图像生成装置和图像生成方法

图像生成装置和图像生成方法
【专利摘要】本发明公开一种图像生成装置和图像生成方法。图像生成装置包括获得单元，其被配置为获得多块断层摄像图像数据，其中，各块断层摄像图像数据表示被检体的大体相同位置的截面；计算单元，其被配置为基于多块断层摄像图像数据、以及表示信号强度的、多块断层摄像图像数据的代表值与阈值的比较结果，计算运动对比度值；生成单元，其被配置为基于运动对比度值生成被检体的运动对比度图像；以及变更单元，其被配置为变更阈值。
【专利说明】
图像生成装置和图像生成方法
技术领域
[0001 ]根据本公开的技术涉及一种图像生成装置和图像生成方法。
【背景技术】
[0002]断层摄像图像(tomographic image)是一种通过观察和记录对撞击到实体对象(诸如人体或地球)的内部结构上的能量波的通道上的影响中的差别的这些结构的图像。光学相干断层扫描(OCT,Optical coherence tomograph)是非侵入性的摄像检验，其使用光波来获得例如视网膜的截面图片，视网膜是衬套眼睛后部的光敏组织。作为以非破坏性、非入侵性的方式获得诸如生命体等测量对象的断层摄像图像的方法，已经实行了光学相干断层扫描术(以下称为“OCT”)WCT尤其广泛地应用于与眼睛及其疾病相关的眼科诊断中。
[0003]根据0CT，在从测量对象反射的光干涉从参照镜反射的光、并分析干涉光的强度时，获得测量对象的断层摄像图像。已经提出了获得上述光学相干断层扫描的装置，包括:被配置为通过变更参照镜的位置获得测量对象的深度信息的时域OCT装置，被配置为分离干涉光并使用要获得的频率信息替换深度信息的谱域OCT(谱域光学相干断层扫描:SD-0CT)装置，以及被配置为预先分离要输出的波长的波长扫频光相干断层摄像(扫频源光学相干断层扫描:SS-0CT)装置。应当注意，SD-OCT和SS-OCT也统称为傅里叶域光学相干断层扫描(FD-OCT)。
[0004]血管造影术或动脉造影术是用于显现血管或身体器官的内部或内腔的医疗摄像技术，尤其关注于动脉、静脉和心室。近年来，已经提出了使用此ro-0CT的血管放射线摄像对照法，并将该血管放射线摄像对照法称作OCT血管造影术。公开号为US2014/221827的美国专利申请公开了如下OCT血管造影术:在OCT血管造影术中，干涉信号的对数强度的变化(variat1n)被设置为运动对比度特征量(mot1n contrast feature quantity)，并对运动对比度特征量进行摄像。
[0005]根据公开号为US2014/221827的美国专利申请公开的方法，在将比噪声基底(noise floor)平均值高10分贝(dB)的值设置为阈值时，将该阈值与干涉信号的强度作比较，并且将与低于该阈值的干涉信号的强度对应的运动对比度特征量设置为O。
[0006]然而，在通过实际的OCT获得的断层摄像图像中，噪声的信号强度或血管的信号强度根据视网膜的深度方向上的位置或层而变化。因此，在如公开号为US2014/221827的美国专利申请中那样将阈值设置为固定值的情况下，根据视网膜的深度方向上的位置或层，存在将噪声视作血管以及将血管视作噪声的可能性。即，根据相关技术，存在没有以高精确度对血管执行摄像的可能性。

【发明内容】

[0007]鉴于上述问题而作出根据本公开的技术，并且旨在高精确度地对血管执行摄像。
[0008]应当注意，除上述目的外，还可以将作用和优势的提供视作本公开的其他目的中的一个目的，这些作用和优势来源于下文用于执行图像生成装置公开的示例性实施例中例示的各配置，并且不能通过相关领域技术来获得。
[0009]根据本公开的方面的图像生成装置包括:获得单元，其被配置为获得多块断层摄像图像数据，各块断层摄像图像数据表示与被检体大体相同位置的截面;计算单元，其被配置为基于所述多块断层摄像图像数据、以及表示信号强度的所述多块断层摄像图像数据的代表值与阈值的比较结果，计算运动对比度值;生成单元，其被配置为基于所述运动对比度值生成所述被检体的运动对比度图像;以及，变更单元，其被配置为变更所述阈值。
[0010]根据以下参照附图对示例性实施例的详细描述，本发明的其他特征将变得清楚。
【附图说明】
[0011]图1例示了根据第一示例性实施例的摄像装置的整体配置的示例。
[0012]图2例示了根据第一示例性实施例的扫描图案的示例。
[0013]图3是例示根据第一示例性实施例的干涉信号获得步骤的一个示例的流程图。
[0014]图4是例示根据第一示例性实施例的信号处理步骤的一个示例的流程图。
[0015]图5是例示根据第一示例性实施例的OCT血管造影图像生成步骤的一个示例的详细的流程图。
[0016]图6例示了分割结果的一个示例。
[0017]图7例示了根据第一示例性实施例的OCT血管造影图像的一个示例。
[0018]图8例示了根据第一示例性实施例的显示单元的显示画面的一个示例。
[0019]图9是例示根据第二示例性实施例的OCT血管造影图像生成步骤的一个示例的详细的流程图。
[0020]图10例示了根据第二示例性实施例的显示单元的显示画面的一个示例。
[0021 ]图11例示了根据第三示例性实施例的OCT装置的噪声特性的Z方向依赖性的一个示例。
[0022]图12例示了根据第四示例性实施例的OCT装置的衰减(roll-off)特性的一个示例。
[0023]图13例示了根据运动对比度特征量的三维容量数据的一个示例。
【具体实施方式】
[0024]下文将参照附图描述根据示例性实施例的图像形成装置。应当注意，以下示例性实施例中例示的配置仅仅是示例，而本公开并不限于以下示例性实施例。
[0025]第一示例性实施例
[0026]〈摄像装置的整体配置〉
[0027]下文将参照附图描述本示例性实施例的示例。
[0028]图1例示了使用根据本示例性实施例的光学相干断层扫描的摄像装置(0CT装置)的配置示例。图1例示了摄像装置是SS-OCT装置的情况下的配置，但可以通过使用其他方法的其他OCT装置实现类似的效果。
[0029]本OCT装置包括波长扫频光源10、光学信号分支/多路复用单元20、用于干涉光的检测单元30、被配置为获得人眼100的视网膜信息的计算机40(图像生成装置)、测量臂50和参照臂60 ο计算机40配置有中央处理单元(CPU)和存储设备。存储设备由例如存储器(RAM和ROM)和大容量存储设备(HDD)等构成。可以将部分或整个的存储设备配置在计算机40的外部。波长扫频光源(wavelength-sweeping light source)10以100千赫(kHz)的频率(扫描速率)发射例如具有波长980纳米(nm)到IlOOnm的光。这里，波长和频率是以例示为目的，而本公开并不限于上述值。同理，在以下示例性实施例中，描述的数值是以例示为目的，并且本公开并不限于上述数值。
[0030]眼底是眼球的内部衬里，包括视网膜(感光屏)、视神经盘(到达眼睛的神经头)、以及黄斑(视觉敏锐的视网膜中的小斑点)应当注意，根据本示例性实施例将被检体设置为人目艮(眼底)100，但并不限于此。例如，可以将本示例性实施例用于皮肤等。此外，根据本示例性实施例将眼的眼底设置为摄像对象，但可以将包括角膜、虹膜、睫状体和晶状体的眼球的前部设置为摄像对象。
[0031]光学信号分支/多路复用单元20包括耦合器21和22。首先，耦合器21将从波长扫频光源10发射的光分支为用于照射人眼100的眼底的照射光和参照光。使用该照射光经由测量臂50照射人眼100。更具体地说，在入射到测量臂50上的照射光的偏光状态由偏光控制器51矫正后，从准直器(C0llimat0r)52发射作为空间光的照射光。其后，使用照射光经由X轴扫描器53、Y轴扫描器54和聚焦透镜55照射人眼100的眼底。应当注意，X轴扫描器53和Y轴扫描器54是具有通过照射光扫描眼底的功能的扫描单元。通过扫描单元53/54能够变更使用照射光照射的眼底的位置。这里，将在人眼100的一个点的透视方向(深度方向)上获得信息称作A扫描。将沿与A扫描正交的方向获得二维断层摄像图像称作B扫描。将沿与B扫描的二维断层图像垂直的方向获得二维断层摄像图像称作C扫描。
[0032]应当注意，X轴扫描器53和Y轴扫描器54是由以各旋转轴相互正交的方式配置的镜而构成。X轴扫描器53在X轴方向上执行扫描，而Y轴扫描器54在Y轴方向上执行扫描。X轴方向和Y轴方向的各方向是与眼球100的眼轴垂直的方向，并且是相互垂直的方向。诸如B扫描和C扫描等的线扫描方向可以与X轴方向或Y轴方向一致或者不一致。因此，根据摄像所期望的二维断层摄像图像或三维断层摄像图像能够适当地确定B扫描和C扫描的线扫描方向。
[0033]从眼底反射的光再次经由诸如聚焦透镜55等的相同路径通过耦合器21而入射在耦合器22上。应当注意，在快门85被关闭的同时执行测量时，通过阻隔从人眼100反射的光能够测量背景(background)(噪声基底)。
[0034]另一方面，参照光经由参照臂60入射在耦合器22上。更具体地说，在入射在参照臂60上的参照光的偏光状态由偏光控制器61矫正后，从准直器62发射作为空间光的参照光。其后，参照光通过色散补偿玻璃(dispers1n compensat1n glass)63、光路长度调整光学系统64和色散调整棱镜对65而经由准直器66入射在光纤上，并从参照臂60发射出来而入射在耦合器22上。
[0035]在耦合器22中，通过测量臂50的、人眼100的反射光干涉通过参照臂60的参照光。随后，通过检测单元30检测干涉光。检测单元30包括差分检测器31和模数(A/D)转换器32。首先，在检测单元30中，通过差分检测器31检测通过耦合器22分离的干涉光。随后，通过A/D转换器32将通过差分检测器31转换为电信号的OCT干涉信号(以下，在某些情况下可以简称为干涉信号)转换为数字信号。这里，基于包含在波长扫频光源10的时钟生成器生成的k时钟信号，通过加权纵坐标方法执行由差分检测器31进行的干涉光抽样。通过A/D转换器32输出的数字信号被发送到计算机40。接下来，计算机40对转换为数字信号的干涉信号执行信号处理，以计算OCT血管造影图像。图7中例示的图像是OCT血管造影图像的示例。
[0036]被配置到计算机40的CPU执行各种处理。更具体地说，在执行存储在存储设备(图中未示出)中的程序时，CPU用作获得单元41、定位单元42、计算单元43、生成单元44、变更单元45和显示控制单元46。应当注意，被配置到计算机40的CPU和存储设备的各自数量可以是一个或多个。即，至少一个处理装置(CPU)与至少一个存储设备(R0M，RAM等)连接，并且在至少一个处理装置执行在至少一个存储设备中存储的程序时，计算机40用作上述各单元。应当注意，处理装置并不限于CPU，而可以是现场可编程门阵列(FPGA)等。
[0037]获得单元41获得A/D转换器32的输出。更具体地说，获得下述干涉光的数字信号，所述干涉光是指基于用于扫描被检眼的测量光从被检眼返回的返回光和参照光的干涉光。此外，获得单元41对干涉光的数字信号(干涉信号)执行傅里叶变换，以获得断层摄像图像。更具体地说，获得单元41将快速傅里叶变换(FFT)应用于干涉信号，以获得由相位和振幅构成的OCT复信号。应当注意，可以采用最大熵值法(maximum entropy method)作为频率分析。此外，获得单元41使OCT复信号的绝对值乘二次方，并计算信号强度(强度)以获得表示强度的断层摄像图像(以下，在某些情况下可以简称为断层摄像图像)。此断层摄像图像相当于表示被检眼的眼底的截面的断层摄像图像数据的示例。即，在使用测量光在被检眼的眼底大体相同的位置处进行多次扫描的情况下，获得单元41获得各表示被检体的大体相同位置的截面的多块断层摄像图像数据。应当注意，多块断层摄像图像数据是通过用于在不同定时执行扫描的测量光获得的数据。“大体相同位置”包括实际相同位置和几乎相同位置。理想地，在实际相同的位置处执行多次扫描。但是，实际上，因为不自主的眼睛移动，可能在几乎相同的位置处执行多次扫描。如果跟踪技术被用于跟踪眼睛移动，因为跟踪技术的缺点，可能在几乎相同位置处执行多次扫描。
[0038]应当注意，获得单元41也用作被配置为控制X轴扫描器53和Y轴扫描器54的单元。
[0039]定位单元42对多个断层摄像图像执行定位。根据本示例性实施例，定位单元42对通过使用测量光多次扫描被检眼的眼底的大体相同位置获得的多个断层摄像图像执行定位。更具体地说，定位单元42在计算单元43计算运动对比度值前对多块断层摄像图像数据彼此执行定位。
[0040]通过相关领域中的各种技术能够实现断层摄像图像的定位。定位单元42以例如使断层摄像图像彼此的相关性变为最高的方式对多个断层摄像图像执行定位。应当注意，除非被检体是诸如眼等运动检测体，否则不需要定位。此外，即使在被检体是眼时，如果追踪性能高，也不需要定位。即，不一定需要执行通过定位单元42对断层摄像图像彼此进行的定位。
[0041]计算单元43计算运动对比度特征量(以下，在某些情况下可以简称为运动对比度值)。这里，运动对比度指被检体的组织中具有流体(例如，血液)的组织和不具有流体的组织之间的对比度，并且将表示此运动对比度的特征量定义为运动对比度特征量。
[0042]基于通过使用测量光多次扫描大体相同的位置获得的多个断层摄像图像之间的数据的变化，计算运动对比度特征量。例如，计算单元43计算进行定位后的多个断层摄像图像的信号强度(亮度)的方差(variance)来作为运动对比度特征量。更具体地说，计算与进行定位后的多个断层摄像图像对应的各位置处的信号强度的方差作为运动对比度特征量。例如，由于通过血流使与预定时间处的血管相当的图像的信号强度变得与预定时间不同的时间处的血管相当的图像的信号强度不同，因此与血管相当的部分处的方差值大于不存在诸如血流等流体的部分处的方差值。即，运动对比度值是随多块断层摄像图像数据之间的被检体中的变化越大而变得越大的值。因此，能够通过生成基于此方差值的图像来表示运动对比度。应当注意，运动对比度特征量并不限于方差值，而可以是标准偏差、差分值、去相关值和相关值中的任何一者。应当注意，计算单元43使用信号强度的方差等，但可以使用相位色散计算运动对比度特征量。
[0043]此外，计算单元43通过计算进行定位后的多个断层摄像图像的平均值生成平均化图像。平均化图像是使多个断层摄像图像的信号强度平均化的断层摄像图像。在某些情况下可以将此平均化图像称作强度平均化图像。计算单元43将平均化图像的信号强度和阈值作比较。在平均化图像的预定位置的信号强度低于阈值的情况下，计算单元43将基于方差等获得的与平均化图像的预定位置对应的运动对比度特征量设置为与表示血管的特征量不同的值。例如，在平均化图像的信号强度低于阈值的情况下，计算单元43将基于方差等获得的运动对比度特征量设置为O。即，计算单元43将表示信号强度的代表值低于阈值的情况下的运动对比度值设置为比表示信号强度的代表值高于阈值的情况下的运动对比度值低的值。应当注意，计算单元43可以在作为运动对比度特征量计算多个断层摄像图像的信号强度的方差之前比较平均化图像的信号强度和阈值。例如，在平均化图像的信号强度低于阈值的情况下，计算单元43将运动对比度特征值计算为0，而在平均化图像的信号强度高于阈值的情况下，计算单元43将多个断层摄像图像的信号强度的方差计算为运动对比度特征量。
[0044]这里，特征值是O的状态表示图7等中例示的图像中的黑色部分。应当注意，可以将运动对比度特征量设置为接近O的值，而不是完全地设置为O。另一方面，在平均化图像的信号强度高于阈值的情况下，计算单元43维持基于方差等获得的运动对比度特征量。即，计算单元43基于多块断层摄像图像数据计算运动对比度值，并基于表示信号强度的代表值与阈值的比较结果再次计算运动对比度值。
[0045]应当注意，使用平均化图像的信号强度(信号强度的平均值)作为与阈值的比较对象，但可以使用诸如与多个断层摄像图像对应的位置处的信号强度的最大值、最小值或中间值等的代表值。此外，计算单元43可以比较一个断层摄像图像的信号强度与阈值来控制运动对比度特征量，而不是比较从多个断层摄像图像获得的信号强度与阈值。
[0046]如上所述，计算单元43基于多块断层摄像图像数据和表示信号强度的多块断层摄像图像数据的代表值与阈值的比较结果计算运动对比度值。
[0047]生成单元44基于运动对比度特征量生成OCT血管造影图像。OCT血管造影图像是通过摄像由计算单元43计算的运动特征量而获得。如图7所示，例如，OCT断层摄像图像是随运动对比度特征量越高而亮度越高、随运动对比度特征量越低而亮度越低的图像。在图7的示例中，具有高亮度的部分是与血管相当的部分。应当注意，可以采用随运动对比度特征量越高而亮度越低、随运动对比度特征量越低而亮度越高的配置。在某些情况下，可以将OCT血管造影图像称为运动对比度图像或血管图像。即，生成单元44基于运动对比度值生成被检体的运动对比度图像。
[0048]在计算单元43从三维断层摄像图像数据中计算三维运动对比度特征量(三维数据)的情况下，生成单元44能够生成三维OCT血管造影图像。此外，生成单元44能够生成在三维OCT血管造影图像的任意视网膜方向上的深度范围内投影或积分的二维OCT血管造影图像。即，生成单元44在被检体的深度方向上投影或积分前述深度方向上的预定范围内的运动对比度值，以生成上述二维运动对比度图像。图7例示了二维OCT血管造影图像的示例。
[0049]此外，生成单元44通过从三维OCT血管造影图像中切除(cut out)任意视网膜方向上的深度范围能够生成部分三维OCT血管造影图像。即，生成单元44基于被检体的深度方向上的预定范围内的运动对比度值生成三维运动对比度图像。
[0050]应当注意，检查员(操作员或技术员)能够设置任意视网膜方向上的深度范围。例如，将诸如从内段/外段结点(IS/0S)到视网膜色素上皮(RPE)的层和从RPE到布鲁赫膜(BM)的层等的可选层候选显示在显示单元70上。检查员从显示的层候选中选择预定层。随后，生成单元44可以在检查员选择的层中的视网膜的深度方向上执行积分，以生成二维OCT血管造影图像(en-face血管图像)或部分三维OCT血管造影图像。
[0051]此外，生成单元44可以从运动对比度特征量生成与断层摄像图像相当的OCT血管造影图像。
[0052]变更单元45变更与平均化图像的信号强度比较的阈值。变更单元45经由例如任意图形用户界面(GUI)接受阈值的变更，以执行阈值的变更。图8中例示的滑动条73是用于接受阈值的变更的显示(GUI)的示例。即，变更单元45经由用于接受显示单元上显示的阈值的变更的显示来接受阈值的变更，并变更阈值。
[0053]这里，可以如图8中例示的示例中那样统一变更阈值，或者可以如图10中例示的滑动条73那样设置用于接受各层阈值变更的GUI，以执行各层阈值的变更。应当注意，可以将阈值设置为用于各层的离散值，或者可以通过例如补充检查员输入的阈值而将阈值设置为沿深度方向的连续值。
[0054]此外，变更单元45可以自动变更阈值。例如，变更单元45可以将阈值变更为针对各层而不同的值。更具体地说，通过将阈值设置为随层越深而越低，即使具有低信号强度的部分是血管，该部分也能够被摄像为血管。应当注意，可以将阈值设置为用于各层的离散值，或者可以通过补充处理将阈值设置为沿深度方向的连续值。应当注意，自动确定阈值的技术并不限于使用层的深度的方法，而还能够通过使用后述噪声基底的值、衰减特性等自动确定阈值。应当注意，将根据第二及后续示例性实施例详细描述设置各层的阈值的方法等。
[0055]显示控制单元46在显示单元70上显示各种信息。具体地说，显示控制单元46在显示单元70上显示生成单元生成的OCT血管造影图像。显示控制单元46还在显示单元70上显示用于接受阈值变更的显示(GUI)。例如，显示控制单元46在显示单元70上显示与用于接受阈值变更的⑶I的示例对应的滑动条73。即，显示控制单元46在显示单元上显示生成单元生成的运动对比度图像以及用于接受阈值变更的显示。
[0056]此外，显示控制单元46在显示单元70上显示表示强度的断层摄像图像。
[0057]将在下述信号处理步骤中例示计算机40执行的具体的信号处理步骤的详细内容。
[0058]显示单元70基于显示控制单元46的控制显示各种信息。显示单元70是例如液晶等制成的显示器。此外，通过显示单元70显示作为上述信号处理的结果获得的OCT血管造影图像。
[0059]〈扫描图案〉
[0060]接下来，将参照图2描述根据本示例性实施例的扫描图案的示例。
[0061]由于根据OCT血管造影法测量血流引起的干涉信号的时间变化，因此需要通过重复测量至少两次或更多次大体相同的位置所获得的多个干涉信号。在图2中，将照射到人眼100的照射光的轴向设置为Z轴(深度方向)，与Z轴正交的平面，S卩，眼底平面方向被设置为X轴和Y轴。
[0062]在图2中，yl至yn的位置表示在彼此不同Y位置处的B扫描，而η表示y扫描方向上的抽样数。Xl至xp的位置表示X扫描方向上的抽样位置，而P表示构成B扫描的X扫描方向上的抽样数。间距位置Δχ( △是希腊字母delta的大写)表示相邻X位置间的间隔(X节距)，而Ay表示相邻Y位置间的间隔(y节距)。量m表示在大体相同位置处的B扫描的重复测量次数。这里，通过计算机40能够任意设置初始位置(Xl，yl)。
[0063]根据本示例性实施例，OCT装置执行以下扫描方法:在大体相同的位置重复m次B扫描，并移动η个y位置。应当注意，重复扫描方法可以是通过在大体相同的位置重复A扫描，然后移动到下一个位置来实现B扫描的扫描方法。
[0064]这里，在重复测量次数m大时，相同位置处的测量次数增加，从而针对血流的检测精确度提高。另一方面，扫描时间延长，并且出现由于扫描期间眼的运动(固视微动(involuntary eye movement))而在图像中生成运动伪影(mot1n artifact)的问题。此夕卜，会出现被检者负担增加的问题。根据本示例性实施例，考虑到检测精确度的提高和运动伪影的生成之间的平衡性时，设置m=4来实施扫描。应当注意，可以根据OCT装置的A扫描速度和人眼100的运动量自由变更m。即，扫描重复次数并不限于上述值。
[0065]此外，通过pXn确定X和y方向上的图像大小。在X和y方向上的图像大小大时，在相同测量节距的情况下能够扫描宽的范围，但扫描时间延长，并且会出现上述运动伪影和患者负担的问题。根据本示例性实施例，考虑到更宽范围的扫描和这些问题之间的平衡性时，设置n = p = 300来实施扫描。应当注意，能够适当自由地变更上述η和p。即，图像大小并不限于上述值。
[0066]此外，根据本示例性实施例，X节距和y节距被确定为眼底上的照射光的光斑直径的1/2，并且被设置为ΙΟμπι。在将X节距和y节距设置为眼底的光斑直径的1/2时，能够高清晰度地形成生成的图像。如果将X节距和y节距设置为小于眼底的光斑直径的1/2，则即使将生成的图像的分辨率设置得更高，效果也很小。
[0067]相反，如果将X节距和y节距设置为大于眼底的光斑直径的1/2，则分辨率恶化，但能够获得更宽范围的图像。可以根据临床要求自由地变更X节距和y节距。
[0068]作为根据本示例性实施例的扫描范围，X方向被设置为ρΧΔχ = 3πιπι，而y方向被设置为η X Δ y = 3mm。
[0069]〈干涉信号获得步骤>
[0070]接下来，将参照图3描述根据本示例性实施例的干涉信号获得步骤的示例。
[0071]首先，在步骤S109中，获得单元41将图2中的位置yi处的指数(index)i设置为I。接下来，在步骤SllO中，获得单元41控制驱动机构(图中未示出)将X轴扫描器53和Y轴扫描器54的扫描位置移动到图2中的(Xl，yi)。在步骤S119中，获得单元41将B扫描的测量重复次数的指数j初始化为I。
[0072]接下来，在步骤S120中，X轴扫描器53、Y轴扫描器54执行测量重复次数中的第j次B扫描。应当注意，B扫描范围对应于(xl，yi)到(xp，yi)。这里，波长扫频光源10以10kHz的A扫描速率发射光，并且构成B扫描的X扫描方向上的抽样数p是例如p = 300。因此，如表达式I表不净B扫描时间(Δ tb)。
[0073]Δ tb = (l/100kHz) X300 = 3ms---(1)
[0074]重复测量的时间间隔Δt是如表达式2所示的净B扫描时间Δ tb和X轴扫描器53的准备时间△ tp的总和。准备时间△ tp是例如用于调整X轴扫描器53和Y轴扫描器54的扫描位置的时间。当设置Δ tp = Ims时，以下表达式成立。
[0075]Δ t= Δ tb+Δ tp = 4ms...(2)
[0076]此外，通过使用测量重复次数m和y扫描方向上的抽样数η而如表达式3那样表示总测量时间tm。
[0077]tm= Δ?.ηι.η=(Δ tb+ Δ tp).m.η...(3)
[0078]根据本示例性实施例，由于设置了 111 = 4和7 = 300，因此获得总测量时间tm = 3.6。
[0079]这里，由于B扫描时间Δ tb和重复次数的时间间隔Δ t更短，因此几乎不受人眼100的运动的影响，并且牵连运动噪声(bulk mot1n noise)减少。相比之下，在Δ t长时，人眼100的运动降低了位置再现性，并且牵连运动噪声增加。此外，需要花费更长时间执行测量，并且患者的负担增加。这里，牵连运动意思是被检眼的运动，并且牵连运动噪声意思是由被检眼的运动产生的噪声。
[0080]此外，在重复测量的时间间隔Δt过小时，花费更短的时间执行血流检测，并且血流检测敏感度降低。
[0081]因此，考虑到上述方面时，优先选择tm、Δ t、n、p、Δ tb和Δ tp。应当注意，为了增加重复测量的位置再现性，X轴扫描器53和Y轴扫描器54可以在追踪人眼100的同时执行B扫描。
[0082]在步骤S130中，差分检测器31检测各A扫描的干涉光，并经由A/D转换器32转换为数字信号(干涉信号)。获得单元41从A/D转换器32获得干涉信号，并存储于存储单元(图中未示出)中。获得单元41通过执行一次B扫描获得P个A扫描信号。P个A扫描信号构成单个B扫描信号。
[0083]在步骤S139中，获得单元41使B扫描的测量重复次数的指数j递增。
[0084]接下来，在步骤S140中，获得单元41确定测量重复次数的指数j是否大于预定的测量重复次数m。即，获得单元41确定是否重复执行m次位置yi处的B扫描。在没有重复执行m次B扫描的情况下，流程返回S120，并且重复执行相同位置处的B扫描测量。在重复执行m次B扫描的情况下，流程进入S149。
[0085]在步骤S149中，获得单元41使位置yi处的指数i递增。
[0086]接下来，在步骤S150中，获得单元41确定位置yi处的指数i是否大于预定测量位置数n，即，是否在所有η个Y位置处都执行了B扫描。在并没有在所有η个Y位置处执行B扫描的情况下，流程返回步骤S110，并且重复下个测量位置处的测量。在所有η个Y位置处都执行了B扫描的情况下，流程进入下个步骤S160。
[0087]在步骤S160中，获得单元41获得背景数据。获得单元41控制驱动单元(图中未示出)在快门85关闭的状态(被插入光路的状态)下执行100次A扫描，并且获得单元41对100个A扫描信号执行平均，并存入存储单元中。应当注意，为获得背景数据的A扫描执行次数并不限于100。
[0088]在执行上述步骤时，获得单元41获得由于在大体相同的位置处执行至少两次重复测量而产生的多个干涉信号以及背景数据。
[0089]〈信号处理步骤〉
[0090]接下来，将参照图4描述根据本示例性实施例的信号处理步骤的示例。
[0091]图4例示了被输入干涉信号的获得单元41输出作为信号处理结果的OCT血管造影图像之前的示例流程。
[0092]根据本示例性实施例，需要计算运动对比度特征量来生成OCT血管造影图像。
[0093]在图4中，首先，在步骤S201中，变更单元45对阈值进行设置以计算下述的运动对比度特征量。关于阈值的设置值，变更单元45预先提取断层摄像图像的噪声基底中仅显示随机噪声的区域来计算标准偏差σ，并且噪声基底的平均强度被设置为+20。应当注意，检查者能够适当地变更此阈值。
[0094]接下来，在步骤S210中，获得单元41将y方向上的位置yi处的指数i设置为I。在步骤S220中，获得单元41从存储单元中通过图3中例示的处理获得的干涉信号中提取通过在位置yi处重复B扫描(m次)获得的B扫描干涉信号。具体地说，从存储单元读出通过在位置yi处重复B扫描获得的多个B扫描干涉信号。
[0095]接下来，在步骤S230中，获得单元41将重复B扫描的指数j设置为I。
[0096]在步骤S240中，获得单元41从针对m次的B扫描干涉信号提取第j个B扫描干涉信号。
[0097]接下来，在步骤S250中，计算机40从步骤S240中获得的B扫描干涉信号减去图3的步骤S160中获得的背景数据。
[0098]在步骤S260中，获得单元41对减去了背景数据的B扫描干涉信号执行傅里叶变换。根据本示例性实施例，采用快速傅里叶变换(FFT)。
[0099]在步骤S270中，获得单元41使在步骤S260中经过傅里叶变换的B扫描干涉信号的振幅的绝对值乘二次方。此值与B扫描的断层摄像图像的强度对应。即，在步骤S270中，获得单元41获得表示强度的断层摄像图像。
[0100]在步骤S280中，获得单元41使表示B扫描的重复次数的测量重复次数j递增。其后，在步骤S290中，获得单元41确定测量重复次数j是否大于测量重复次数m。即，获得单元41确定是否重复m次特定位置yi处的B扫描的强度计算。在测量重复次数j小于测量重复次数m的情况下，流程返回步骤S240，并且获得单元41重复执行相同的Y位置处的重复B扫描的强度计算。在测量重复次数j大于测量重复次数m的情况下，流程进入步骤S300。
[0101]在步骤S300中，定位单元42对特定Y位置yi处的重复B扫描的m个帧的断层摄像图像执行定位。具体地说，定位单元42首先从m个帧的断层摄像图像中选择一个任意的断层摄像图像作为模板。定位单元42可以计算针对m个帧的断层摄像图像的所有组合中的相关性，以获得各帧的相关系数的总和，并选择总和变为最大的帧的断层摄像图像作为模板。
[0102]接下来，定位单元42对照被选择为模板的断层摄像图像与其他帧的断层摄像图像，以获得位置偏移量(?，时，M)。具体地说，在变更模板图像的位置和角度时，定位单元42计算规格化的互相关性(NCC,normalized cross-correlat1n)，NCC对应于表示与其他帧的断层摄像图像的相似度的指数。随后，定位单元42获得使此值变得最大的图像位置的差来作为位置偏移量。应当注意，根据本公开，只要是表示选择为模板的断层摄像图像和其他帧的断层摄像图像的特征相似度的措施，则能够以各种方式改变表示相似度的指数。例如，可以使用绝对差总和(SAD，sum of absolute difference)、平方差总和(SSD，sum ofsquared difference)、零均值规格化的互相关性(ZNCC，zero_means normalized cross-correlat1n) 、仅相位相关性(P0C，phase only correlat1n)、旋转不变仅相位相关性(RIPOC,rotat1n invariant phase only correlat1n)等作为表不相似度的指数。
[0103]接下来，位置单元42基于位置偏移量(δΧ，δΥ，δθ)将表示强度的断层摄像图像的位置校正应用于除模板外的(m-Ι)个帧的断层摄像图像，并对m个帧的断层摄像图像执行定位。在完成定位后，执行步骤S310和步骤S311中的处理。
[0?04] 在步骤S310中，计算单元43计算运动对比度特征量。根据本示例性实施例，计算单元43从在步骤S300中执行了定位的m个帧的断层摄像图像来计算相同位置处的各像素的方差值，并将方差值设置为运动对比度特征量。应当注意，可以采用各种方法来获得运动对比度特征量，并且只要是表示与相同Y位置处的多个断层摄像图像对应的各像素的亮度值中的变化的措施，就可以将方法应用于本公开。
[0105]另一方面，在步骤S311中，计算单元43计算执行定位的步骤S300中获得的m个断层摄像图像(强度图像)的平均，并生成强度平均化的图像。
[0106]在步骤S330中，获得单元41使位置yi处的指数i递增。其后，在步骤S340中，获得单元41确定指数i是否大于测量位置数η。即，获得单元41确定是否执行了所有η个y位置处的定位、强度平均化图像的计算以及运动对比度特征量的计算。在指数i小于测量位置数η的情况下，流程返回S220。在指数i大于测量位置数η的情况下，流程进入步骤S400。
[0107]在结束步骤S340时，获得所有Y位置处的断层摄像图像(Z-X平面)的各像素的强度平均化图像和运动对比度特征量的三维容量数据。
[0108]在步骤S400中，生成单元44生成OCT血管造影图像。
[0109]将参照图5详细描述步骤S400。首先，以如下分开方式执行处理:在步骤S401中执行视网膜层的分割处理，而在步骤S402中执行运动对比度特征量的阈值处理。
[0110]作为步骤S401中的视网膜层的分割处理(segmentat1n processing)，将具体描述使用步骤S311中生成的强度平均化图像的分割处理。
[0111]生成单元44从多个Y位置处的强度平均化图像中提取被设置为处理目标的强度平均化图像。其后，生成单元44向提取的强度平均化图像分别应用中值滤波和索贝尔滤波(Sobel filter)来创建图像(以下，还可以分别称为中值图像和索贝尔图像)。
[0112]接下来，生成单元44从创建的中值图像和索贝尔图像创建各A扫描的简档(profile)。创建的简档是中值图像中的亮度值的简档和索贝尔图像中的梯度的简档。其后，生成单元44检测从索贝尔图像创建的简档的峰值。生成单元44通过参照与从索贝尔图像检测的峰值的相邻部分或峰值之间的部分对应的中值图像的简档，提取视网膜层的各区域的边界(交界面)。即，生成单元44相当于被配置为从断层摄像图像数据检测被检体中包括的截面的边界的检测单元的示例。
[0113]图6例示了分割结果的示例。图6例示了特定Y位置处的强度平均化图像，并且在强度平均化图像上用虚线覆盖分割线。在根据本示例性实施例的分割处理中检测到6个层。6个层的组成部分包括(I)神经纤维层(NFL，nerve fiber layer)、(2)由神经节细胞层(GCL)+ 内网状层(IPL，inner plexiform layer)组成的层、(3)由内核层(INL，inner granularlayer)+外网状层(OPL，outer plexiform layer)组成的层、(4)由外核层(ONL)+外界膜(ELM,external limiting membrane)组成的层、(5)由椭圆体区(EZ，ellipsoid zone)+交错接合区(IZ，interdigitat1n zone ) +视网膜色素上皮(RPE ,retina pigmentepithelium)组成的层和(6)脉络膜。应当注意，根据本示例性实施例描述的分割处理是示例，并且还可以采用诸如使用迪杰斯特拉(Dijlstra)算法分割处理等的其他方法。另外，能够任意设置检测的层数。
[0114]接下来，将详细描述步骤S402中的运动对比度特征量的阈值处理。计算单元43基于步骤S205中设置的阈值执行运动对比度特征量的阈值处理。具体地说，计算单元43从步骤S340中获得的强度平均化图像和运动对比度特征量的三维容量数据中提取与特定Y位置处的B扫描相当的强度平均化图像和运动对比度特征量。接下来，计算单元43比较B扫描中各像素处的平均强度和阈值。在平均强度小于或等于阈值的情况下，计算单元43将与相关像素对应的运动对比度特征量的值设置为O。在平均强度大于阈值的情况下，计算单元43维持与相关像素对应的运动对比度特征量的值。在所有Y位置处都重复执行此阈值处理时，能够获得运动对比度特征量的三维容量数据，在运动对比度特征量的三维容量数据中，在血管不存在的位置处(诸如噪声基底的附近的位置等)，由随机噪声引起的强度变化的影响降低。
[0115]应当注意，随着阈值的值越小，运动对比度特征量的检测敏感度会增加，而且噪声成分也会增加。另一方面，随着阈值的值越大，噪声会降低，而且运动对比度检测的敏感度下降。根据本示例性实施例，将阈值设置为噪声基底的平均强度，即+2σ(+2标准偏差)，但阈值并不限于此。
[0116]在步骤S403中，生成单元44基于视网膜的分割结果和经过阈值处理的运动对比度特征量生成OCT血管造影图像。随后，显示控制单元46在显示单元70上显示生成的OCT血管造影图像。
[0117]这里，将具体描述用于OCT血管造影图像的生成方法的示例。生成单元44从运动对比度特征量的三维容量数据切除与任意层(例如由神经节细胞层(GCL) +内网状层(IPL)组成的层等)对应的区域。其后，生成单元44确定关于各A扫描的Z方向的运动对比度特征量的代表值。A扫描代表值可以是平均值、最大值和中间值中的任何值。在二维地(X方向、Y方向)标绘(plot)(投影(project) )A扫描代表值时，生成与由神经节细胞层(GCL) +内网状层(IPL)组成的层对应的OCT血管造影图像。应当知道，由于从相同的断层摄像图像获得运动对比度特征量和分割结果，因此运动对比度特征量与分割结果相关联。因此，生成单元44通过使用运动对比度特征量和分割结果之间的关联，能够从运动对比度特征量的三维容量数据切除任意层的运动对比度特征量。
[0118]图7例示了根据本示例性实施例生成的OCT血管造影图像的示例。图7例示了通过OCT装置测量黄斑的情况。根据本示例性实施例，生成单元44基于分割结果从运动对比度特征量的三维容量数据切除由神经节细胞层(GCL) +内网状层(IPL)组成的层的运动对比度特征量。其后，生成单元44通过在眼底的深度方向上投影或积分切除的运动对比度特征量而生成OCT血管造影图像。即，生成单元44基于检测单元检测到的边界，通过在被检体的深度方向上投影或积分运动对比度值而生成二维运动对比度图像。如图7所示，具有高运动对比度特征量的部分(图像中的白色部分)勾勒出眼底血管。[Ο119]图8例示了根据本示例性实施例的显示单元70的显示画面的示例。图8例示了基于步骤S401中的分割处理的结果的特定层的OCT血管造影图像71、与图8中的线Α-Α’对应的断层摄像图像72和用于设置阈值的滑动条73。滑动条73的选择范围是从Rl到R2。根据本示例性实施例，例如，在OCT装置的噪声基底的平均强度被设置为m，并且标准偏差被设置为σ时，Rl=m及R2=m+3o可以成立，但值并不限于那些。
[0120]应当注意，通过操作单元(图中未示出)能够从上述6个层中选择构成OCT血管造影图像71的层。即，检查者从分割处理的结果中选择被切除了运动对比度特征量的层，并且生成单元44基于选择的层而生成任意层的OCT血管造影图像。例如，在检查者通过使用诸如鼠标等的操作单元点击断层摄像图像72上的预定层时，生成单元44检测点击的层并生成点击层的OCT血管造影图像71。其后，显示控制单元46在显示单元70上显示OCT血管造影图像71。
[0121]检查者还可以通过使用操作单元点击显示单元70上显示的多个边界来定义用于生成OCT血管造影图像71的层。每次检查者变更用于生成OCT血管造影图像71的层，生成单元44都生成OCT血管造影图像71，并且每次生成OCT血管造影图像71，显示控制单元46都更新显示单元70的显示。应当注意，可以在与断层摄像图像72不同的区域中显示层的名称和复选框(或单选按钮)来代替点击断层摄像图像或边界。根据此配置，可以使检查者能够通过点击复选框来选择用于生成OCT血管造影图像71的层。在此情况中，显示控制单元46在显示单元70上显示多个层的名称和与层的名称对应的多个复选框。其后，在检查者点击复选框时，生成单元44获得与点击的复选框对应的层，并生成OCT血管造影图像71。应当注意，针对OCT血管造影图像71选择的特定层可以是一层，或者还可以选择多个层。
[0122]此外，显示控制单元46可以以强调的方式在断层摄像图像72上显示构成OCT血管造影图像71的层或定义以上层的多个边界。例如，显示控制单元46比其他边界更明亮地显示定义了构成OCT血管造影图像71的层的多个边界。通过这种方式，能够容易地估计构成与眼底的正面图像对应的OCT血管造影图像71的层。
[0123]应当注意，显示控制单元46在显示单元70上显示二维OCT血管造影图像作为OCT血管造影图像71，但可以在显示单元70上显示三维OCT血管造影图像。例如，生成单元44通过使用运动对比度特征量的三维容量数据生成检查者指定的层的三维OCT血管造影图像。其后，显示控制单元46在显示单元70上显示三维OCT血管造影图像。应当注意，显示控制单元46可以显示三维OCT血管造影图像来代替二维OCT血管造影图像或者可以显示相邻的两个OCT血管造影图像。在显示单元70上显示二维和三维OCT血管造影图像的情况下，在检查者选择预定层时，通过生成单元44和显示控制单元46互相同时更新两个OCT血管造影图像。
[0124]此外，能够在Y方向的任意位置处设置OCT血管造影图像71的线A-A’。例如，在检查者通过使用操作单元移动线A-A’时，显示与线A-A’对应的断层摄像图像72。
[0125]再次参照图5，在步骤S404中，检查者通过观察显示单元70上显示的OCT血管造影图像确定阈值是否合适。在检查者确定为NG(no good，检查者确定阈值不合适)的情况下，在下一步骤S405中，检查者通过使用操作单元变更阈值。其后，计算单元43再次执行步骤S402中的运动对比度特征量的阈值处理，并且生成单元44再次生成OCT血管造影图像。每次变更阈值，都重复执行步骤S402和步骤S403 ο即，变更单元每次变更阈值，计算单元43都计算运动对比度值，并且变更单元每次变更阈值，生成单元44都生成运动对比度图像。此外，变更单元每次变更阈值，显示控制单元46都在显示单元上更新运动对比度图像。由于每次变更阈值都更新OCT血管造影图像，因此，检查者能够容易地估计合适的阈值。
[0126]在检查者在步骤S404中确定阈值是“0K”时，结束图5的步骤S400中的OCT血管造影图像的生成步骤。
[0127]根据上述示例性实施例，由于能够变更与断层摄像图像的强度比较的阈值，因此能够以令人满意的精确度拍摄血管。
[0128]应当注意，根据上述示例性实施例，滑动条73用于将阈值设置为变量，但配置并不限于此，并且可以将装置配置为能够通过使用文本框设置阈值的数值，或使用下拉菜单选择预先设置的阈值。
[0129]变型例I
[0130]应当注意，根据上述示例性实施例，描述了基于步骤S401中的层结构的检测结果生成二维OCT血管造影图像的情况，但配置并不限于此，并且可以不进行层结构的检测。即，在步骤S403中，可以从运动对比度特征量的三维容量数据的、用户指定的任意范围的数据中生成OCT血管造影图像。即，步骤S401不是必要的处理。
[0131]图13例示了运动对比度特征量的三维容量数据。此外，区域A表示期望在显示单元70上显示的范围(Xd，Yd，Zd)。检查者经由例如GUI输入此范围。例如，检查者输入期望在显示单元70上显示的范围的坐标。生成单元44从运动对比度特征量的三维容量数据提取检查者输入的范围(Xd，Yd，Zd)的运动对比度特征量，并生成OCT血管造影图像。生成单元44生成的OCT血管造影图像可以是在深度方向Z上投影或积分的二维OCT血管造影图像或者是三维OCT血管造影图像。
[0132]第二示例性实施例
[0133]根据第二示例性实施例，将针对阈值的设置描述与第一示例性实施例不同的模式。
[0134]第二示例性实施例的特征在于在图4的步骤S400中通过使用视网膜层的分割结果针对各层变更阈值。当考虑到在深度方向上的各视网膜层的血管密度由于人眼的视网膜的结构而不同的状态时，为了检测各层的血管最好将阈值设置为变量。
[0135]图9例示了根据本示例性实施例的OCT血管造影图像生成的处理步骤的流程。与图5的第一示例性实施例的不同在于在生成分割数据后(S卩，在步骤S401后)执行步骤S402中的运动对比度特征量的阈值处理。
[0136]在步骤S402中，计算单元43针对在分割中检测的各层而对步骤S340中获得的强度平均化图像和运动对比度特征量的三维容量数据执行阈值处理。具体地说，计算单元43从存储器获得与特定Y位置处的B扫描相当的强度平均化图像和运动对比度特征量。随后，针对为各层设置的阈值，在B扫描中的各像素(位置)处的平均强度小于或等于阈值的情况下，计算单元43将与相关像素对应的运动对比度特征量的值设置为O。应当注意，可以将运动对比度特征量设置为接近O的值，而不是完全地设置为O。在平均强度大于阈值的情况下，计算单元43维持与相关像素对应的运动对比度特征量的值。
[0137]这里，关于阈值的设置，针对显示单元70上显示的断层摄像图像72的多个层的各层而通过滑动条73将阈值设置为变量。图10例示了根据第二示例性实施例的显示单元70的示例。在如图10中例示的滑动条73那样设置用于接收各层的阈值的变更的GUI时，例如，能够设置从层I到层6的6个层的阈值。这里，6个层的组成部分相当于上述的如下层。
[0138]层1:(1)神经纤维层(NFL)
[0139]层2:(2)神经节细胞层(GCL) +内网状层(IPL)
[0140]层3:(3)内核层(INL)+外网状层(OPL)
[0141]层4:(4)外核层(ONL)+外界膜(ELM)
[0142]层5:(5)椭圆体区(EZ)+交错接合区(IZ)+视网膜色素上皮(RPE)
[0143]层6:(6)脉络膜
[0144]应当注意，变更单元45经由滑动条73接受阈值的变更，并执行阈值的变更。即，变更单元45变更被检体中包括的各层的阈值。这里，图10中例示的滑动条73是用于接受阈值的变更的GUI的示例。应当注意，层的分类并不限于上述6种。
[0145]根据上述示例性实施例，由于能够变更与断层摄像图像的强度比较的阈值，因此能够以令人满意的精确度对血管进行摄像。例如，由于眼的结构，所以依据深度方向存在血管密度粗的区域(层)和血管密度密的区域。尤其地，需要抑制由于血管密度粗的区域中的噪声的影响而引起的血管伪提取(false extract1n)。同样在上述情形中，根据上述示例性实施例，由于能够针对各层设置阈值，因此能够根据层的特性而以令人满意的精确度对血管执行摄像。
[0146]根据上述示例性实施例，检查者经由GUI变更阈值，但阈值可以自动对各层取得不同的值。例如，在预先对各层估计血管密度的情况下，阈值可以自动对各层取得不同的值。即，变更单元45能够基于各层的血管密度的信息自动对各层设置阈值的初始值。即，根据被检体中包括的层，将多个值设置为阈值。应当注意，层的位置或名称与阈值相关联的信息被预先存储于存储器中，并且变更单元45可以基于存储器中存储的关联信息自动设置各层的阈值的初始值。
[0147]应当注意，阈值可以被设置为针对各层的离散值或被设置为通过补充等而沿深度方向的连续值。
[0148]变型例2
[0149]根据上述第二示例性实施例，描述了如下模式，在此模式中，在考虑到深度方向上的血管密度时，针对各层变更阈值，但不仅可以根据Z方向，还可以根据X和Y方向上的血管密度变更阈值。
[0150]例如，如图1O的OCT血管造影图像71中例示的黄斑中的无血管区(FAZ ,FovealAvascular Zone)所表示的那样，XY平面上也存在血管密度低的区域。例如，显示控制单元46可以将XY平面划分为格子状，并在显示单元70上显示能够用于对各区域设置阈值的GUI。随后，变更单元45接受检查者经由GUI对阈值的变更，并在XY平面的各区域中执行阈值的变更。通过此配置，由于能够更精细地设置阈值，因此能够以更高的精确度对血管执行摄像。
[0151]在图13的区域Β(ΔΧ，ΔΥ，ΔΖ)是血管密度低的区域时，检查者可以经由GUI而设置区域(A X，△ Y，ΔΖ)，并增加该区域中的阈值使其超过其他区域的阈值，以抑制由噪声引起的血管的伪提取。应当注意，可以使用二维区域中的ΔΧ和△ Y而设置血管密度低的区域，并且增加该区域中的阈值使其超过其他区域的阈值，以抑制血管的伪提取。通过滑动条73等能够变更检查者选择的区域B中的阈值。
[0152]根据上述示例性实施例，由于能够不受边界的限制而选择用于变更阈值的范围，因此能够改善检查者的可操作性。
[0153]此外，根据上述示例性实施例，由于能够更精细地设置阈值，因此能够以更高的精确度对血管执行摄像。
[0154]第三示例性实施例
[0155]根据目前为止描述的示例性实施例，假定噪声基底的强度在OCT断层摄像图像的深度方向上不会改变。然而，在测量实际干涉信号的情况下，高频分量和低频分量的噪声特性可能彼此不同。这就意味着，在通过对干涉信号执行傅里叶变换获得信号强度时，噪声基底的强度分布在深度方向上不同。图11例示了噪声基底的信号强度的示例。在深度上的浅位置(Zl)和深位置(Z2)中，噪声基底的信号强度存在不同，并且如果与断层摄像图像数据的强度比较的阈值被设置为固定值，在一些情况下也不能被忽视。
[0156]第三示例性实施例的特征在于:在上述的噪声基底的强度在深度方向上具有依赖性的情况下，针对各深度从噪声基底的特性自动确定阈值。
[0157]具体地说，变更单元45可以基于从如图11例示的多次测量的噪声基底(噪声分布)的信号强度获得的信号强度分布来确定阈值。例如，变更单元45通过针对各深度对多个噪声基底的信号强度进行平均来计算平均值m(Z)。其后，变更单元45将比平均值m(Z)大预定的值(ATh)的值确定为阈值Th。即，变更单元45根据被检体中包括的层的深度变更阈值。更具体地说，变更单元45基于被检体的深度方向上的噪声分布变更阈值。从不同的角度来看，根据被检体的深度位置来变更阈值。
[0158]应当注意，通过使用多次测量的噪声基底的信号强度的平均值确定阈值Th，但配置并不限于此。还可以使用多次测量的噪声基底的信号强度的中间值、最大值或最小值。此夕卜，可以执行一次而不是执行多次噪声基底的信号强度的测量。应当注意，获得单元41获得快门85被关闭状态下生成的干涉信号作为噪声基底的强度信号。
[0159]根据上述示例性实施例，由于在考虑到噪声基底的深度方向上的变化时能够自动设置阈值，因此能够以令人满意的精确度对血管进行摄像。更具体地说，OCT装置上的噪声特性在Z方向上未必是不变的。同时，在设置相同阈值的状态下，血管的提取精确度在噪声特性更加恶化的深度位置处更加劣化。通过这种方式，由于装置在OCT断层摄像图像的深度方向上的问题，所以在一些情况下血管的轮廓精确度会降低。同样在上述情况下，根据上述示例性实施例，由于在考虑到噪声基底的深度方向上的变化时确定阈值，因此能够以令人满意的精确度对血管执行摄像。
[0160]应当注意，通过图10中例示的滑动条73等能够变更基于噪声特性而自动确定的阈值。
[0161]第四示例性实施例
[0162]第四示例性实施例涉及基于来源于OCT装置侧的衰减特性而确定阈值的模式。
[0163]OCT装置系统中的衰减特性是如下特性:沿视网膜的深度方向的位置越深，信号强度越低。例如，在深度是Imm时，将信号强度降低5dB。
[0164]图12例示了OCT装置的衰减特性的示例。获得单元41能够从干涉信号获得衰减特性。在图12中，衰减特性被表示为函数f (z)。在将Z = O处的信号强度设置为1时，在考虑到衰减特性f (z)时，变更单元45能够自动将深度Z处的阈值Th设置为如表达式4所示。即，变更单元45基于被检体的深度方向上的断层摄像图像数据的信号强度中的变化来变更阈值。
[0165]Th(z)=Tho-k(1-f(Z))---(4)
[0166]此系数k是例如能够任意被设置为从O到I的实数的系数。在表达式3中，在系数k的值增大时，阈值减小，并且预期了进一步提高运动对比度特征量的检测敏感度的效果，但可以在也考虑到噪声的影响时设置系数k的值。应当注意，可以通过滑动条73等的GUI来变更系数k。此外，变更单元45可以根据第二示例性实施例的血管密度自动确定系数k。例如，变更单元45将系数设置为随血管密度越高而越小。此外，变更单元45可以根据第三示例性实施例的噪声特性而自动确定系数k。即，沿视网膜的深度方向的位置越深，系数k越大。
[0167]根据上述示例性实施例，由于在考虑到衰减特性时能够自动设置阈值，因此能够以令人满意的精确度对血管执行摄像。更具体地说，在不考虑衰减特性的存在而将阈值设置为一个固定的值时，随着位置越深，信号强度越下降，血管的提取精确度越劣化。同样在上述情况下，根据上述示例性实施例，由于在考虑到衰减特性时确定阈值，因此能够以令人满意的精确度对血管执行摄像。
[0168]应当注意，通过图10中例示的滑动条73等能够变更基于衰减特性而自动确定的阈值。
[0169]此外，根据上述示例性实施例，将Z= O处的信号强度1作为基准，但不一定需要采用Z = O处的信号强度。
[0170]例如，Z= O处的信号强度是干涉信号的DC分量，但由于DC分量残留为噪声，因此在一些情况下没有稳定地获得信号强度。因此，可以获得并推断Z = O附近的强度数据，以确定Z = O处的强度10。
[0171]应当注意，通过在安装反射镜代替被检体并从相干门(coherencegate)位置在Z方向上偏移反射镜时测量干涉信号，来获得OCT装置的衰减特性。此时，由于在Z = O位置(相干门位置)处，自相关分量残留为噪声，因此通常获得来自比Z = O微深的位置(例如，大约150um)的干涉信号数据。因此，在获得并推断比Z = O微深的位置处的几块强度数据时，最好确定Z = O处的强度10。
[0172]其他实施例
[0173]本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，S卩，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。
[0174]虽然参照示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明并不限于所公开的示例性实施例。应当对权利要求的范围赋予最宽的解释，以使其涵盖所有这些变型例以及等同的结构及功能。
【主权项】
1.一种图像生成装置，所述图像生成装置包括: 获得单元，其被配置为获得多块断层摄像图像数据，其中，各块断层摄像图像数据表示被检体的大体相同位置的截面； 计算单元，其被配置为基于所述多块断层摄像图像数据、以及表示信号强度的、所述多块断层摄像图像数据的代表值与阈值的比较结果，计算运动对比度值； 生成单元，其被配置为基于所述运动对比度值生成所述被检体的运动对比度图像；以及 变更单元，其被配置为变更所述阈值。2.根据权利要求1所述的图像生成装置，所述图像生成装置还包括: 显示控制单元，其被配置为在显示单元上显示所述生成单元生成的所述运动对比度图像和用于接受所述阈值的变更的显示图像， 其中，经由所述显示单元上显示的、用于接受所述阈值的变更的显示图像，所述变更单元接受所述阈值的变更，并变更所述阈值， 其中，每次所述变更单元变更所述阈值时，所述计算单元都计算所述运动对比度值，其中，每次所述变更单元变更阈值时，所述生成单元都生成所述运动对比度图像，以及其中，每次所述变更单元变更阈值时，所述显示控制单元都更新所述显示单元上显示的所述运动对比度图像。3.根据权利要求1所述的图像生成装置，其中，所述计算单元基于所述多块断层摄像图像数据计算所述运动对比度值，并基于表示所述信号强度的代表值与所述阈值的比较结果再次计算所述运动对比度值。4.根据权利要求1所述的图像生成装置， 其中，所述运动对比度值是随所述多块断层摄像图像数据间的被检体中的变化越大而变得越高的值，以及 其中，所述计算单元将表示所述信号强度的代表值低于所述阈值的情况下的运动对比度值设置为低于表示所述信号强度的代表值高于所述阈值的情况下的运动对比度值。5.根据权利要求1所述的图像生成装置，其中，所述变更单元针对所述被检体中包括的各层变更所述阈值。6.根据权利要求1所述的图像生成装置，其中，所述变更单元根据所述被检体中包括的层的深度变更所述阈值。7.根据权利要求4所述的图像生成装置，其中，所述变更单元将所述阈值设置为随所述被检体中包括的层越深而越低。8.根据权利要求1所述的图像生成装置，其中，所述变更单元基于所述被检体的深度方向上的噪声分布变更所述阈值。9.根据权利要求1所述的图像生成装置，其中，所述变更单元基于所述被检体的深度方向上的所述断层摄像图像数据的信号强度的变化变更所述阈值。10.根据权利要求1所述的图像生成装置， 其中，运动对比度值是三维数据，并且 其中，所述生成单元通过在所述被检体的深度方向上投影或积分在所述深度方向上的预定范围中的运动对比度值，二维地生成所述运动对比度图像。11.根据权利要求1所述的图像生成装置， 其中，所述运动对比度值是三维数据，并且 其中，所述生成单元基于所述被检体的深度方向上的预定范围中的运动对比度值，三维地生成所述运动对比度图像。12.根据权利要求1所述的图像生成装置， 其中，所述运动对比度值是三维数据， 所述图像生成装置还包括检测单元，其被配置为从所述断层摄像图像数据检测所述被检体中包括的层的边界，以及 其中，所述生成单元基于所述检测单元检测的边界，通过在所述被检体的深度方向上投影或积分所述运动对比度值，二维地生成所述运动对比度图像。13.根据权利要求1所述的图像生成装置，其中，所述代表值是所述多块断层摄像图像数据的信号强度的平均值。14.根据权利要求1所述的图像生成装置，其中，所述运动对比度值是所述多块断层摄像图像数据间的方差值、去相关值和差分值中的一者。15.根据权利要求13所述的图像生成装置，所述图像生成装置还包括: 定位单元，其被配置为在计算所述运动对比度值之前，对所述多块断层摄像图像数据彼此执行定位。16.根据权利要求1至15的任一权利要求所述的图像生成装置，其中，所述被检体是眼底。17.—种用于图像生成装置的图像生成方法，所述图像生成方法包括: 获得多块断层摄像图像数据，其中，各块断层摄像图像数据表示被检体的大体相同位置的截面； 基于所述多块断层摄像图像数据、以及表示信号强度的、所述多块断层摄像图像数据的代表值与阈值的比较结果，计算运动对比度值； 基于所述运动对比度值生成所述被检体的运动对比度图像；以及 变更所述阈值。18.—种图像生成装置，所述图像生成装置包括: 获得单元，其被配置为获得多块断层摄像图像数据，其中，各块断层摄像图像数据表示被检体的大体相同位置的截面； 计算单元，其被配置为基于所述多块断层摄像图像数据、以及表示信号强度的、所述多块断层摄像图像数据的代表值与阈值的比较结果，计算运动对比度值;以及 生成单元，其被配置为基于所述运动对比度值生成所述被检体的运动对比度图像， 其中，根据所述被检体的深度位置变更所述阈值。19.一种图像生成装置，所述图像生成装置包括: 获得单元，其被配置为获得多块断层摄像图像数据，其中，各块断层摄像图像数据表示被检体的大体相同位置的截面； 计算单元，其被配置为基于所述多块断层摄像图像数据、以及表示信号强度的、所述多块断层摄像图像数据的代表值与阈值的比较结果，计算运动对比度值;以及 生成单元，其被配置为基于所述运动对比度值生成所述被检体的运动对比度图像，其中，根据所述被检体中包括的层将多个值设置为所述阈值。
【文档编号】G06T7/00GK106097296SQ201610246314
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年4月20日 公开号201610246314.9, CN 106097296 A, CN 106097296A, CN 201610246314, CN-A-106097296, CN106097296 A, CN106097296A, CN201610246314, CN201610246314.9
【发明人】大石哲
【申请人】佳能株式会社