图像处理设备、图像处理方法和光学相干层析成像设备技术

本公开涉及图像处理设备、图像处理方法和光学相干层析成像设备。图像处理设备通过使用转换量来转换眼睛的层析图像的多个区域中的至少一个区域的强度分布，该转换量比用来转换该多个区域中的另一区域的强度分布的转换量大，所述层析图像是通过使用光学干涉对眼睛执行层析成像而获得的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于处理通过使用光学干涉对眼睛执行层析成像而获得的层析图像的图像处理设备和图像处理方法。本专利技术还涉及使用光学干涉对眼睛执行层析成像的光学相干层析成像设备。
技术介绍
在各种领域中正在将利用多波长光学干涉的光学相干层析成像(OCT)设备应用于人有机体。例如，光学相干层析成像设备被用来利用内窥镜获得关于内脏的信息或者利用眼科设备获得关于视网膜的信息。在视网膜护理的专门门诊诊所中，可应用于眼睛的光学相干层析成像设备正变成必不可少的眼科装置。这种光学相干层析成像设备利用测量光照射样本，并且通过使用干涉系统测量从样本反向散射的光，该测量光为低相干光。当光学相干层析成像设备被应用于待检查眼睛时，可以通过利用测量光扫描眼睛获得眼睛的高分辨率的层析图像。为此，将光学相干层析成像设备广泛地用于例如视网膜的眼科诊断。当利用光学相干层析成像设备获得眼底的层析图像时，由于灵敏度和噪声的问题，难以通过利用测量光扫描眼睛一次而获得高质量层析图像。相应地，日本专利公开No.2015-91552公开了用于通过如下操作提高层析图像的质量的技术：多次扫描待检查眼睛的同一个部分以便获得多个层析图像，定位层析图像，并且然后确定层析图像的相加平均值。
技术实现思路
根据本专利技术一个方面的图像处理设备包括：层析图像获取单元，被配置为获取眼睛的层析图像，所述层析图像是通过使用光学干涉对眼睛执行层析成像而获得的；以及处理单元，被配置为通过使用转换量来转换层析图像的多个区域中的至少一个区域的强度分布，所述转换量比用来转换所述多个区域中的另一区域的强度分布的转换量大。从以下参考附图的示例性实施例的描述中本专利技术更多的特征将变得清晰。附图说明图1示出根据实施例的光学相干层析成像设备的示例。图2示出根据实施例的图像处理设备的示例。图3为根据实施例的将眼底的层析图像分割成多个区域之后执行增强处理的操作的示例的流程图。图4示出根据实施例的视网膜、玻璃体和脉络膜之间的边界。图5A和图5B分别示出了根据实施例的视网膜区域以及玻璃体和脉络膜区域的直方图的示例。图6A到6E示出根据实施例的用于视网膜区域以及玻璃体和脉络膜区域的增强处理以及增强处理之后的视网膜的层析图像的示例。图7A到7C示出根据实施例的基于操作者的指示对于指定区域执行增强处理的方法的示例。图8为根据实施例的将眼前部(anterioreyeportion)的层析图像分割成多个区域之后执行增强处理的操作的示例的流程图。图9A到9E示出根据实施例的基于指向装置(pointingdevice)的操作对于指定区域执行增强处理的方法的示例。具体实施方式当产生层析图像时，光学相干层析成像设备通过使用传感器测量干涉光的强度并且使测量的干涉光的强度信息经受傅里叶变换和对数变换以便获得层析图像的原始数据。通过傅里叶变换和对数变换获得的层析图像的原始数据通常是约32比特的浮点数据或者大于等于10比特的整型数据，并且不能直接显示在平常的显示器上。因此，需要将层析图像的原始数据转换为能显示在平常的显示器上的8比特整型数据。层析图像的原始数据具有包括极低强度信息和高强度信息的高动态范围。相反，能显示在平常的显示器上的8比特整型数据具有相对低的动态范围。因此，当将具有高动态范围的原始数据简单地转换为8比特整型数据时，极大地降低了视网膜的对比度，该视网膜的对比度对于眼底的诊断很重要。因此，在通常的光学相干层析成像设备中，当将原始数据转换为8比特整型数据时，丢弃一定量低强度侧数据以便确保合适的视网膜对比度。然而，当丢弃低强度侧信息时，将丢失层析图像的原始数据中包括的玻璃体和脉络膜的信息并且将难以详细地观察玻璃体和脉络膜的内部结构。近年来，已经需要更详细地观察玻璃体的内部结构。然而，当将层析图像的原始数据转换为8比特整型数据从而确保合适的玻璃体对比度时，将降低视网膜的对比度，并且将难以详细地观察视网膜的内部结构。考虑到上述的形势，一种实施例使得能够详细观察眼睛的层析图像上的多个区域(例如，视网膜和玻璃体)的内部结构。根据一个实施例的图像处理设备通过使用转换量来转换眼睛的层析图像的多个区域中的至少一个区域的强度分布，该转换量比用来转换该多个区域中的另一个区域的强度分布的转换量大，所述层析图像是通过使用光学干涉对眼睛执行层析成像而获得的。因此，能够在眼睛的层析图像上详细观察多个区域(例如，视网膜和玻璃体)的内部结构。现在将描述本专利技术的实施例。光学相干层析成像设备的结构图1示出根据实施例的光学相干层析成像设备。光学干涉部100包括光源101，该光源101为发射近红外光的低相干光源。从光源101发射的光传播通过光纤102a，并且被光分割单元103分割成测量光和参考光。从光分割单元103射出的测量光进入光纤102b，并且被引导到扫描光学系统200。从光分割单元103射出的参考光进入光纤102c，并且被引导到反射镜113。已经进入光纤102c的参考光从光纤102c的端部射出，穿过准直光学系统111和色散补偿光学系统112，并且被引导到反射镜113。参考光被反射镜113反射，沿着相反的光路行进，并且再次进入光纤102c。色散补偿光学系统112补偿作为测量目标的待检查眼睛E的光学系统和扫描光学系统200的色散。反射镜113能够由光路长度控制器(未示出)在光轴方向上驱动，使得参考光的光路长度能够相对于测量光的光路长度改变。已经进入光纤102b的测量光从光纤102b的端部射出。光源101和光路长度控制器由控制单元(未示出)控制。光源101例如为超级发光二极管(SLD)，其是典型的低相干光源，并且光源101具有855nm的中心波长和约100nm的波长带宽。波长带宽影响层析图像的纵向分辨率，因此是重要参数，该纵向分辨率是在光轴方向上的分辨率。虽然选择SLD作为光源，但是光源的类型不受限制，只要能够发射低相干光即可。例如，作为替代可以使用放大自发发射(ASE)。近红外光适合于在测量眼睛中使用，因此在本实施例中中心波长被设定为855nm。出于诊断的目的，期望的是使得能够清楚观察比感光细胞内外节之间的接合部(IS/OS)和外界膜(ELM)薄的膜。为了实现这个，要求OCT图像的纵向分辨率是5μm或更小，更优选地是3μm或更小。纵向分辨率取决于OCT光源的波长带宽。为了实现3μm或更小的纵向分辨率，要求OCT光源的波长带宽为约100nm或更大。现在将描述扫描光学系统200。扫描光学系统200被配置为可相对于待检查眼睛E移动。扫描光学系统200被设置有驱动控制器(未示出)，该驱动控制器能够相对于待检查眼睛E的眼轴沿上下和左右方向驱动扫描光学系统200。从光纤102b的端部射出的光由光学系统202基本上准直，并且入射在扫描单元203上。扫描单元203包括两个具有能旋转的镜面的电流镜(galvano-mirror)。一个电流镜偏转水平方向上的光，并且另一个电流镜偏转垂直方向上的光。因此，扫描单元203在驱动控制器(未示出)的控制下偏转入射光。以这样的方式，扫描单元203在两个方向上扫描光，这两个方向为沿着图1的平面的主扫描方向和与图1的平面垂直的副扫描方向。由扫描单元203扫描的光穿过透镜204并且在待检查眼睛E上形成照明光斑。照明光斑响应于通过扫描单元2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像处理设备，包括：检测单元，被配置为检测眼睛的层析图像上的至少一个层边界，所述层析图像是通过使用光学干涉对眼睛执行层析成像而获得的；确定单元，被配置为基于所检测的至少一个层边界来确定层析图像的包括眼睛的视网膜的区域；以及处理单元，被配置为通过使用转换量来转换除了所述包括视网膜的区域以外的区域的强度分布，所述转换量比用来转换所述包括视网膜的区域的强度分布的转换量大。

【技术特征摘要】
2015.07.13 JP JP2015-1400521.一种图像处理设备，包括：检测单元，被配置为检测眼睛的层析图像上的至少一个层边界，所述层析图像是通过使用光学干涉对眼睛执行层析成像而获得的；确定单元，被配置为基于所检测的至少一个层边界来确定层析图像的包括眼睛的视网膜的区域；以及处理单元，被配置为通过使用转换量来转换除了所述包括视网膜的区域以外的区域的强度分布，所述转换量比用来转换所述包括视网膜的区域的强度分布的转换量大。2.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中处理单元通过使用比用来扩展所述包括视网膜的区域的强度分布的转换量大的转换量来扩展除了所述包括视网膜的区域以外的区域的强度分布。3.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中处理单元通过使用灰度转换特性来对除了所述包括视网膜的区域以外的区域的强度分布执行灰度转换，所述灰度转换特性的斜率比用来对所述包括视网膜的区域的强度分布执行灰度转换的灰度转换特性的斜率大。4.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中检测单元检测眼睛的视网膜与玻璃体之间的层边界作为所述至少一个层边界，以及其中确定单元基于视网膜与玻璃体之间的层边界确定层析图像的包括玻璃体的区域是除了所述包括视网膜的区域以外的区域。5.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中处理单元将通过转换除了所述包括视网膜的区域以外的区域的强度分布而获得的图像转换成具有使得能够在显示单元上显示的比特数量的数据。6.根据权利要求1所述的图像处理设备，还包括：获取单元，连接到光学相干层析成像设备，从而使得能够在获取单元和光学相干层析成像设备之间通信，光学相干层析成像设备通过使用光学干涉对眼睛执行层析成像，获取单元被配置为获取作为光学相干层析成像设备对眼睛执行层析成像的结果而获得的层析图像。7.一种光学相干层析成像设备，包括：第一检测单元，被配置为检测通过返回光与参考光的干涉而获得的干涉光，返回光是从用测量光照射的眼睛返回的，参考光对应于测量光；层析图像获取单元，被配置为基于所检测的干涉光来获取眼睛的层析图像；第二检测单元，被配置为检测层析图像上的至少一个层边界；确定单元，被配置为基于所检测的至少一个层边界来确定层析图像的包括眼睛的视网膜的区域；以及处理单元，被配置为通过使用转换量来转换除了所述包括视网膜的区域以外的区域的强度分布，所述转换量比用来转换所述包括视网膜的区域的强度分布的转换量大。8.根据权利要求7所述的光学相干层析成像设备，其中层析图像的纵向分辨率是5μm或更小。9.根据权利要求7所述的光学相干层析成像设备，其中层析图像的纵向分辨率是3μm或更小。10.一种图像处理方法，包括：检测眼睛的层析图像上的至少一个层边界，所述层析图像是通过使用光...

【专利技术属性】
技术研发人员：内田弘树，坂川幸雄，K·彼得罗夫斯基，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP