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公開番号2025121640
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-20
出願番号2024017207
出願日2024-02-07
発明の名称眼科装置、眼科装置を制御する方法、プログラム、及び記録媒体
出願人株式会社トプコン
代理人個人
主分類A61B 3/135 20060101AFI20250813BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】シャインプルーフ光学系を用いた眼科イメージングにおいて発生する画像歪みを補正するための新たな手法を提供する。
【解決手段】眼科装置1のシャインプルーフ光学系2は、シャインプルーフの条件を満足するように構成された照明系21及び撮影系22L(22R)を含む。照明系21は、被検眼Eの前眼部に照明光を投射する。撮影系22Lは、イメージセンサ221を含んでおり、前眼部の撮影を行う。記憶部82は、イメージセンサ221の撮像面221aにおける第1の座標系とシャインプルーフ光学系2の物面211における第2の座標系との間の関係を表す座標変換関数Fを記憶している。画像処理部81は、座標変換関数Fを用いた座標変換をシャインプルーフ光学系2により生成された前眼部画像に適用して加工画像を生成する。表示部11は、加工画像を表示する。
【選択図】図3

特許請求の範囲【請求項１】
被検眼の前眼部に照明光を投射する照明系と、イメージセンサを含み前記前眼部を撮影する撮影系とを含み、前記照明系と前記撮影系とがシャインプルーフの条件を満足するように構成されたシャインプルーフ光学系と、
前記イメージセンサの撮像面における第１の座標系と前記シャインプルーフ光学系の物面における第２の座標系との間の関係を表す座標変換関数を記憶する記憶部と、
前記座標変換関数を用いた座標変換を前記シャインプルーフ光学系により生成された前眼部画像に適用して加工画像を生成する画像処理部と、
前記加工画像を表示する表示部と
を含む、眼科装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記第１の座標系は、前記撮像面における画素位置座標を表す第１の画素位置座標系であり、
前記第２の座標系は、前記物面に相当する生画像における画素位置座標を表す第２の画素位置座標系であり、
前記座標変換関数は、
前記第１の画素位置座標系と、前記撮像面における長さを定義する第１の長さ座標系との間の関係を表す第１の座標変換関数と、
前記第１の長さ座標系と、前記物面における長さを定義する第２の長さ座標系との間の関係を表す第２の座標変換関数と、
前記第２の長さ座標系と、前記第２の画像位置座標系との間の関係を表す第３の座標変換関数と
を含む、
請求項１の眼科装置。
【請求項３】
前記第２の座標変換関数は、前記シャインプルーフ光学系の構造から決定された光学系条件と、眼球モデルの構造から決定された眼球条件とを含むシミュレーション条件に基づく光線追跡によって決定された、非線形射影変換関数を含む、
請求項２の眼科装置。
【請求項４】
前記光学系条件は、少なくとも、前記撮像面の条件と、前記物面の条件と、前記シャインプルーフ光学系に含まれる光学素子の条件とに基づき決定される、
請求項３の眼科装置。
【請求項５】
前記眼球モデルは、眼構造物モデルを含み、
前記眼球条件は、少なくとも、前記眼構造物モデルの条件に基づき決定される、
請求項３又は４の眼科装置。
【請求項６】
前記非線形射影変換関数は、前記シャインプルーフ光学系からの出射光線ベクトルを初期条件とする実光線追跡により求められた前記眼球モデル内での仮想光線の経路に基づき決定される、
請求項３の眼科装置。
【請求項７】
前記非線形射影変換関数は、前記シャインプルーフ光学系からの出射光線ベクトルを初期条件とする実光線追跡により求められた前記眼球モデル内での仮想光線の経路に基づき決定され、
前記仮想光線が前記眼構造物モデルの注目面に到達する前に前記物面に到達した場合、前記仮想光線と前記注目面との交点から前記物面までの距離が閾値以上である場合、及び、前記仮想光線と前記注目面とが交差しない場合のうちのいずれかの場合に、前記仮想光線についての前記実光線追跡を終了する、
請求項５の眼科装置。
【請求項８】
前記非線形射影変換関数は、前記シャインプルーフ光学系からの出射光線ベクトルを初期条件とする実光線追跡により求められた前記眼球モデル内での仮想光線の経路に基づき決定され、
前記眼球モデルは、複数の注目面が設定された１つ以上の眼構造物モデルを含み、
前記仮想光線の前記経路は、前記シャインプルーフ光学系からの前記出射光線ベクトルを前記初期条件とする前記仮想光線が前記複数の注目面を順次に通過するときの各注目面からの出射光線ベクトルを順次に算出することによって決定される、
請求項５の眼科装置。
【請求項９】
前記光線追跡は、
前記光学系条件に基づく光線追跡と、
前記眼球条件に基づく光線追跡と
を含む、
請求項３の眼科装置。
【請求項１０】
前記光学系条件に基づく前記光線追跡は、
前記シャインプルーフ光学系に起因する台形歪みに関する第１の変換関数を決定するための第１の光線追跡と、
前記シャインプルーフ光学系の歪曲収差に起因する画像歪みに関する第２の変換関数を決定するための処理と
を含む、
請求項９の眼科装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、眼科装置、眼科装置を制御する方法、プログラム、及び記録媒体に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
眼科分野において画像診断は重要な役割を果たしている。眼科画像診断においては、スリットランプ顕微鏡、眼底カメラ、走査型レーザー検眼鏡（ＳＬＯ）、光干渉断層計（ＯＣＴ）など、様々な種類の眼科装置（眼科イメージング装置）が用いられる。イメージング機能を有する眼科装置は、これら眼科イメージング装置に限定されるものではなく、レフラクトメータ、ケラトメータ、眼圧計、スペキュラーマイクロスコープ、ウェーブフロントアナライザ、マイクロペリメータといった眼科検査装置や眼科測定装置にもイメージング機能が搭載されている。
【０００３】
前眼部観察にはスリットランプ顕微鏡が主に用いられていたが、別のモダリティも提案されてきている。例えば、特許文献１には、シャインプルーフ光学系を用いた眼科装置が開示されている。シャインプルーフ撮影には、深い被写界深度の画像を得ることができるという顕著な効果がある一方で、その画像には歪みが生じているという問題がある。この画像歪みには、シャインプルーフ光学系の構造に起因する歪みや、眼の構造に起因する歪みがある。シャインプルーフ光学系による画像歪みの例として、特許文献２に記載の台形歪みや、レンズの屈折効果に起因する屈折歪みがある。一般的に、レンズの屈折効果に起因する屈折歪みは、樽形の歪みや糸巻き型の歪みとして現れる。また、眼による画像歪みの例として、眼組織の境界での屈折効果に起因する屈折歪みがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２３－４９３２０号公報
特開２０１９－２１３７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示の１つの目的は、シャインプルーフ光学系を用いた眼科イメージングにおいて発生する画像歪みを補正するための新たな手法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の１つの例示的な態様は、眼科装置であって、シャインプルーフ光学系と、記憶部と、画像処理部と、表示部とを含んでいる。シャインプルーフ光学系は、照明系と撮影系とを含んでいる。照明系は、被検眼の前眼部に照明光を投射するように構成されている。撮影系は、イメージセンサを含み、被検眼の前眼部を撮影するように構成されている。照明系と撮影系とは、シャインプルーフの条件を満足するように構成されている。記憶部は、座標変換関数を記憶している。この座標変換関数は、撮影系のイメージセンサの撮像面における第１の座標系と、シャインプルーフ光学系の物面における第２の座標系との間の関係を表している。画像処理部は、この座標変換関数を用いた座標変換を、シャインプルーフ光学系により生成された前眼部画像に適用するように構成されている。この座標変換によって前眼部画像から生成される画像を加工画像と呼ぶ。表示部は、生成された加工画像を表示する。
【０００７】
実施形態の別の例示的な態様は、眼科装置を制御する方法である。この眼科装置は、シャインプルーフ光学系と、記憶部と、表示部と、プロセッサとを含んでいる。シャインプルーフ光学系は、照明系と撮影系とを含んでいる。照明系は、被検眼の前眼部に照明光を投射するように構成されている。撮影系は、イメージセンサを含み、被検眼の前眼部を撮影するように構成されている。照明系と撮影系とは、シャインプルーフの条件を満足するように構成されている。本態様の方法は、プロセッサに、撮影系のイメージセンサの撮像面における第１の座標系とシャインプルーフ光学系の物面における第２の座標系との間の関係を表す座標変換関数を記憶部に記憶させる処理を実行させる。更に、本態様の方法は、プロセッサに、この座標変換関数を用いた座標変換をシャインプルーフ光学系により生成された前眼部画像に適用して加工画像を生成する処理を実行させる。加えて、本態様の方法は、プロセッサに、生成された加工画像を表示部に表示させる処理を実行させる。
【０００８】
実施形態の更に別の例示的な態様は、例示的な態様に係る方法をコンピュータに実行させるプログラムである。
【０００９】
実施形態の更に別の例示的な態様は、例示的な態様に係るプログラムが記録された、コンピュータ可読な非一時的記録媒体である。
【発明の効果】
【００１０】
実施形態によれば、シャインプルーフ光学系を用いた眼科イメージングにおいて発生する画像歪みを補正するための新たな手法を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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