃體皮層”標(biāo)記附加至形成該區(qū)域的A掃描。
在步驟S1007中，分析單元114檢查在結(jié)構(gòu)信息映射圖上的玻璃體皮層候選的區(qū)域中是否存在尚未進(jìn)行判斷的區(qū)域。如果已對(duì)所有區(qū)域進(jìn)行了判斷(步驟S1007中為 “是”)，則該處理結(jié)束。如果存在未判斷區(qū)域，則該處理返回至步驟S1002以對(duì)未判斷區(qū)域進(jìn)行判斷處理。
通過(guò)上述處理，將表示囊腫的有無(wú)的標(biāo)記附加至A掃描。在如圖13C所示的B掃描斷層圖像中，可以疊加表示囊腫區(qū)域的BR3。當(dāng)對(duì)ILM邊界進(jìn)行了校正時(shí)，如圖13C所示， 可以將校正后的ILM邊界和校正前的ILM邊界之間的部位看作為囊腫部位，并且可以以可識(shí)別的方式顯示囊腫Cl。在C掃描斷層圖像中，可以如圖13D—樣疊加玻璃體皮層漂浮的區(qū)域VR2，或者可以如圖13E —樣疊加和顯示囊腫區(qū)域VRl。
如上所述，根據(jù)第二實(shí)施例，通過(guò)在映射圖上對(duì)視網(wǎng)膜層結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，可以考慮視網(wǎng)膜層結(jié)構(gòu)的連續(xù)性來(lái)對(duì)錯(cuò)誤進(jìn)行校正。此外，可以更詳細(xì)地指定包括玻璃體皮層或囊腫的有無(wú)等的結(jié)構(gòu)信息。
根據(jù)本發(fā)明，可以根據(jù)視網(wǎng)膜的斷層圖像來(lái)指定高精度的圖像分析所需的層結(jié)構(gòu)改變的原因。
盡管上述實(shí)施例已說(shuō)明了主要利用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的例子，但本發(fā)明的應(yīng)用不限于此。例如，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易想到，通過(guò)將上述功能塊作為電路進(jìn)行安裝來(lái)利用硬件實(shí)現(xiàn)本發(fā)明?？梢詫⑦@些實(shí)施例中通過(guò)程序的介入所執(zhí)行的功能塊中的僅一部分作為專用圖像處理板來(lái)進(jìn)行安裝。
還可以通過(guò)讀出并執(zhí)行記錄在存儲(chǔ)器裝置上的程序以進(jìn)行上述實(shí)施例的功能的系統(tǒng)或設(shè)備的計(jì)算機(jī)(或者CPU或MPU等裝置)和通過(guò)下面的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各方面， 其中，系統(tǒng)或設(shè)備的計(jì)算機(jī)通過(guò)例如讀出并執(zhí)行記錄在存儲(chǔ)器裝置上的程序以進(jìn)行上述實(shí)施例的功能來(lái)進(jìn)行上述方法的各步驟。由于該原因，例如經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)或者通過(guò)用作存儲(chǔ)器裝置的各種類型的記錄介質(zhì)(例如，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì))將該程序提供給計(jì)算機(jī)。
盡管已經(jīng)參考典型實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開(kāi)的典型實(shí)施例。所附權(quán)利要求書(shū)的范圍符合最寬的解釋，以包含所有這類修改、等同結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理設(shè)備，用于對(duì)多個(gè)斷層圖像進(jìn)行處理，其中，所述多個(gè)斷層圖像是通過(guò)沿著與沿視網(wǎng)膜的厚度方向的截面成直角相交的方向獲取各自包括所述截面的多個(gè)斷層圖像所獲得的，所述圖像處理設(shè)備包括檢測(cè)部件，用于根據(jù)所述斷層圖像的沿所述厚度方向的各個(gè)線的圖像信息，檢測(cè)視網(wǎng)膜內(nèi)的層結(jié)構(gòu)；附加部件，用于基于針對(duì)各個(gè)線檢測(cè)到的層結(jié)構(gòu)，向各個(gè)線附加結(jié)構(gòu)信息；以及映射部件，用于將所述多個(gè)斷層圖像的各個(gè)線的結(jié)構(gòu)信息映射到與所述厚度方向成直角相交的平面上，由此生成基于所述結(jié)構(gòu)信息的二維圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，所述檢測(cè)部件基于所述斷層圖像的沿所述厚度方向的線的圖像信息來(lái)檢測(cè)視網(wǎng)膜內(nèi)的預(yù)定層的邊界位置，以及所述附加部件將表示存在偽影的偽影屬性作為所述結(jié)構(gòu)信息附加至所述檢測(cè)部件未檢測(cè)到所述預(yù)定層的邊界的線，并將表示不存在偽影的偽影屬性作為所述結(jié)構(gòu)信息附加至其它線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，還包括判斷部件，所述判斷部件用于基于所述映射部件所生成的所述二維圖像中映射有表示存在偽影的偽影屬性的偽影區(qū)域的大小和形狀之一，判斷偽影的類型。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，所述檢測(cè)部件針對(duì)各個(gè)線檢測(cè)視網(wǎng)膜的ILM邊界和IS/OS邊界，以及當(dāng)所述檢測(cè)部件未檢測(cè)到所述IS/OS邊界時(shí)，所述附加部件將表示存在偽影的偽影屬性附加至該線。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，在所述二維圖像中的所述偽影區(qū)域的面積不小于預(yù)定值、并且所述偽影區(qū)域相對(duì)于外接所述偽影區(qū)域的矩形區(qū)域的比率不小于預(yù)定值的情況下，所述判斷部件判斷為偽影是由出血所引起的，并且在其它情況下，所述判斷部件判斷為偽影是由血管所引起的。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至4中任一項(xiàng)所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，還包括獲取部件，用于針對(duì)各個(gè)線獲取表示所述檢測(cè)部件檢測(cè)到的所述預(yù)定層的邊界位置的結(jié)構(gòu)信息；以及顯示部件，用于顯示所述斷層圖像，并將由各個(gè)線的結(jié)構(gòu)信息所表示的邊界位置以能夠識(shí)別的方式顯示在所述斷層圖像中，其中，所述顯示部件在所述斷層圖像的顯示中、以使得能夠識(shí)別所述判斷部件判斷出的類型的方式、顯示具有表示存在偽影的偽影屬性的線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，還包括如下的部件，其中，該部件用于在所述二維圖像中的由所述檢測(cè)部件檢測(cè)到玻璃體皮層和ILM邊界這兩者的線所形成的區(qū)域的邊界處、檢測(cè)所述ILM邊界的不連續(xù)性，由此判斷在該區(qū)域中是否存在囊腫。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，還包括判斷部件，用于在所述二維圖像中的映射有所述檢測(cè)部件檢測(cè)到第一邊界和第二邊界的分離的線的連續(xù)區(qū)域的邊界部分處、判斷所述第二邊界在所述厚度方向上的連續(xù)性；以及校正部件，用于基于所述判斷部件判斷出的連續(xù)性來(lái)判定是否存在所述分離，并基于該判定對(duì)所述檢測(cè)部件的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行校正。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像處理設(shè)備，其特征在于，所述第一邊界是玻璃體皮層，并且所述第二邊界是視網(wǎng)膜的ILM邊界，以及當(dāng)所述判斷部件判斷為所述第二邊界在所述厚度方向上不連續(xù)時(shí)，所述校正部件針對(duì)所述檢測(cè)部件檢測(cè)到所述第一邊界和所述第二邊界的分離的線，將所述玻璃體皮層校正為所述ILM邊界，并將表示存在囊腫的信息附加至該線的結(jié)構(gòu)信息。
10.一種圖像處理設(shè)備的圖像處理方法，用于對(duì)多個(gè)斷層圖像進(jìn)行處理，其中，所述多個(gè)斷層圖像是通過(guò)沿著與沿視網(wǎng)膜的厚度方向的截面成直角相交的方向獲取各自包括所述截面的多個(gè)斷層圖像所獲得的，所述圖像處理方法包括以下步驟檢測(cè)步驟，用于根據(jù)所述斷層圖像的沿所述厚度方向的各個(gè)線的圖像信息，檢測(cè)視網(wǎng)膜內(nèi)的層結(jié)構(gòu)；附加步驟，用于基于所述檢測(cè)步驟中檢測(cè)到的層結(jié)構(gòu)，向各個(gè)線附加結(jié)構(gòu)信息；以及映射步驟，用于將所述多個(gè)斷層圖像的各個(gè)線的結(jié)構(gòu)信息映射到與所述厚度方向成直角相交的平面上，由此生成基于所述結(jié)構(gòu)信息的二維圖像。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種圖像處理設(shè)備和圖像處理方法。所述圖像處理設(shè)備對(duì)多個(gè)斷層圖像進(jìn)行處理，其中，所述多個(gè)斷層圖像是通過(guò)沿著與沿著視網(wǎng)膜的厚度方向的截面成直角相交的方向獲取各自包括所述截面的多個(gè)斷層圖像所獲得的；根據(jù)斷層圖像的沿著所述厚度方向的各個(gè)線的圖像信息檢測(cè)視網(wǎng)膜內(nèi)的層結(jié)構(gòu)；以及基于針對(duì)各個(gè)線檢測(cè)到的層結(jié)構(gòu)向各個(gè)線附加結(jié)構(gòu)信息。所述圖像處理設(shè)備將所述多個(gè)斷層圖像的各個(gè)線的結(jié)構(gòu)信息映射到與所述厚度方向成直角相交的平面上，由此生成基于所述結(jié)構(gòu)信息的二維圖像。
文檔編號(hào)A61B3/14GK102525405SQ20111039628
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月26日
發(fā)明者中野雄太 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社