Oct装置及记录介质

文档序号:1526441 发布日期:2020-02-14 浏览:19次 >En<

阅读说明:本技术 Oct装置及记录介质 (OCT device and recording medium ) 是由 柴凉介 羽根渊昌明 竹野直树 熊谷佳纪 于 2019-08-01 设计创作,主要内容包括:本发明提供能够以简单的结构获取良好的大范围的OCT数据的OCT装置及记录介质,具备:OCT光学系统,用于利用分光器将来自OCT光源的光分割到测定光路和参照光路,并利用检测器检测经由所述测定光路而被引导到被检眼的测定光与来自所述参照光路的参照光的光谱干涉信号;及图像处理单元,用于对所述光谱干涉信号进行处理而生成所述OCT数据,所述图像处理单元基于检测所述光谱干涉信号时的光路长度不同的多个OCT数据对OCT数据中的实像与虚像的重复区域至少进行增补处理,生成实施了增补处理的OCT数据。(The present invention provides an OCT device and a recording medium capable of acquiring good OCT data in a wide range with a simple structure, and the OCT device and the recording medium are provided with: an OCT optical system for splitting light from an OCT light source into a measurement optical path and a reference optical path with a beam splitter, and detecting a spectral interference signal of the measurement light guided to an eye to be inspected via the measurement optical path and reference light from the reference optical path with a detector; and an image processing unit configured to process the spectral interference signal to generate the OCT data, wherein the image processing unit performs at least supplementary processing on an overlapping region of a real image and a virtual image in the OCT data based on a plurality of OCT data having different optical path lengths when the spectral interference signal is detected, and generates OCT data to which the supplementary processing is performed.)

OCT装置及记录介质

技术领域

本公开涉及获得被检眼的OCT数据的OCT装置及记录有OCT图 像处理程序的记录介质。

背景技术

作为获得被检眼的OCT数据的OCT装置,例如已知能够对从OCT 光学系统输出的光谱干涉信号进行处理来获取OCT数据的装置。

但是,作为用于获得大范围的OCT数据的技术,已知通过追加的 硬件来除去虚像(也称为镜像)的全域化(full range)技术(例如,参 照非专利文献1)。另一方面,在专利文献1中公开了不使用追加的硬 件而利用软件进行修正的技术,将延伸到零延迟位置的两侧的至少一 个组织表面线片段(segment)化,使用将组织表面线片段化的线段选 择性地除去虚像。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特表2015-506772号公报

非专利文献

非专利文献1:沃特科夫斯基·M等,(2002)眼睛成像中的全 范围复合光谱光学相干断层扫描技术,光学通信,27(16),p.1415. (Wojtkowski,M.et al.(2002)Full rangecomplex spectral optical coherence tomography technique in eye imaging,OpticsLetters,27(16),p. 1415.)

发明内容

发明要解决的技术问题

但是,在专利文献1的结构的情况下,即使选择性地除去虚像, 在实像和虚像重复的区域,在实像上也残留有由虚像产生的OCT数据, 具有检查者难以进行观察、诊断及分析等的可能性。

本公开的目的在于提供能够以简单的结构获得良好的大范围的 OCT数据的OCT装置及记录有OCT图像处理程序的记录介质。

用于解决技术问题的技术方案

为了解决上述技术问题,本发明的特征在于,具备以下的结构。

方案1.一种OCT装置,其特征在于,具备:

OCT光学系统,用于利用分光器将来自OCT光源的光分割到测定 光路和参照光路,并利用检测器检测经由所述测定光路而被引导到被 检眼的测定光与来自所述参照光路的参照光的光谱干涉信号;及

图像处理单元,用于对所述光谱干涉信号进行处理而生成所述 OCT数据,

所述图像处理单元基于检测所述光谱干涉信号时的光路长度不同 的多个OCT数据,对OCT数据中的实像与虚像的重复区域至少进行 增补处理,生成实施了增补处理的OCT数据。

方案2.根据方案1所述的OCT装置,其特征在于,具备:

光路长度变更单元,用于变更测定光路和参照光路中的至少一个 的光路长度;及

控制单元,控制所述光路长度变更单元,依次获取成为所述光路 长度不同的多个OCT数据的基础的光谱干涉信号。

方案3.根据方案2所述的OCT装置,其特征在于,

具备扫描单元,该扫描单元用于使被向所述被检眼引导的所述测 定光在被检眼上扫描,

所述控制单元控制所述扫描单元及所述光路长度变更单元,并进 行如下控制:

第一扫描控制,使测定光以第一光路长度对多个扫描线中的每一 个进行扫描;及

第二扫描控制,在进行了第一扫描控制之后,使测定光以与所述 第一光路长度不同的第二光路长度对多个扫描线中的每一个进行扫 描。

方案4.根据方案1~3中任一项所述的OCT装置,其特征在于,

作为所述增补处理,所述图像处理单元基于所述多个OCT数据的 代表值生成合成OCT数据。

方案5.根据方案1~3中任一项所述的OCT装置,其特征在于,

作为所述增补处理,所述图像处理单元生成将所述OCT数据中的 实像与虚像的重复部分置换为实像与虚像的重复部分不同的另外的 OCT数据而得到的OCT数据。

方案6.根据方案1~3中任一项所述的OCT装置,其特征在于,

所述图像处理单元进行用于对光路长度不同的多个OCT数据间的 位置偏移进行修正的匹配处理。

方案7.根据方案1~3中任一项所述的OCT装置,其特征在于,

所述图像处理单元检测所述OCT数据中的实像区域和虚像区域中 的任一个,并将任一区域的OCT数据除外而进行所述增补处理。

方案8.根据方案1~3中任一项所述的OCT装置,其特征在于,

所述图像处理单元基于所述多个OCT数据来检测所述OCT数据 中的实像区域和虚像区域中的至少一个,并基于检测结果将实像区域 或虚像区域的OCT数据除外而进行所述增补处理。

方案9.根据方案8所述的OCT装置,其特征在于,

所述图像处理单元在检测所述OCT数据中的实像区域和虚像区域 中的至少一个的处理中,包括使所述多个OCT数据间的实像区域和虚 像区域中的至少一个一致的处理。

方案10.根据方案1~3中任一项所述的OCT装置,其特征在于,

所述图像处理单元进行所述增补处理和将所述OCT数据中的实像 区域和虚像区域中的任一区域的OCT数据除外的除外处理,

所述图像处理单元生成实施了增补处理和除外处理的OCT数据。

方案11.根据方案10所述的OCT装置,其特征在于,

所述图像处理单元基于所述OCT数据来检测所述OCT数据中的 实像区域和虚像区域中的至少一个,并基于检测结果将实像区域或虚 像区域的OCT数据除外而进行增补处理。

方案12.根据方案1~3中任一项所述的OCT装置,其特征在于,

具备显示控制单元,该显示控制单元能够将基于所述光谱干涉信 号生成的OCT数据输出至显示单元,将显示单元的显示状态在用于获 得眼底中心部处的OCT数据的第一拍摄模式与用于获得包括眼底中心 部和眼底周边部的广角区域中的OCT数据的第二拍摄模式之间切换,

所述显示控制单元在设定为所述第二拍摄模式的情况下,将OCT 数据上的零延迟位置前后两方的图像区域输出至显示单元,并且将由 所述图像处理单元实施了所述增补处理的OCT数据输出至显示单元。

方案13.根据方案1~3中任一项所述的OCT装置,其特征在于,

所述图像处理单元对发生实像与虚像重复的OCT数据进行增补处 理。

方案14.一种记录介质,记录有OCT图像处理程序,该OCT图 像处理程序用于使计算机作为方案1~13中任一项所述的OCT装置的 图像处理单元发挥功能。

发明的效果

根据本公开,能够以简单的结构获得良好的大范围的OCT数据。

附图说明

图1是示出本实施例的OCT装置的光学系统的一个例子的图。

图2是示出本实施例的OCT装置的控制系统的一个例子的图。

图3是示出本实施例的OCT数据的一个例子和显示部中的输出例 的图(通常拍摄)。

图4是示出本实施例的OCT数据的一个例子和显示部中的输出例 的图(广角拍摄)。

图5是用于说明OCT数据中的实像与虚像的重复区域的图。

图6是示出获得光路长度不同的多个OCT数据时的装置控制的一 个例子的流程图。

图7是光路长度彼此不同的同一部位处的多个OCT数据的一个例 子。

图8是示出在进行增补处理之前除去虚像区域的情况的一个例子 的图。

图9是示出用于确定虚像位置的方法的一个例子的图。

图10是示出基于各OCT数据获取算术平均OCT数据的情况的一 个例子的图。

图11是示出检测并消除(除外)虚像(镜像)M的处理的一个例 子的流程图。

图12是包括经过地示出检测并消除虚像M的处理的一个例子的 图。

图13是根据有无掩膜处理来变更相加张数的情况的一个例子的 图。

图14是包括经过地示出检测并消除虚像M的处理的一个例子的 图。

标号的说明

70 控制部

75 显示部

100 OCT光学系统

200 光路长度变更部

具体实施方式

基于附图说明本公开的实施方式的一个例子。图1~图10是本实 施方式的实施例的图。需要说明的是,以下的用<>分类的项目能够 独立或关联地利用。

本实施方式的OCT装置可以具备OCT光学系统,能够对从OCT 光学系统的检测器输出的光谱干涉信号进行处理而获取OCT数据。在 该情况下,OCT光学系统例如可以是傅里叶域OCT光学系统(SS-OCT 光学系统、SD-OCT光学系统),OCT光学系统可以具有用于将来自OCT光源的光分割到测定光路和参照光路的分光器,并检测出经由测 定光路被引导到被检测物的测定光与来自参照光路的参照光的光谱干 涉信号。

OCT光学系统可以具备光扫描部。光扫描部可以为了使被向被检 眼引导的测定光在被检眼上扫描而设置。作为OCT光学系统,不限于 具备光扫描部的结构,可以使用全域OCT光学系统。

另外,OCT装置可以具备图像处理器,图像处理器可以对从OCT 光学系统输出的光谱干涉信号进行处理而获取OCT数据。

<眼底广角拍摄>

OCT光学系统例如可以利用分光器将来自OCT光源的光分割到 测定光路和参照光路,利用检测器来检测经由测定光路而被引导到被 检眼眼底的测定光与来自参照光路的参照光的干涉信号。

OCT光学系统可以是能够在测定光在眼底上横切的一个横切方向 上将测定光引导到包括眼底中心部和眼底周边部的广角区域的OCT光 学系统。在该情况下,作为广角区域,例如在特定的横切方向(例如, 水平方向)上测定光在眼底上横切的情况下,可以是横切眼底中心部 和眼底周边部两者的大的角度区域。另外,关于测定光横切的横切区 域,例如眼底中心部处的横切区域和眼底周边部处的横切区域可以在 横切方向上连续。作为广角区域,例如可以是眼底上的18mm以上的 区域。当然,广角区域也可以在获得比18mm小的区域的情况下使用, 本实施方式的装置在对眼底的弯曲度大的被检眼的周边区域进行拍摄 的情况下尤其有用。

作为眼底中心部,例如可以设定至少包括眼底的黄斑部及视*** 部的区域,作为眼底周边部可以设定包括在一个横切方向上分别比眼 底中心部的两端部靠外侧的区域的区域。当然不限于此,例如作为眼 底中心部可以设定至少包括眼底的黄斑部的区域,作为眼底周边部可 以设定分别包括在一个横切方向上比眼底中心部的两端部靠外侧的区 域的区域。

作为能够将测定光引导到眼底的广角区域的OCT光学系统,例如 可以使用物镜光学系统,也可以使用利用了凹透镜的物镜光学系统。 另外,也可以是在物镜光学系统安装(***)附件光学系统的结构

<显示状态的切换>

OCT装置可以具备控制部。控制部例如可以是能够将基于光谱干 涉信号获取的OCT数据输出到显示部的控制部。另外,控制部例如可 以控制OCT光学系统,并获取OCT数据。

作为用于获得OCT数据的拍摄模式,能够设定用于获得眼底中心 部处的OCT数据的第一拍摄模式和用于获得包括眼底中心部和眼底周 边部的广角区域中的OCT数据的第二拍摄模式。

控制部可以使显示部的显示状态在用于获得眼底中心部处的OCT 数据的第一拍摄模式与用于获得包括眼底中心部和眼底周边部的广角 区域中的OCT数据的第二拍摄模式之间切换。由此,能够容易地观察 广角区域的OCT数据。

在切换显示状态的情况下,控制部可以对显示部的画面上的OCT 数据的输出范围进行变更(例如,参照图3、图4)。例如,可以在设 定为第一拍摄模式的情况下,将OCT数据上的零延迟位置前后任意一 方的图像区域输出至显示部,在设定为第二拍摄模式的情况下,将OCT 数据上的零延迟位置前后两方的图像区域输出至显示部。由此,能够 分别适当地观察眼底中心部处的OCT数据和广角区域的OCT数据。 当然,不限于上述,例如,可以在设定为第一拍摄模式的情况下,将 OCT数据上的零延迟位置前后任一方的图像区域整体和另一方的图像 区域的一部分输出至显示部,在设定为第二拍摄模式的情况下,将OCT 数据上的零延迟位置前后两方的图像区域整体输出至显示部。

需要说明的是,在将OCT数据上的零延迟位置前后两方的图像区 域输出至显示部的情况下,控制部可以在显示部显示包括实像和虚像 两者的OCT数据。在该情况下,可以在进行了除去实像和虚像中的一 方的处理之后,在显示部显示一方的图像。

控制部可以将以第一拍摄模式获取的眼底中心部处的OCT数据和 以第二拍摄模式获取的包括眼底中心部和眼底周边部的广角区域中的 OCT数据合成,将合成OCT数据显示于显示部。由此,能够提高广角 区域中的OCT数据中的眼底中心部处的OCT数据的画质,所以能够 精度更高地进行观察。

需要说明的是,第一拍摄模式与第二拍摄模式之间的模式切换既 可以通过检查者的手动操作进行切换,也可以自动地切换。而且,控 制部可以根据拍摄模式的切换来切换显示部的显示状态。

例如,控制部可以根据因广角附件***OCT光学系统或从OCT 光学系统拔出而产生的拍摄模式的切换来切换显示部的显示状态。另 外,可以根据因眼底上的测定光的扫描范围的变更引起的拍摄模式的 切换来切换显示部的显示状态。

例如,如果眼底上的测定光的扫描范围在规定范围内,则控制部 设定为第一拍摄模式,在眼底上的测定光的扫描范围超过规定范围的 情况下,控制部可以设定为第二拍摄模式。需要说明的是,控制部可 以将拍摄模式的模式切换信号作为触发,对OCT数据在显示部的画面 上的输出范围进行切换。

如上所述,能够顺畅地根据拍摄模式切换显示部的显示状态。能 够更顺畅地观察各OCT数据。

需要说明的是,在上述说明中,根据拍摄模式切换显示部的显示 状态,但不限于此。例如,控制部能够对将OCT数据上的零延迟位置 前后任一方的图像区域输出至显示部的第一显示模式和将OCT数据上 的零延迟位置前后两方的图像区域输出至显示部的第二显示模式进行 切换。需要说明的是,在第一显示模式与第二显示模式的切换中,可 以使用与前述的第一拍摄模式与第二拍摄模式之间的切换方法同样的 方法。另外,可以使用在后述的实施例中记载的切换方法。

<软件分散修正>

OCT装置可以具备存储部。存储部例如可以是存储用于对OCT 数据中的分散进行修正的分散修正数据的存储部。控制部可以使用从 存储部获取的分散修正数据来修正光谱干涉信号,并对已修正的光谱 干涉信号进行傅里叶分析而获取OCT数据。由此,能够判别实像和虚 像,即使是在零延迟位置前后两方的图像区域输出至显示部的情况下, 也能够容易观察OCT数据。

<分析处理>

OCT装置可以具备分析处理部。分析处理部例如可以是对OCT 数据进行分析处理而获得分析结果的分析处理部。前述的控制部可以 兼用作分析处理部,也可以设置与控制部分开的另外的分析处理部。

分析处理部可以在对以第一拍摄模式获取到的OCT数据进行分析 的情况下,通过对OCT数据上的零延迟位置前后任一方的图像区域进 行分析而获取分析结果。分析处理部可以在对以第二拍摄模式获取到 的OCT数据进行分析的情况下,通过对OCT数据上的零延迟位置前 后两方的图像区域进行分析而获取分析结果。由此,能够与获取的OCT 数据的拍摄模式相应地进行分析处理。

<对实像与虚像的重复区域的增补处理>

OCT装置可以具备图像处理器。图像处理器可以处理光谱干涉信 号来生成OCT数据。前述的控制部可以兼用作图像处理器,也可以设 置与控制部分开的另外的图像处理器。另外,本实施方式可以作为眼 科图像处理程序应用。

图像处理器例如可以基于检测光谱干涉信号时的光路长度不同的 多个OCT数据,对OCT数据中的实像与虚像的重复区域至少进行增 补处理,生成实施了增补处理的OCT数据(例如,参照图5~图10)。

由此,例如,在实像和虚像重复的区域,获得良好的OCT数据。 因此,能够以简单的结构获得良好的大范围的OCT数据。本实施方式 的增补处理例如在显示跨过零延迟位置那样的大范围的OCT数据时有 效。需要说明的是,在具有反射散射特性的组织(例如,眼底)配置 于零延迟位置时,在OCT数据上的零延迟位置及其附近发生实像和虚 像的重复。也就是说,本实施方式的增补处理针对发生实像和虚像重 复的OCT数据进行,由此包括相当于零延迟位置的区域在内都能够良 好地获取OCT数据。

关于本实施方式的增补处理,例如能够应用于包括眼底中心部和 眼底周边部的广角区域中的OCT数据,能够以简单的结构获取良好的 广角区域的眼底OCT数据。另外,关于本实施方式的增补处理,能够 应用于包括角膜区域和水晶体区域的大范围的前眼部OCT数据,所以 能够以简单的结构获取良好的大范围的前眼部OCT数据。

<增补处理>

例如,作为增补处理,图像处理器可以基于光路长度不同的多个 OCT数据的代表值生成合成OCT数据(例如,参照图10)。由此, 例如,数据整体获得良好的OCT数据,并且关于实像和虚像重复的区 域,也能够获得可靠性高的OCT数据。另外,根据获得代表值的处理, 也能够使OCT数据包括的虚像减少。

在该情况下,作为OCT数据的代表值例如可以获得多个OCT数 据的平均值,也可以获得基于多个OCT数据的算术平均OCT数据。 需要说明的是,在使用平均的情况下,可以通过进行将极端值除外来 计算平均的处理(例如,截尾平均),可靠地减少虚像。需要说明的是,作为平均值以外的OCT数据的代表值例如可以是多个OCT数据 的中央值,也可以是多个OCT数据的众数。

例如,作为增补处理,图像处理器可以通过将OCT数据中的实像 与虚像的重复区域置换为实像与虚像的重复区域不同的其他的OCT数 据,生成重复区域置换为其他的OCT数据的OCT数据。由此,实像 与虚像重复的区域被置换为其他的OCT数据中的良好数据,关于实像 与虚像重复的区域,也能够获得可靠性高的OCT数据。

需要说明的是,在进行增补处理的情况下,例如图像处理器可以 进行用于对光路长度不同的多个OCT数据间的位置偏移进行修正的匹 配处理。由此,例如,能够适当地修正因光路长度不同引起的OCT数 据间的偏移。

需要说明的是,在进行增补处理的情况下,例如图像处理器可以 对以零延迟位置为基准的规定的数据区域(包括零延迟位置)进行增 补处理。当然不限于此,图像处理器可以检测包括实像与虚像的重复 区域的数据区域,将检测到的数据区域设定为增补区域。

在基于多个OCT数据进行增补处理的情况下,例如,至少一个 OCT数据可以使用零延迟位置前后两方的OCT数据,对在零延迟位置 及零延迟位置的附近产生的重复区域进行增补处理。由此,能够有效 地利用OCT数据整体,能够顺畅地获得大范围的OCT数据。

<虚像除外处理>

图像处理器可以检测OCT数据中的虚像区域,将虚像区域的OCT 数据除外来进行增补处理(例如,参照图8)。由此,例如,由于虚像 被除外,能够获得虚像被适当地除外的OCT数据。需要说明的是,作 为除外处理,只要减少(抑制)与虚像对应的OCT数据即可,不必将 这些虚像都除外。

作为在增补处理中将虚像区域的OCT数据除外的方法,例如可以 通过图像处理预先除去虚像区域的OCT数据,也可以在获得进行了增 补处理的OCT数据时,在数据上将虚像区域的OCT数据除外,对实 像区域的OCT数据进行增补处理。

需要说明的是,作为将虚像区域的OCT数据除外的方法,也不是 必须检测虚像区域。需要说明的是,如前所述,通过求出光路长度不 同的多个OCT数据的代表值,作为结果能够减少虚像区域的OCT数 据。这是因为,在光路长度不同的OCT数据中,实像与虚像重复的区 域不同,所以在匹配处理后,通过求出它们的代表值,从而作为结果 而减轻虚像区域的OCT数据的影响。

需要说明的是,在本实施方式中,示出了检测虚像区域并将虚像 区域的OCT数据除外来进行增补处理的例子,但是不限于此,图像处 理器能够检测OCT数据中的实像区域和虚像区域中的任一个,并将任 一区域的OCT数据除外来进行增补处理。也就是说,在OCT装置中, 在关于零延迟位置,实像和虚像以包括画质的方式对称地生成的情况 下,不是必须将虚像除外,因为即使是将实像除外而使虚像残留的处 理,也获得同样的效果。另外,作为除去虚像的方法不限于上述方法, 例如也可以使用日本特表2015-506772号公报的方法。

图像处理器可以基于光路长度不同的多个OCT数据检测OCT数 据中的实像区域和虚像区域中的至少一个,基于检测结果将实像区域 或虚像区域的OCT数据除外来进行增补处理(例如,参照图11~图 14)。由此,例如能够将相互共用的区域的检测结果展开为光路长度 不同的各OCT数据,所以与以各OCT数据为单位分别检测实像区域 和/或虚像区域相比,能够精度良好地进行除外处理。

在该情况下,例如可以检测作为除外对象的区域,将该区域的OCT 数据除外。另外,也可以检测作为残留对象的区域,将与该区域的OCT 数据不同的另一区域的OCT数据除外。另外,可以并用这些处理。

需要说明的是,图像处理器在基于多个OCT数据检测OCT数据 中的实像区域和虚像区域中的至少一个的处理中,可以包括使多个 OCT数据间的实像区域和虚像区域中的至少一个一致的处理。由此, 例如能够顺畅地检测实像区域和虚像区域中的至少一个。

需要说明的是,图像处理器可以生成用于将实像区域和虚像区域 中的一方从OCT数据除外的掩膜,图像处理器可以使用该掩膜获取实 像区域和虚像区域中的一方被除外的OCT数据。由此,能够精度良好 地将实像区域和虚像区域中的一方除外。掩膜可以基于多个OCT数据 生成。

需要说明的是,作为增补处理,在基于光路长度不同的多个OCT 数据的代表值生成合成OCT数据的情况下,图像处理器可以在OCT 数据中的实像区域和虚像区域中,使作为除外对象的区域和作为残留 对象的区域的权重系数不同。例如,在获得多个OCT数据的算术平均 图像的情况下,可以使作为残留对象的区域的权重系数大,使作为除 外对象的区域的权重系数小。由此,能够精度良好地将实像区域和虚 像区域中的一方除外。

<获取光路长度不同的多个OCT数据>

作为光路长度不同的多个OCT数据,例如可以是检测光谱干涉信 号时的测定光路和参照光路中的至少一方的光路长度彼此不同的多个 OCT数据(例如,参照图7)。在该情况下,关于光路长度不同的多 个OCT数据,被检眼的规定部位(例如,眼底)相对于各OCT数据上的零延迟位置的光路长度差不同。由此,与被检眼的规定部位对应 的OCT数据在深度方向上相对于零延迟位置的相对位置不同。多个 OCT数据只要是至少2帧以上的OCT数据即可。各OCT数据例如可 以是通过测定光的一维扫描(例如,线扫描)获得的B扫描OCT数据,也可以是通过测定光的二维扫描(例如,光栅扫描)获得的三维OCT 数据。

作为用于获得光路长度不同的多个OCT数据的结构,例如可以设 置光路长度变更部。光路长度变更部例如是为了变更测定光路和参照 光路中的至少一方的光路长度而设置。光路长度变更部可以利用驱动 部使配置于测定光路和参照光路中的至少一方的光学构件移动来变更 光路长度,也可以通过调整被检眼与装置之间的动作距离来变更光路 长度。

控制部例如可以控制光路长度变更部,依次获取作为光路长度不 同的多个OCT数据的基础的光谱干涉信号(例如,参照图8)。由此, 能够以简单的结构顺畅地获得用于在增补处理中使用的多个OCT数据 且光路长度彼此不同的多个OCT数据。需要说明的是,作为获得OCT 数据的时机,例如可以在每获得各光谱干涉信号时生成OCT数据,也 可以在获取了全部的光谱干涉信号之后,生成与各光谱干涉信号对应 的OCT数据,没有特别限定。

在该情况下,控制部可以在以第一光路长度获取了作为第一OCT 数据的基础的光谱干涉信号之后,通过控制光路长度变更部来变更光 路长度,以第二光路长度获取作为第二OCT数据的基础的光谱干涉信 号。需要说明的是,控制部可以在以第一光路长度获取了光谱干涉信 号之后,通过自动地控制光路长度变更部,自动地变更光路长度。当 然,光路长度可以通过手动操作变更。追加性地,控制部可以以第三 光路长度获取作为第三OCT数据的基础的光谱干涉信号。

图像处理器可以基于光路长度不同的多个三维OCT数据对三维 OCT数据中的实像与镜像的重复区域进行增补处理。由此,在实像与 镜像重复的区域获得良好的三维OCT数据。因此,能够以简单的结构 获取良好的大范围的三维OCT数据。

在该情况下,例如,控制部可以进行:第一控制,用于通过控制 光路长度变更部,以第一光路长度获得作为第一三维OCT数据的基础 的光谱干涉信号;及第二控制,在进行了第一控制之后,用于以与第 一光路长度不同的第二光路长度获得作为第二三维OCT数据的基础的 光谱干涉信号。

图像处理器可以基于第一三维OCT数据和第二三维OCT数据对 三维OCT数据中的实像与虚像的重复部分进行增补处理,第一三维 OCT数据是基于由第一控制获得的光谱干涉信号的数据,第二三维 OCT数据是基于由第二控制获得的光谱干涉信号的数据。

作为上述第一控制和第二控制的一个例子,例如控制部可以进行: 第一扫描控制,通过控制光路长度变更部和光扫描部,使测定光以第 一光路长度扫描多个扫描线中的每一个;及第二扫描控制,在进行了 第一扫描控制之后,使测定光以与第一光路长度不同的第二光路长度 扫描多个扫描线中的每一个。由此,相对于以各扫描线为单位变更光 路长度,可以减少使光路长度变更的次数,能够以简单的结构顺畅地 获得用于在增补处理中使用的各扫描线的多个OCT数据。在该情况下, 可以使用在第一扫描控制与第二扫描控制之间相互对应的各扫描线的 OCT数据进行增补处理。

需要说明的是,上述扫描控制不限于获得三维OCT数据的情况, 例如在以多个光路长度获取扫描位置彼此不同的多个扫描线的OCT数 据并对各扫描线的OCT数据进行增补处理的情况下是有效的。作为各 扫描控制的扫描图案,例如考虑光栅扫描、对彼此分离的多个扫描线 进行扫描的多次扫描、多个扫描线相互扫描的交叉扫描、多个扫描线 形成为放射状的径向扫描等。

需要说明的是,第一扫描控制与第二扫描控制之间的各扫描线的 位置可以相同。由此,能够更精密地进行关于各扫描线的OCT数据的 增补处理。另外,第一扫描控制与第二扫描控制之间的各扫描线的位 置可以相互相邻。例如,在与光栅扫描对应的各扫描线(例如,512线) 中,在第一扫描控制中进行对奇数列的扫描线的扫描控制,在第二扫 描控制中,进行对偶数列的扫描线的扫描控制。如果是相互相邻的扫 描线,则能够进行增补处理,而且通过减少一次扫描控制的扫描线数, 能够缩短拍摄时间。

需要说明的是,关于各OCT数据的扫描范围,例如可以是同一区 域。当然,不限于此,只要是在能够进行增补处理的范围内扫描范围 重复即可,并不必须是同一区域。例如,在OCT数据的全景拍摄中, 可以使用本实施方式的增补处理。

<对广角眼底OCT数据的应用>

在设定为用于获得包括眼底中心部和眼底周边部的广角区域中的 OCT数据的第二拍摄模式的情况下,显示控制部可以将OCT数据上的 零延迟位置前后两方的图像区域输出至显示部,并且将由图像处理器 实施了增补处理的OCT数据输出至显示部。由此,能够顺畅地显示良 好的大范围的OCT数据。

下面,说明用于获得广角区域的OCT数据的OCT光学系统的实 施方式的一个例子。当然,本实施方式的OCT光学系统不限于下述结 构。

<视角切换光学系统>

在此,下面说明视角切换光学系统能够***配置于测定光路上的 导光光学系统并能够从该导光光学系统拔出,且在***状态与退避状 态之间能够使表示眼底上的测定光的扫描范围的视角的大小不同的情 况。此时,在本实施方式中,关于视角的大小,***状态的视角比退 避状态的视角增大。当然,并不限于此,也可以是***状态的视角比 退避状态的视角减小。

导光光学系统形成在测定光路上。导光光学系统至少包括光扫描 部(光扫描仪),而且可以包括物镜光学系统。导光光学系统利用光 扫描部使来自分光器的测定光偏向,由此基于光扫描部的动作使测定 光转弯的转弯点形成于被检眼的前眼部,将经由转弯点的测定光引导 至眼底。伴随着光扫描部的动作,测定光以转弯点为中心在眼底上扫 描。

物镜光学系统是配置于导光光学系统中的光扫描部与被检眼之间 的光学系统,用于形成转弯点。关于物镜光学系统,在与光扫描部共 轭的位置形成转弯点。将该转弯点也称为“第一转弯点”。需要说明 的是,物镜光学系统既可以是包括透镜的折射系统,也可以是包括反 射镜的反射系统,还可以是将两者组合而成的系统。

关于导光光学系统,在测定光路上***或者拔出至少包括一个透 镜的视角切换光学系统。在此,将视角切换光学系统***导光光学系 统的状态称为“***状态”,将视角切换光学系统从导光光学系统退 避的状态称为“退避状态”。在***状态下,表示眼底的测定光的扫 描范围的视角的大小与退避状态不同。

下面,说明在视角切换光学系统***导光光学系统的***状态下 视角增大的情况。在该情况下,在视角切换光学系统的***状态下, 视角以将测定光引导至眼底的广角区域的方式从退避状态增大。

视角切换光学系统可以***导光光学系统包括的物镜光学系统与 被检眼之间且也可以拔出。此时,更优选视角切换光学系统的透镜配 置是,在视角切换光学系统中具有主要的功率(power)的透镜***第 一转弯点与被检眼之间或者拔出那样的配置。在这样配置的情况下, 与具有主要的功率的透镜配置于物镜光学系统与第一转弯点之间的情 况相比,易于确保更长的动作距离。

在视角切换光学系统中具有主要的功率的透镜***在第一转弯点 与被检眼之间的情况下,视角切换光学系统在***状态下对第一转弯 点进行中继,形成第二转弯点。详细地说,在***状态下,视角切换 光学系统使经由第一转弯点的测定光朝向光轴弯曲,由此形成第二转 弯点。在***状态下,第二转弯点位于前眼部,由此测定光在眼底上 扫描。

需要说明的是,在本公开中,将眼底上的测定光的扫描范围的大 小表示为“视角”。在此所说的“视角”依赖配置于比光扫描仪靠被 检眼侧的光学系统的性能,是假设光扫描仪以实现最大视角的方式适 当地进行动作的值。

<对光路长度差的变动进行补偿>

若在导光光学系统中***视角切换光学系统或者拔出,则测定光 路的光路长度变化,会产生与参照光的光路长度差的变动。例如,关 于对由物镜光学系统形成的转弯点进行中继的视角切换光学系统,由 于易于大型化且光路长度易于变长,所以认为伴随着插拔而产生的光 路长度差的变化也大。在此,例如以往已知在眼底拍摄用的OCT的检 查窗安装附件光学系统而能够对前眼部进行拍摄的装置(例如,参照 本申请人的“日本特开2011-147612号公报”等)。在这样的装置中, 在附件光学系统插拔前后,测定光路的光路长度变化,但是附件光学 系统本身的光路长度短,而且拍摄部位切换为前眼部,由此眼球内的 测定光路的光路长度变短,所以只要对眼轴长(≈32mm)左右规模的 变化量进行补偿即可。相对于此,本实施方式那样的视角切换光学系 统的光路长度比眼轴长度长。在本实施方式中,例如,具有需要对眼 轴长相当量的3倍~8倍左右的变化量进行补偿的情况。例如,在实现 60°左右的视角的OCT装置中实现100°左右的视角的视角切换光学 系统的一设计例中,视角切换光学系统为170mm左右。这样,本实施 方式的伴随着视角切换光学系统的插拔而引起的测定光路的光路长度 的变化不能用以往的结构应对。

因此,OCT光学系统可以具备在***状态与退避状态之间对测定 光路的光路长度差的变化量进行补偿的补偿部(本实施方式的补偿单 元)。

作为补偿部,OCT光学系统可以具备多个参照光路。例如,参照 光路可以至少分支为第一分支光路和第二分支光路这两个光路。在此 所说的第一分支光路具有与退避状态下的测定光路的光路长度对应的 第一光路长度,第二分支光路具有与***状态下的测定光路的光路长 度对应的第二光路长度。第一分支光路与第二分支光路的光路长度差 可以预先确定,详细地说,可以是与视角切换光学系统的光路长度大 致相同的长度。

OCT光学系统可以利用检测器同时检测出由来自第一分支光路的 参照光形成的干涉信号和由来自第二分支光路的参照光形成的干涉信 号。另外,也可以选择性地检测任一方。

来自分光器的参照光被同时引导至第一分支光路及第二分支光 路,由此能够利用检测器同时检测由来自第一分支光路及第二分支光 路各自的光路的参照光产生的干涉信号。但是,在该情况下,经由第 一分支光路的参照光与测定光的光路长度差及经由第二分支光路的参 照光与测定光的光路长度差基于视角切换光学系统的插拔而在大致0 与大致视角切换光学系统的光路长度之间相互交替。因此,参照光路 的路径彼此不同的两种干涉信号中的与导光光学系统的状态(***状 态或退避状态)对应的一个干涉信号的强度明显强于剩余一个。并且, 在视角切换光学系统的光路长度足够长的情况下,剩余一个干涉信号 的强度成为不产生问题的等级。在退避状态下,由经由第一分支光路 的参照光产生的干涉信号是信号强度比由经由第二分支光路的参照光 产生的干涉信号大的信号,在***状态下则相反。来自OCT光源的光 被分光器分割为测定光和参照光,但是如被检眼那样使光大幅衰减的 要素在参照光路侧不是必须的,因此即使将参照光进一步分支为第一 分支光路和第二分支光路,也能够在获得干涉信号的基础上确保足够 的光量。因此,即使不具有根据视角切换光学系统的插拔而对测定光 路及参照光路中任一方的光路长度进行切换的结构,也能够基于由检 测器检测到的干涉信号良好地获得OCT数据。

OCT光学系统可以具有使引导来自分光器的参照光的光路在第一 分支光路与第二分支光路之间切换的开关(驱动部的一个例子)作为 补偿部的一部分。由此,在检测器中,能够选择性地对由来自第一分 支光路的参照光产生的干涉信号和由来自第二分支光路的参照光产生 的干涉信号中的一方进行检测。开关例如可以利用OCT装置的控制部 而根据导光光学系统的状态(***状态或退避状态)切换。即,可以 以在退避状态下来自分光器的参照光被引导至第一分支光路而在*** 状态下来自分光器的参照光被引导至第二分支光路的方式驱动控制开 关。这样的测定光路中的光路长度变化量的补偿方法,相对于不设置 上述开关的方式,认为在视角切换光学系统的光路长度比较短等情况 下特别有利。

另外,上述那样的分支的参照光路不是必须的。在该情况下,例 如,补偿部可以调整测定光路和参照光路中的至少一方的长度。例如, 在补偿部调整参照光路的光路长度的情况下,补偿部可以使引导来自 分光器的参照光的参照光路的光路长度在对应于退避状态下的测定光 路的光路长度的第一光路长度与对应于***状态下的测定光路的光路 长度的第二光路长度之间切换。另外,在补偿部调整测定光路的光路 长度的情况下,补偿部可以通过在测定光路中变更分光器与光扫描部 之间的光路长度,来对伴随着上述的视角切换光学系统的插拔而产生 的光路长度的变化量进行补偿。

<分散修正>

另外,本实施方式的OCT装置具有对测定光路与参照光路之间的 光学系统的分散量进行修正(补偿)的分散修正部(分散补偿部), 由此能够获得良好的OCT数据。分散修正部可以对分散量进行光学性 地修正,也可以以信号处理的(包括信号处理及运算中的至少一个) 方式对分散量进行修正。在前者的情况下,分散修正部是OCT光学系 统的一个要素,在后者的情况下,分散修正部是与检测器连接的电路(可以是专用电路,也可以是图像处理器)。

但是,在本实施方式中,通过在导光光学系统中插拔视角切换光 学系统,至少测定光路与参照光路之间的光学系统的分散量变化。因 此,本实施方式的OCT装置的分散修正部的分散量的修正值可以设置 多个相互不同的值。通过至少设定用于对退避状态下的分散量进行修 正的第一修正值和用于对***状态下的分散量进行修正的第二修正 值,在视角切换光学系统插拔前后的情况下,也能够获得良好的OCT 数据。

另外,分散修正部的修正值可以更细分。例如,能够使测定光路 与参照光路之间的光学系统的分散量针对每个光扫描部的扫描角度而 不同,所以第一修正值、第二修正值或第一修正值和第二修正值两者 可以针对光扫描部的各扫描角度设定不同的值。尤其是,考虑在视角 切换光学系统的***状态下扫描范围广角化的情况下,与向眼底中心 部照射的测定光有关的分散量和与向眼底周边部照射的测定光有关的 分散量产生明显的差的情况。因此,分散修正部可以设定至少在眼底 中心部与眼底周边部之间相互不同的修正值。

<光束直径变更部>

另外,关于本实施方式的OCT装置,考虑到当在导光光学系统中 插拔视角切换光学系统时,测定光的光束直径变大,由此眼底上的测 定光的光点尺寸变大,图像分辨力相对于退避状态降低。对此,本实 施方式的OCT装置可以具有光束直径变更部。在此所说的光束直径变 更部对向被检眼照射的测定光的光束直径进行调整。由OCT装置的控 制部等使光束直径变更部根据导光光学系统的状态(***状态或退避 状态)进行切换,能抑制光学附件插拔前后的图像分辨力的变化。更 详细地说,在从退避状态切换为***状态的情况下,控制部以使测定 光的光束直径缩小的方式驱动光束直径变更部。另外,在从***状态切换为退避状态的情况下,以使测定光的光束直径扩大的方式驱动光 束直径变更部。由此,测定光的光点尺寸的变化被修正。需要说明的 是,光点尺寸与视角大致成正比,所以优选以与***状态与退避状态 之间的视角(扫描范围)的比对应的修正量对光束直径变更部进行驱 动。

<实施例>

下面,作为实施例,说明图1、图2所示的光学相干断层成像(OCT) 装置。本实施例的OCT装置例如以光谱分析式OCT(SD-OCT)作为 基本构成。

OCT装置1包括光源102、干涉光学系统(OCT光学系统)100 及运算控制器(运算控制部)70(参照图2)。另外,可以在OCT装 置上设置记录器72、显示部75、没有图示的额面像观察系统及固定视 标投影系统。运算控制器(以下,控制部)70与光源102、干涉光学 系统100、记录器72、显示部75连接。

干涉光学系统100利用导光光学系统150将测定光引导至眼E。 干涉光学系统100将参照光引导至参照光学系统110。干涉光学系统 100使检测器(受光元件)120接受因被眼E反射的测定光与参照光干 涉而获取的干涉信号光。需要说明的是,干涉光学系统100可以安装 于没有图示的壳体(装置主体)内,利用公知的校准移动机构经由操 纵杆等操作构件使壳体相对于眼E三维地移动,从而进行相对于被检 眼的校准。

干涉光学系统100使用SD-OCT方式。作为光源102使用出射短 相干长度的光束的光源,作为检测器120使用根据各波长成分对光谱 干涉信号进行分光检测的分光检测器。

耦合器(光分路器)104作为第一分光器使用,将从光源102出 射的光分割到测定光路和参照光路。耦合器104例如将来自光源102 的光引导至测定光路侧的光纤152,并且引导至参照光路侧的参照光学 系统110。

<导光光学系统>

导光光学系统150是为了将测定光引导至眼E而设置的。在导光 光学系统150上例如依次设置有光纤152、准直透镜154、可变光束扩 展器155、光扫描仪156及物镜系统158(本实施例中的物镜光学系统)。 在该情况下,测定光从光纤152的出射端出射,被准直透镜154变为 平行光束。然后,以被可变光束扩展器155变为期望的光束直径的状 态朝向光扫描仪156前进。经过了光扫描仪156的光经由物镜系统158 照射眼E。关于物镜系统158,在与光扫描仪156共轭的位置形成第一 转弯点P1。通过使前眼部位于该转弯点P1,测定光无返回地到达眼底。 另外,测定光根据光扫描仪156的动作在眼底上扫描。此时,测定光 被眼底组织散射/反射。

光扫描仪156可以使测定光在眼E上沿着XY方向(横切方向) 进行扫描。光扫描仪156例如是两个检流计镜,利用驱动机构任意调 整其反射角度。从光源102出射的光束的反射(前进)方向变化,在 眼底上沿着任意的方向扫描。作为光扫描仪156例如除了反射镜(检流计镜、多面镜、谐振扫描仪)之外,还可以使用使光的前进(偏向) 方向变化的声光学元件(AOM)等。

由测定光产生的来自眼E的散射光(反射光)反向沿着投光时的 路径入射到光纤152,到达耦合器104。耦合器104将来自光纤152的 光引导至朝向检测器120的光路。

<附件光学系统>

在实施例的OCT装置中附件光学系统160(“视角切换光学系统” 的一个例子)***在导光光学系统150的物镜光学系统158与被检眼E 之间并且能拔出。通过包括附件光学系统的镜筒安装于没有图示的壳 体面或者从壳体面拆下,将附件光学系统160***物镜光学系统158 与被检眼E之间或者拔出。

附件光学系统160可以包括多个透镜161~164。在此,在图1所 示的附件光学系统160中,具有主要的正功率的透镜是置于被检眼的 眼前的透镜164。至少透镜164的插拔位置处于由物镜光学系统158形 成的第一转弯点P1与被检眼E之间。至少透镜164使经过了第一转弯 点P1的测定光朝向光轴L弯曲,从而关于附件光学系统160及物镜光 学系统158,在与光扫描仪156共轭的位置形成第二转弯点P2。也就 是说,附件光学系统160是将转弯点P1中继至转弯点P2的光学系统。

在本实施例中,第二转弯点P2处的测定光的立体角比第一转弯点 P1处的立体角大。例如,第二转弯点P2处的立体角增大为第一转弯点 P1处的立体角的2倍以上。在本实施例中,在退避状态下,能够以

Figure BDA0002152437850000251

°左右的视角扫描,在***状态下,能够以

Figure BDA0002152437850000252

左右的视角扫描。

可变光束扩展器155是实施例的光束直径调整部。作为一个例子, 可变光束扩展器155可以是如下的结构,即,具有形成两侧远心光学 系统的多个透镜,利用促动器使透镜间隔变化,从而切换光束直径。 可变光束扩展器155基于来自控制部70的指示调整测定光的光束直 径。

假设在***状态与退避状态之间,从可变光束扩展器155引导至 光扫描仪156的测定光的光束直径恒定,则在眼底上的定光的光点尺 寸与视角成正比,所以在***状态下,分辨力比退避状态低。因此, 在本实施例中,控制部70根据附件光学系统的插拔驱动可变光束扩展 器155,使***状态下的光束直径比退避状态小。***状态和退避状态 下的光束直径(可变光束扩展器155中的光束直径)的比是***状态 和退避状态下的视角的反比,由此能够抑制分辨力基于附件光学系统 160的插拔的变化。

但是,为了确保足够的动作距离,附件光学系统160需要使测定 光从足够的光线高度位置朝向光轴L弯曲。另外,为了将在附件光学 系统160上产生的像差抑制在允许范围内,附件光学系统160包括的 各透镜的功率受到限制。因此,难以使附件光学系统160的光路长度 变短。

在以往的OCT装置中,虽然存在调整参照光与测定光的光路长度 差的结构,但是不存在具有能够适用于附件光学系统160的插拔的调 整范围的OCT装置。例如,以往眼底拍摄OCT已知安装光学适配器 而能够对前眼部进行拍摄的装置(例如,参照本申请人的“日本特开 2011-147612号公报”等)。但是,该光学适配器不是对由装置主体的 光学系统形成的转弯点进行中继的装置,另外,也没有将扫描范围广 角化的要求,所以能够以比较短的光路长度形成。而且,随着光学适 配器的***,像面的位置从眼底向前眼部位移。因此,不需要随着光 学适配器的***而较大地调整光路长度差。

<参照光学系统>

参照光学系统110生成与测定光的眼底反射光进行合成的参照 光。由耦合器148使经由参照光学系统110的参照光与来自测定光路 的光合成且干涉。参照光学系统110可以是迈克尔逊式,也可以是马 赫-泽恩德式。

图1所示的参照光学系统110由透过光学系统形成。在该情况下, 参照光学系统110通过使来自耦合器104的光不返回而透过,由此引 导至检测器120。不限于此,参照光学系统110例如也可以由反射光学 系统形成,利用反射光学系统对来自耦合器104的光反射,由此引导 至检测器120。

在本实施例中,参照光学系统110可以设置多个参照光路。例如, 在图1中,由耦合器140使参照光路分支为通过光纤141的光路(本 实施例的第一分支光路)和通过光纤142的光路(本实施例的第二分 支光路)。光纤141和光纤142与耦合器143连接,由此,两个分支光路结合,并经由光路长度差调整部145、偏波调整部147入射至耦合 器148。

在本实施例中,来自耦合器104的参照光被耦合器143同时引导 至光纤141和光纤142。经由光纤141和光纤142的光也都在耦合器 148中与测定光(眼底反射光)合成。

光纤141与光纤142之间的光路长度差,也就是说,第一分支光 路与第二分支光路之间的光路长度差可以是固定值。在本实施例中, 具有与附件光学系统160的光路长度大致相同的光路长度差。

需要说明的是,可以在测定光路和参照光路中的至少一个上配置 用于对测定光与参照光的光路长度差进行调整的光学构件。作为一个 例子,在图1所示的光学系统中,设置有参照光路调整部145,在该处, 为了调整测定光与参照光的光路长度差,而设置具有正交的两个面的 反射镜145a。利用促动器145b使该反射镜145a沿着箭头方向移动, 由此能够增减参照光路的光路长度。当然,调整测定光与参照光的光 路长度差的结构不限于此。例如,在导光光学系统150中,通过准直 透镜154与耦合器153一体地移动,调整测定光的光路长度,作为结 果可以调整测定光与参照光的光路长度差。

在此,在本实施例中,在耦合器143与耦合器148之间的光路上, 也就是说在第一分支光路与第二分支光路的共用光路上设置有参照光 路调整部145,所以能够针对第一分支光路及第二分支光路两者统一执 行既是测定光路与参照光路之间的光路长度差的调整也是关于眼轴长 的个人差的调整。

需要说明的是,优选参照光路调整部145的光路长度的调整范围 相对于光纤141与光纤142的光路长度差(换言之,第一分支光路与 第二分支光路之间的光路长度差)设定得足够短。

<修正零延迟位置的制造公差>

但是,考虑到因附件光学系统160和光纤142的制造公差,附件 光学系统160的各装置的零延迟位置(测定光路与参照光路的光路长 度差为零的位置)不同。例如通过调整导光光学系统150的准直透镜 154与屈光修正透镜之间的距离的初始距离值,能够修正制造公差。 OCT装置1可以具有用于调整这样的制造误差的没有图示的调整机构。 调整机构是能够在OCT装置1的产品出库后进行调整的结构。

<光检测器>

检测器120是为了检测来自测定光路的光与来自参照光路的光的 干涉而设置的。在本实施例中,检测器120是分光检测器,例如包括 分光器和线传感器,由耦合器148合成的测定光和参照光被分光器分 光,针对每个波长被线传感器的不同的区域(像素)接受。由此,获 取各像素的输出作为光谱干涉信号。

眼底的弯曲和测定光的成像面不必一定一致,在附件光学系统150 的***状态下,在眼底中心部或眼底周边部的至少一方,两者的背离 增大,所以在光检测器,优选确保考虑了该背离的足够的深度范围 (Depth range)。例如,在SD-OCT中,优选采用针对期望的深度范 围足够的像素数的线照相机。另外,作为<变形例>还可以采用后述 的结构。

<深度信息的获取>

控制部70对由检测器120检测到的光谱信号进行处理(傅里叶分 析),获取被检眼的OCT数据。

光谱信号(光谱数据)可以作为波长λ的函数写入,变换为关于 波数k(=2π/λ)等间隔的函数I(k)。或者,从最初可以获取为关于 波数k等间隔的函数I(k)(K-CLOCK技术)。运算控制器可以通过 对波数k空间的光谱信号进行傅里叶变换获取深度(Z)区域的OCT 数据。

而且,傅里叶变换后的信息可以表示为包括Z空间的实数成分和 虚数成分的信号。控制部70可以通过求出Z空间的信号的实数成分和 虚数成分的绝对值获得OCT数据。

在此,经由第一分支光路的参照光和经由第二分支光路的参照光 同时被导入耦合器148,各参照光与测定光合成。由于在第一分支光路 与第二分支光路之间存在与附件光学系统160的光路长度相同程度的 大的光路长度差,所以经由第一分支光路的参照光和经由第二分支光 路的参照光中的一者易于与测定光发生干涉,但是剩余一者难以发生 干涉。来自检测器120的光谱干涉信号包括经由第一分支光路的参照 光的成分和经由第二分支光路的参照光的成分,但两种成分中的与导 光光学系统150的状态对应的一者获得比另一者显著强的信号。结果, 无论导光光学系统150的状态如何,都能够获得良好的OCT数据。也 就是说,由于具有存在与附件光学系统160对应的光路长度差的多个 参照光路,实施例的OCT装置无论导光光学系统150的状态如何,都 对既是测定光路与参照光路的光路长度差的变化量也是随着附件光学 系统160的插拔而产生的变化量进行补偿。

需要说明的是,需要控制参照光路调整部145,事先对既是测定 光路与参照光路的光路长度差也是关于被检眼E的眼轴长度的光路长 度差进行调整。在本实施例中,例如,可以使反射镜145a在预先确定 的调整范围移动,并且获取各位置的干涉信号,将干涉信号的强度最 高的位置作为基准,确定反射镜145a的位置。在参照光路调整部145 的光路长度的调整范围相对于第一分支光路与第二分支光路之间的光 路长度差)足够小的情况下,能够毫无意义地确定在参照光路调整部 145的调整范围内干涉信号的强度峰值的位置。

需要说明的是,在***状态下,来自眼底周边部的测定光的眼底 反射光相对于来自眼底中心部的反射光是微弱的,所以可以以测定光 路和参照光路的零延迟位置在眼底周边部与期望的眼底组织(例如, 视网膜、脉络膜、巩膜等)重合的方式,由参照光路调整部145调整 测定光路与参照光路的光路长度差。

<利用软件的分散修正>

需要说明的是,在本实施例中,控制部70可以对从检测器120输 出的光谱数据实施利用软件的分散修正处理。控制部70基于分散修正 后的光谱数据获得OCT数据。因此,在实像和虚像之间,在画质上产 生差异。

也就是说,在本实施例中,测定光路与参照光路之间的光学系统 的分散量的不同以信号处理的方式被修正。详细地说,通过在上述的 光谱信号处理中应用预先记录于记录器72的修正值来进行。

控制部70基于从检测器120输出的受光信号获取光的光谱强度, 并作为波长λ的函数被写入。接着,将光谱强度I(λ)变换为关于波 数k(=2π/λ)等间隔的函数I(k)。

测定光与参照光的分散(dispersion)错配产生的影响,使干涉成 分的相位位移,各波长的合波信号的峰值降低,使信号散开(分辨率 降低)。因此,在分散修正中,通过针对每个波长,使位移了的相位 返回,对干涉信号的降低引起的分辨率的降低进行修正。在该情况下, 预先求出作为波数k的函数的相位偏移量

Figure BDA0002152437850000301

(k),通过

Figure BDA0002152437850000302

(k)针对每个k值,使相位的偏移返回。在此,应该分散修正的相位

Figure BDA0002152437850000303

(k)可以通过校准预先求出,也可以求出与获取到的断层图像对应 的相位

Figure BDA0002152437850000311

(k)。并且,分散修正用的参数(例如,相位

Figure BDA0002152437850000312

(k))记录 于记录器72。

之后,控制部70通过对利用设定的分散修正数据进行了修正的分 散修正后的光谱强度I(k)进行傅里叶变换,获得OCT数据。

例如,作为用于修正分散对实像的影响的分散修正值,从记录器 72获取第一分散修正值(正像用),使用第一分散修正值对从检测器 120输出的光谱数据进行修正,对被修正了的光谱强度数据进行傅里叶 变换而形成OCT数据。实像R由高感光度、高分辨率的图像获取,虚 像M(反射镜图像)因分散修正值不同,而由低分辨率的模糊图像获 取。

由此,在第一图像区域G1获取了实像时,该实像由高感光度、高 分辨率的图像获取,因分散修正值的不同,其虚像(反射镜图像)在 第二图像区域G2中由低分辨率的模糊图像获取。另一方面,在第二图 像区域G2中获取了实像时,因分散修正值的不同,其虚像在第一图像 区域G1中由低分辨率的模糊图像获取。

当然,不限于此,也可以对虚像M进行软件分散修正。在该情况 下,虚像M由高感光度、高分辨率的图像获取,实像R由低分辨率的 模糊图像获取。

需要说明的是,如上所述地利用软件进行分散修正的详细方法, 参照美国专利第6980299号公报、日本特表2008-501118号公报等。另 外,参照日本特开2010-29648号公报。

在进行利用软件的分散修正处理的情况下,在获得眼底中心部处 的OCT数据时,例如控制部70只要提取实像和虚像的图像数据中的 感光度及分辨率高的图像数据即可。

需要说明的是,在本实施例中,在记录器72中预先记录有与退避 状态对应的第一修正值和既是与第一修正值不同的值也是与***状态 对应的第二修正值,根据导光光学系统的状态切换要应用的修正值。 结果,实施例的OCT装置在导光光学系统150的各状态下,对测定光 路与参照光路之间的分散量的变化量即随着附件光学系统160的插拔 而产生的变化量进行补偿。

而且,在本实施例中,与***状态对应的第二修正值根据测定光 的扫描位置设定有多个。详细地说,作为第二修正值,眼底中心部用 的修正值和眼底周边部用的修正值设定为相互不同的值。例如,第一 修正值可以设定为在眼底的

Figure BDA0002152437850000321

以内的区域应用的值,第二修正值可 以设定为在比

Figure BDA0002152437850000322

更远离的区域应用的值。附件光学系统160作为整 体具有大的功率,所以认为在通过眼底中心部的光束与通过眼底周边 部的光束之间产生明显的分散量的不同。相对于此,在本实施例中, 由于根据眼底的测定光的照射位置变更分散量的修正值,所以能够在 眼底的广角区域获得良好的OCT数据。

当然,第二修正值可以进一步细分。例如,眼底整体分割为眼底 中心部、比眼底中心部靠外侧的第一眼底周边部和比第一眼底周边部 靠外侧的第二眼底周边部,与眼底中心部对应的修正值、与第一眼底 周边部对应的修正值和与第二眼底周边部对应的修正值可以作为第二 修正值设定为不同的值。

<控制系统>

控制部70可以具备CPU(处理器)、RAM、ROM等(参照图2)。 例如,控制部70的CPU可以负责OCT装置的控制。RAM暂时性地记 录各种信息。在控制部70的ROM可以记录用于控制OCT装置的动作 的各种程序、初始值等。

在控制部70上可以电连接作为存储部的非易失性记录器(下面, 省略为记录器)72、显示部75等。记录器72可以使用即使被切断电 源的供给也能够保持记录内容的非暂时性的记录介质。例如,能够使 用硬盘驱动器、闪存ROM及以能够装卸的方式安装于OCT装置的USB 记录器等作为记录器72。在记录器72中可以记录用于对OCT数据的 获取及OCT图像的拍摄进行控制的控制程序。另外,除了根据OCT 数据生成的OCT图像以外,在记录器72中还可以记录与拍摄有关的 各种信息。显示部75可以显示根据OCT数据生成的OCT图像。

需要说明的是,可以设置有自动地检测附件光学系统160是否插 入导光光学系统的插拔检测部,控制部可以基于来自检测部的检测信 号执行OCT光学系统100中的各部分的控制、处理。例如,可以适当 地执行上述的由可变光束扩展器155进行的光束直径的切换控制、由 参照光路调整部145进行的零延迟位置的设定控制、测定光路与参照 光之间的光学系统的分散量的变更处理等。作为***检测部可以是配 置在物镜光学系统158的附近的传感器。

当然,可以通过检查者向OCT装置的UI(用户界面)输入确定 导光光学系统的状态(附件光学系统的***状态和退避状态)的信息, 从而控制部基于该信息执行OCT光学系统100的各部分的控制、处理。

<拍摄模式的设定>

在本实施例的OCT装置中,可以设定用于获得眼底中心部处的 OCT数据的第一拍摄模式和用于获得包括眼底中心部和眼底周边部的 广角区域的OCT数据的第二拍摄模式。在该情况下,例如在第一拍摄 模式下,眼底上的测定光的扫描范围设定为眼底中心部,在第二拍摄 模式下,眼底上的测定光的扫描范围可以设定为包括眼底中心部和眼 底周边部的广角区域。

在该情况下,例如控制部70可以基于来自由检查者操作的操作部 的操作信号对第一拍摄模式和第二拍摄模式进行切换。另外,控制部 70可以自动地对第一拍摄模式和第二拍摄模式进行切换。另外,控制 部70可以进行提醒第一拍摄模式与第二拍摄模式之间的切换的引导显 示。

控制部70可以基于来自前述的插拔检测部的检测信号自动地对 第一拍摄模式和第二拍摄模式进行切换(可以进行引导显示)。如果 测定光的扫描范围在规定范围内,则控制部70可以设定为第一拍摄模 式,在测定光的扫描范围超过规定范围的情况下,控制部70可以设定 为第二拍摄模式。模式切换可以自动地进行,也可以经由引导显示进 行。

控制部70在自动地调整了测定光与参照光之间的光路长度差之 后,在第一图像区域G1中的OCT数据中的实像R为零延迟的情况下 (或在第二图像区域G2,也检测到OCT数据中的实像R的情况下), 可以自动地切换为第二拍摄模式或进行引导显示。在自动调整光路长 度差的情况下,可以以使眼底中心部处的OCT数据中的视网膜部分形 成于第一图像区域G1的方式调整。

<根据拍摄模式切换OCT数据的显示状态>

控制部70可以在第一拍摄模式与第二拍摄模式之间对显示部75 上的OCT数据的显示状态进行切换(例如,参照图3、图4)。在该 情况下,例如,控制部70可以根据拍摄模式变更显示部75的显示画 面上的OCT数据的输出范围。控制部70可以在设定为第一拍摄模式的情况下,将深度方向的OCT数据的输出范围设定为第一输出范围, 在设定为第二拍摄模式的情况下,将深度方向的OCT数据的输出范围 设定为比第一输出范围大的第二输出范围。在该情况下,第二输出范 围可以以从眼底中心部到眼底周边部输出到显示部75的显示画面的方 式设定输出范围。

需要说明的是,控制部70可以根据拍摄模式变更显示部75的显 示画面上的OCT数据的显示倍率。在该情况下,控制部70可以变更 纵倍率,也可以变更纵倍率和横倍率中的至少一个。另外,控制部70 可以变更显示部75的显示画面上的OCT数据的显示范围。在该情况 下,控制部70可以变更纵向的显示范围,也可以变更纵向和横向中的 至少一个显示范围。

图3、图4是示出由OCT光学系统100获取的OCT数据的一个例 子和显示部的输出例的图。零延迟位置Z是在OCT数据中与参照光的 光路长度对应的位置,相当于测定光与参照光的光路长度一致的位置。 OCT数据由与零延迟位置S的里侧对应的第一图像区域G1、与零延迟 位置Z的前侧对应的第二图像区域G2形成。第一图像区域G1和第二 图像区域G2例如为关于零延迟位置Z相互对称的关系。

图3的(a)是示出以第一拍摄模式获取的OCT数据的一个例子 的图,图3的(b)是示出以第一拍摄模式获取的OCT数据的显示部 上的输出例的图。

例如,控制部70可以以眼底中心部的视网膜表面形成为零延迟位 置Z的里侧或者眼底中心部的脉络膜背面形成为零延迟位置Z的前侧 的方式调整测定光与参照光的光路长度差。

在眼底中心部的视网膜表面形成于零延迟位置Z的里侧的情况 (视网膜模式)下,在第一图像区域和第二图像区域形成的各层析图 像变为相互面对的状态(参照图3的(a))。在第一图像区域G1获 取实像R,在第二图像区域G2获取虚像M(反射镜图像)。

虽然省略图示,但是在眼底中心部的脉络膜背面形成在零延迟位 置Z的前侧的情况(脉络膜模式)下,在第一图像区域G1和第二图像 区域G2形成的各层析图像变为朝向相互相反方向的状态。在第一图像 区域G1获取虚像M,在第二图像区域G2获取实像R。

控制部70例如可以提取OCT数据的第一图像区域G1或第二图像 区域G2中任一者的图像数据,并显示在显示部75的画面上(参照图 3的(b))。作为其结果,例如,在显示部75上仅显示实像R,不显 示虚像M。由此,例如检查者能够将眼底中心部的层析图像作为单一层析图像观察。需要说明的是,作为眼底中心部处的OCT数据例如可 以获取包括黄斑和视***的至少一个的OCT数据。

需要说明的是,在提取显示图像数据的情况下,控制部70例如即 可以从OCT数据分出图像数据,也可以根据与图像数据对应的信息改 制成图像数据。

图4的(a)是示出以第二拍摄模式获取的OCT数据的一个例子 的图,图4的(b)是示出以第二拍摄模式获取的OCT数据的以显示 部输出的例子的图。在该情况下,例如控制部70可以以使眼底中心部 的视网膜表面形成于零延迟位置Z的里侧而且眼底周边部的脉络膜背 面形成于零延迟位置Z的前侧的方式调整测定光与参照光的光路长度 差。

关于眼底中心部处的OCT数据的至少一部分,在第一图像区域和 第二图像区域形成的各层析图像变为相互面对的状态。在第一图像区 域G1获取实像R,在第二图像区域G2获取虚像M(反射镜图像)。

关于眼底周边部的OCT数据的至少一部分,在第一图像区域和第 二图像区域形成的各层析图像变为朝向相反方向的状态。在第一图像 区域G1获取虚像M,在第二图像区域G2获取实像R。

需要说明的是,眼底中心部和眼底周边部是相对的,虽然边界没 有明确地规定,但是至少眼底周边部的OCT数据中的包括两端部的区 域变为朝向相反方向的状态。在该情况下,眼底周边部的OCT数据的 一部分(眼底中心部侧)能够变为相互面对的状态。

控制部70例如可以提取OCT数据的第一图像区域G1及第二图像 区域G2两者的图像数据并显示在显示部75的画面上。作为其结果, 例如,在显示部75上显示包括眼底中心部和眼底周边部的广角区域的 层析图像。由此,例如检查者能够观察眼底的广角区域的层析图像。 在该情况下,例如虽然显示实像R和虚像M两者,但是层析图像相交 的部分仅是一部分,在视网膜厚薄的眼底周边交叉,所以对观察的影 响是轻微的。另外,通过前述的利用软件的分散修正,将一个图像的 画质形成为低感光度、低分辨率的图像,从而能够易于观察另一个图 像。

需要说明的是,关于广角区域的OCT数据,作为眼底中心部处的 OCT数据,例如可以获取包括黄斑和视***的OCT数据,作为眼底周 边部的OCT数据,例如可以获取比黄斑和视***靠周边侧区域的OCT 数据。在该情况下,获取周边侧区域的OCT数据的至少一部分作为第 二图像区域的图像数据。

需要说明的是,在上述说明中,在第一拍摄模式与第二拍摄模式 之间切换显示部上的显示状态的情况下,控制部70在将OCT数据作 为直播图像以动画显示时,可以切换显示状态。在该情况下,OCT数 据既可以一起显示眼底额面图像,也可以显示在眼底额面图像上示出 扫描范围的图表(例如,线)。另外,控制部70可以在获取了OCT 数据作为捕获图像之后,以在静止画面显示OCT数据时切换显示状态。

在将作为捕获图像获取的OCT数据记录于记录器72的情况下, 控制部70可以与拍摄模式对应起来将OCT数据记录于记录器72。由 此,在以浏览器软件阅览OCT数据的情况下,控制部70也能够根据 拍摄模式切换显示状态。需要说明的是,根据拍摄模式切换显示部75 的显示状态,所以控制部70可以与进行捕获动作时的显示部75的显 示状态对应起来地记录OCT数据。

<根据拍摄模式切换OCT数据的分析处理>

控制部70可以对获取到的OCT数据进行分析处理并获取分析结 果。例如,控制部70可以对OCT数据进行分割处理获取视网膜或脉 络膜的层厚或曲率作为分析结果。另外,在OCT数据是OCT动态对 比数据(OCT血管数据)的情况下,对OCT动态对比数据进行分析处理,获取血管密度作为分析结果。分析结果可以输出至显示部75,例 如可以显示为数值,也可以显示为分析表或分析图表。

在分析处理中,例如,控制部70可以根据拍摄模式变更OCT数 据的分析范围。控制部70可以在设定为第一拍摄模式的情况下,将与 深度方向有关的OCT数据的分析范围设定为第一分析范围,在设定为 第二拍摄模式的情况下,将与深度方向有关的OCT数据的分析范围设 定为比第一分析范围大的第二分析范围。在该情况下,第二分析范围 可以以在包括眼底中心部和眼底周边部的广角区域进行分析处理的方 式设定分析范围。

控制部70在对以第一拍摄模式获取到的OCT数据进行分析的情 况下,可以对OCT数据中的第一图像区域G1或第二图像区域G2中任 一个的图像数据进行分析,获取分析结果。作为其结果,例如能获得 眼底中心部的分析结果。需要说明的是,作为眼底中心部的分析结果, 例如可以获取关于黄斑和视***中的至少一个的分析结果。

控制部70在对以第二拍摄模式获取到的OCT数据进行分析的情 况下,可以对OCT数据中的第一图像区域G1及第二图像区域G2的两 个的图像数据进行分析,获取分析结果。在该情况下,可以至少分析 在第一图像区域G1获得的眼底中心部的图像数据,在第二图像区域 G2获得的眼底周边部的图像数据。作为其结果,例如获得包括眼底中 心部和眼底周边部的广角区域的分析结果。需要说明的是,作为广角 区域的分析结果,例如可以获取关于黄斑及视***的分析结果和关于 比黄斑及视***靠周边侧的区域的分析结果。

<OCT数据/分析结果的合成>

控制部70可以通过图像处理对以第一拍摄模式获取到的眼底中 心部处的OCT数据和以第二拍摄模式获取到的广角区域的OCT数据 进行合成,获取合成OCT数据。获取到的合成OCT数据可以在显示 部75上显示。需要说明的是,控制部70可以通过在共用的数据区域 (例如,眼底中心部处的OCT数据)进行匹配处理使数据间对位。另 外,可以调整数据间的拍摄倍率的偏差。需要说明的是,关于眼底中 心部处的OCT数据,既可以使用以第一拍摄模式获取到的OCT数据, 也可以以在加权合成中优先的方式合成。

在该情况下,例如以第一拍摄模式获取到的眼底中心部处的OCT 数据能够以比以第二拍摄模式获取到的广角区域的OCT数据所包括的 眼底中心部处的OCT数据更高的密度获取(例如,为了可以缩短拍摄 时的时间)。因此,合成OCT数据作为包括分辨率优异的眼底中心部 处的OCT数据在内的广角区域的OCT数据获取,所以例如检查者能 够高精度地观察包括视觉神经系统的黄斑或视***的区域,并且能够 可靠地观察眼底周边部的眼底疾患。

控制部70可以对基于以第一拍摄模式获取到的OCT数据的眼底 中心部的分析结果和基于以第二拍摄模式获取到的广角区域的OCT数 据的眼底周边部的分析结果进行统合,获取统合分析结果。获取到的 统合分析结果可以在显示部75上显示。在要获得前述的统合分析结果 的情况下,控制部70可以通过对前述的合成OCT数据进行分析处理 获取统合分析结果。另外,控制部70可以对以第一拍摄模式获取到的 OCT数据和以第二拍摄模式获取到的OCT数据分别进行分析处理,对 各分析结果进行统合。

<对实像与虚像的重复区域的增补处理>

在第二拍摄模式下获取了广角区域的OCT数据的情况下,如图5 所示,在零延迟位置Z附近,OCT数据中的实像R与虚像M重复。换 而言之,OCT数据产生实像R与虚像M的重复区域OL。在重复区域 OL,相对于实像R的强度数据,虚像M的强度数据形成为噪声,所以 对于检查者来说,会产生难以观察、诊断和分析眼底组织等的问题。

因此,控制部70通过控制OCT光学系统100,可以获取检测光谱 干涉信号时的光路长度不同的多个OCT数据,并且可以基于多个OCT 数据对重复区域OL进行增补处理。

图6是示出获得光路长度不同的多个OCT数据时的装置控制的一 个例子的流程图。例如,控制部70可以控制光路长度变更部200,一 次获取作为光路长度不同的多个OCT数据的基础的光谱干涉信号。作 为光路长度变更部200,例如可以使用参照光路调整部145,也可以使 用准直透镜154和光纤152的耦合器一体地移动的结构。

在该情况下,控制部70控制设置于光路长度变更部200的驱动部 将参照光(或测定光)的光路长度调整为第一光路长度。当手动或自 动地发出捕获开始信号时,控制部70控制光扫描仪156,使测定光以 第一光路长度在眼底上扫描,由此获取作为第一OCT数据的基础的第 一光谱干涉信号。控制部70能够对第一光谱干涉信号进行处理,生成 第一OCT数据。

接着,控制部70对设定于光路长度变更部200的驱动部进行控制 将参照光(或测定光)的光路长度自动地调整为与第一光路长度不同 的第二光路长度。由此,能够减少再次调整光路长度的工夫。控制部 70通过控制光扫描仪156,使测定光以第二光路长度在眼底上扫描, 获取作为第二OCT数据的基础的第二光谱干涉信号。控制部70能够 对第二光谱干涉信号进行处理生成第二OCT数据。

另外,控制部70同样地可以控制光路长度变更部200,以与第一 光路长度和第二光路长度不同的第三光路长度获取作为第三OCT数据 的基础的光谱干涉信号。在获得第四OCT数据以后的光谱干涉信号的 情况下,也能够通过同样的控制获得光谱干涉信号。

图7是光路长度彼此不同的同一部位处的多个OCT数据的一个例 子,在图7中,例示了5个OCT数据,但是OCT数据的个数不限于 此。在此,由于在各OCT数据之间,拍摄时的光路长度不同,所以虚 像M相对于实像R的相对位置不同。并且,在各OCT数据之间,重 复区域OL相对于实像R的相对位置不同。

在该情况下,例如,关于在第一OCT数据中受到重复区域OL的 影响的部分,由于在第二OCT数据以后,重复区域OL的相对位置不 同,所以能够确认不受重复区域OL的影响的区域。也就是说,通过获 得光路长度不同的多个OCT数据,即使单一OCT数据受到了重复区域OL的影响,也通过获取光路长度不同的其他OCT数据,综合获得 重复区域OL的影响减小的良好的OCT数据。

在此,关于在第一OCT数据中受重复区域OL的影响的部分,使 用第二OCT数据以后的不受重复区域OL的影响的同一部分的OCT数 据进行增补处理,从而获得重复区域OL的影响减小的良好的OCT数 据。

图8示出在增补处理之前除去虚像区域的情况的一个例子的图。 控制部70可以通过图像处理对各OCT数据检测虚像M,并预先除去 虚像M。在检测虚像M的情况下,控制部70可以利用虚像M的形成 位置、信号强度、清晰度等通过图像处理检测虚像M。

例如,作为第一方法,在以使眼底中心部的OCT数据中的实像R 形成在第一图像区域的方式调整光路长度的情况下,关于眼底中心部 处的OCT数据,在第二图像区域形成有虚像M,所以控制部70可以 将第二图像区域中超过规定的阈值的亮度等级的区域判断为虚像M。 接着,控制部70将与针对眼底中心部处的OCT数据而获得的虚像M 的背景的边界部分作成由近似曲线构成的拟合曲线。这样,通过考虑 了被检眼的形状(例如,眼底为弯曲形状)的拟合处理,控制部70能 够针对眼底周边部的OCT数据检测出虚像M的区域。

例如,作为第二方法,控制部70可以利用实像R的清晰度高而虚 像M模糊,使用清晰度判定实像R和虚像M。在该情况下,控制部70 可以通过图像处理检测OCT数据中的超过规定阈值的亮度等级的区 域,并且关于超过阈值的区域检测清晰度,关于包括模糊图像数据的 区域检测虚像M。在此,控制部70可以在各A扫描数据中,在第一图 像区域与第二图像区域之间,比较规定的评价值(例如,(图像数据 的平均最大亮度值)-(图像的背景区域的平均亮度值)),将评价值 高的作为实像R,将评价值低的作为虚像M。作为规定的评价值例如 可以使用各A扫描数据的对比度。

图9是示出用于确定虚像的位置的方法的一个例子的图。例如, 作为用于确定像位置的评价值使用评价值=区域301内的平均亮度-区 域302内的平均亮度+区域303内的平均亮度-区域304内的平均亮度。 在此,控制部70在各A扫描数据中使dy变化,将评价值最大的位置 确定为像位置。区域301、区域303的尺寸可以考虑组织(例如,眼底) 的厚度设定为规定值。需要说明的是,通过利用实像和虚像的对称性, 能够鲁棒化。需要说明的是,在求出各区域的平均亮度时,可以使用 在深度方向上将区域内的亮度累计而成的累计图像。需要说明的是, 鉴于实像与镜像重复的区域,可以使dy从负值开始。需要说明的是, 图9为了便于说明,二维地记载了区域301~304,但是在本实施例中, 关于各A扫描设定有区域301~304,一维地设定区域301~304。

当使用上述评价值确定像位置时,控制部70可以通过在区域301 与区域303之间比较信号强度,进行是实像还是虚像的判定处理。在 该情况下,控制部70可以在区域301与区域303之间比较对比度,将 对比度低的区域判定为包括虚像M的区域。另外,控制部70可以在区 域301与区域303之间比较评价值(例如,(图像数据的平均最大亮 度值)-(图像的背景区域的平均亮度值)),将评价值低的区域判定 为包括虚像M的区域。

需要说明的是,在上述判定处理中,关于实像R与虚像M重复的 区域,也可以判定为包括虚像M的区域。需要说明的是,在重复区域 中,由于区域301与区域303之间的评价值等近似,所以在评价值等 近似的情况下,可以追加判定为实像R与虚像M重复的区域。

若通过上述判定处理确定虚像M的位置,则通过对与虚像M对 应的区域实施掩膜处理,进行从OCT数据上除去虚像M的处理(例如, 参照图8)。作为掩膜处理,例如可以进行利用与背景色(例如,黑色) 相同的颜色涂敷确定为虚像M的区域的处理。需要说明的是,在图8 中,为了便于说明,示出了实施了掩膜处理的区域涂敷白色的图像区 域。

图10是基于各OCT数据获取了算术平均OCT数据的情况的一个 例子的图。关于各OCT数据,当除去虚像M时,控制部70获得各OCT 数据间的位置偏移信息,并且基于获得到的位置信息修正各OCT数据 间的位置偏移。控制部70对被修正了的各OCT数据相加并平均,由此获取算术平均OCT数据。

关于算术平均OCT数据,在各OCT数据中作为虚像M被除去的 区域根据其他OCT数据的同一区域的数据被增补。由此,一个OCT 数据中的实像与虚像重复的区域置换为良好的OCT数据,所以能够获 得跨过零延迟位置的大范围的良好的OCT数据。另外,在OCT数据整体中,也通过算术平均处理减轻噪声,从而获得良好的OCT数据。 也就是说,算术平均处理的优点在于,能够通过一个处理进行重复区 域的增补处理和数据整体的合成处理。

另外,由于各OCT数据的光路长度不同,所以针对每个OCT数 据,相对于零延迟位置的像位置不同。通过对这些OCT数据进行算术 平均,能够在OCT数据整体获得感光度均一的图像。

<变形例>

图11是示出检测并除去(除外)虚像(镜像)M的处理的一个例 子的流程图,图12是包括经过地示出检测并除去虚像M的处理的一个 例子的图。在检测并除去虚像M的情况下,控制部70可以包括使光路 长度彼此不同的同一部位的多个OCT数据间的虚像M一致的处理。

在主流程中,控制部70获得各OCT数据中的实像R间的位置偏 移信息(例如,位置偏移量),并且基于获得到的位置信息修正各OCT 数据中的实像R间的位置偏移。由此,各OCT数据中的实像R的位置 一致(例如,参照图11的位置偏移量计算、对位、图12的步骤A)。

接着,控制部70进行用于生成除去虚像的掩膜的处理。在子流程 (虚像掩膜生成流程)中,控制部70通过减去实像R间的位置偏移信 息(例如,位置偏移量),来修正各OCT数据的虚像M间的位置偏移。 由此,各OCT数据的虚像M的位置一致(例如,参照图12的步骤B)。然后,控制部70可以使用高斯滤波器等来除去噪声(例如,除去斑点 噪声)。

控制部70对虚像彼此一致的各OCT数据进行用于提取高亮度区 域的处理(例如,二值化处理)(例如,参照图12的步骤C)。由此 例如,由于提取了超过阈值的亮度的区域,所以在各OCT数据中提取 与实像R和虚像M对应的区域。

控制部70可以对高亮度区域被提取了的各OCT数据进行作为形 态学处理的一种的膨胀处理。(例如,参照图12的步骤D)。由此, 高亮度区域被扩张,所以能够避免在提取与虚像M对应的区域时的偏 差。

接着,控制部70将各OCT数据作为输入,针对每个像素获得逻 辑积(AND运算)(例如,参照图12的步骤E)。在该情况下,与虚 像M对应的区域在各OCT数据上一致,所以残留虚像M。另一方面, 与实像R对应的区域在各OCT数据上不同,所以AND运算为各OCT 数据的背景的亮度值。作为结果,虚像M残留,实像R被消除。也就 是说,基于多个OCT数据检测出与虚像M对应的区域。

控制部70基于该检测结果生成与虚像M对应的区域作为掩膜图 像。掩膜图像用于消除各OCT数据上的虚像M,例如,生成利用与背 景色(例如,黑色)相同的颜色对确定为虚像M的区域进行涂敷而成 的图像数据。

当生成虚像掩膜时,控制部70使用所生成的掩膜进行算术平均处 理(例如,参照图11的主流程)。例如,控制部70对实像彼此一致 的各OCT数据实施用于消除虚像M的掩膜处理(例如,参照图12的 步骤F)。也就是说,对各OCT数据上的与虚像M对应的区域实施掩膜处理。

在该情况下,也可以使用在步骤E中生成的掩膜图像,控制部70 使用实像R间的位置偏移信息(例如,位置偏移量)使掩膜图像位移, 由此使各OCT数据上的虚像M的位置与掩膜图像的位置一致。进而, 控制部70在各OCT数据上对与掩膜图像重合的区域的图像数据实施 掩膜处理。由此,在各OCT数据上消除虚像M。

控制部70通过将虚像M被消除的各OCT数据相加并平均,获取 算术平均OCT数据(例如,参照图12的步骤G)。由此,对实像与虚 像重复的区域进行增补处理。

根据使上述的虚像M一致的处理,使用多个OCT数据检测与虚 像M对应的区域,由此能够对各OCT数据进行使用同一掩膜的掩膜处 理。作为结果,能够精度良好地进行从各OCT数据上消除虚像M的处 理,获得良好的合成OCT数据。

需要说明的是,在进行算术平均处理的情况下,通常在将以像素 为单位的各OCT数据的强度值相加后,将相加值除以相加张数,但是 在本实施例中,关于实施了掩膜处理的区域,控制部70可以不计入与 相加值相除时的相加张数(例如,参照图13)。由此,在算术平均后 的OCT数据中,能够减轻通过掩膜处理被消除了的区域与未进行掩膜 处理的区域之间的亮度等级的不均。例如,在获取通过掩膜处理消除 了虚像M的两张OCT数据的算术平均的情况下,针对进行掩膜处理的 区域,各OCT数据的强度值的相加值除以1。针对未进行掩膜处理的 区域,各OCT数据的强度值的相加值除以2。

图14是包括经过地示出检测并消除虚像M的处理的一个例子的 图。在检测并消除虚像M的情况下,控制部70可以包括使光路长度彼 此不同的同一部位的多个OCT数据间的实像R一致的处理。

控制部70获得各OCT数据中的实像R间的位置偏移信息(例如, 位置偏移量),并且基于获得的位置信息对各OCT数据中的实像R间 的位置偏移进行修正。由此,各OCT数据中的实像R的位置一致(例 如,参照图14的步骤1)。

控制部70通过以像素为单位比较实像彼此一致的各OCT数据, 实施采用亮度值的最小值作为图像的处理(例如,参照图14的步骤2)。 下面,将通过该处理获得的图像称为最小值图像。在该情况下,与实 像R对应的区域在各OCT数据上一致,所以即使采用最小值,也残留 实像R。另一方面,与虚像M对应的区域在各OCT数据上不同,所以 在采用最小值的情况下,采用各OCT数据的背景的亮度值。作为结果, 实像R残留,虚像M被消除。也就是说,基于多个OCT数据检测与 实像R对应的区域。需要说明的是,最小值图像用于规定各OCT数据上的实像R的位置。但是,最小值图像可以用作合成OCT数据。需要 说明的是,作为使实像R残留并消除虚像M的方法不限于采用亮度值 的最小值作为图像的方法,例如可以使用亮度值的平均、中央值、众 数等各种统计量。

控制部70实施通过以像素为单位求出各OCT数据与最小值图像 的相关,并获取相关高度图像的处理(例如,参照图14的步骤3)。 下面,将通过该处理获得的图像称为相关图像。在该情况下,最小值 图像基于多个OCT数据规定实像R的位置,所以在各OCT数据中, 与实像R对应的区域的相关值高,与虚像或背景对应的区域的相关值 低。作为结果,在各OCT数据的相关图像中检测到与实像R对应的区 域。

控制部70通过将实像彼此一致的各OCT数据相加并平均,获取 算术平均OCT数据(例如,参照图14的步骤4)。在该情况下,控制 部70可以使用前述的相关图像在将各OCT数据相加时进行加权。

例如,控制部70在以像素为单位将各OCT数据相加时,在各OCT 数据中,可以在相关高的像素中,使相加时的权重系数大,在相关低 的像素,使相加时的加权系数小。在该情况下,各OCT数据以像素为 单位设定权重系数。

根据上述的使实像R一致的处理,使用多个OCT数据检测与实像R对应的区域,对于各OCT数据使用同一图像(例如,相关图像)求 出相关。而且,通过使用获得的相关结果进行加权相加,能够从OCT 数据上消除虚像M。作为结果,能够精度良好地进行消除虚像M的处理,获得良好的合成OCT数据。

需要说明的是,在上述说明中,控制部70使用与对应预先检测到 的实像R的区域的相关结果进行加权相加,但是不限于此,例如,控 制部70可以使用与对应于预先检测到的虚像M的区域(例如,参照图 12)的相关结果进行加权相加。在该情况下,在与虚像M相关高的像 素中,相加时的权重系数小,在相关低的像素中,相加时的加权系数 大。控制部70可以并用使用与对应于实像R的区域的相关的加权相加 和使用与对应于虚像M的区域的相关的加权相加。另外,作为将实像 和虚像分离的方法不限于前述的方法,可以使用鲁棒PCA那样的统计 分析。

需要说明的是,在上述实施例中,示出了除去虚像M的例子,但 是不限于此,关于实像R与虚像M重复的区域,如果是增补为实像R 与虚像M不重复的良好的OCT数据的处理,则可以不是必须除去虚像 M。例如,也可以仅是对光路长度不同的多个OCT数据进行算术平均 的处理,实像与虚像重复的区域的虚像的影响减小。

需要说明的是,不限于利用算术平均处理的增补处理,作为基于 多个OCT数据的代表值生成合成OCT数据的方法,例如可以使用多 个OCT数据的中央值或众数。

需要说明的是,作为增补处理的方法,不限于求出OCT数据的代 表值的方法,例如可以在除去一个OCT数据中的重叠区域的OCT数 据之后,关于除去部分,从另一个OCT数据对与该重叠区域相同区域 的OCT数据进行置换合成。在该情况下,可以通过匹配处理将一个OCT 数据和另一个OCT数据的位置关系对应起来。

需要说明的是,控制部70可以基于来自由检查者操作的操作部的 操作信号进行实像与虚像的重复区域的增补处理及虚像的除去处理中 的至少一个。由此,能够选择性地进行处理。

需要说明的是,在上述说明中,以用于以广角拍摄被检眼的OCT 装置为例,但是不限于此,在用于以广角拍摄被检测物的OCT数据的 OCT装置中也可以应用本实施方式。另外,被检测物例如除了眼(前 眼部、眼底等)、皮肤等生物体以外,也可以是生物体以外的材料。

39页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:主觉式验光装置及主觉式验光程序

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!