專利名稱：攝像設(shè)備和攝像方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種攝像設(shè)備和攝像方法。特別地，本發(fā)明涉及ー種用于可控制地預(yù)測眼球的運(yùn)動以獲取預(yù)定的眼底斷層圖像的攝像設(shè)備和攝像方法。
背景技術(shù)：
近年來，允許獲取到眼底斷層圖像的OCT(光學(xué)相干斷層成像)設(shè)備已引起關(guān)注。關(guān)注這些設(shè)備的原因是使得能夠非侵入性地診斷其它設(shè)備無法觀察到的眼底的內(nèi)部構(gòu)造的能力。已展示了高速攝像能力的FD-OCT (傅立葉域0CT)在市場中占支配地位。該OCT設(shè)備包括安裝在同一設(shè)備內(nèi)的眼底照相機(jī)和SLO(掃描激光檢眼鏡)，以表示眼底的哪個(gè)區(qū)域要經(jīng)過OCT掃描，從而允許獲取到預(yù)定位置附近的OCT圖像。另ー方面，為了允許在早期診斷或早期治療期間檢測到微小腫瘤或任何異常，需 要考慮到眼球的運(yùn)動來精確地控制OCT圖像的拍攝時(shí)刻和位置。已經(jīng)公開了日本特表2004-512125作為考慮到眼球的運(yùn)動的專利。已經(jīng)公開了日本特開2009-72572作為與攝像時(shí)刻有關(guān)的專利。根據(jù)日本特表2004_512125，0CT設(shè)備包括用于檢測眼底的運(yùn)動的設(shè)備。該設(shè)備追蹤眼底的視盤并將追蹤量實(shí)時(shí)發(fā)送至OCT掃描器，以允許獲取到預(yù)定位置附近的OCT圖像。此外，根據(jù)日本特開2009-72572，使X射線設(shè)備的控制與心臟的周期同步以允許獲取到預(yù)定圖像，由此減少攝像操作次數(shù)，從而降低輻射曝光量。除了眼底圖像攝像設(shè)備或眼底斷層圖像攝像設(shè)備以夕卜，根據(jù)日本特表2004-512125的結(jié)構(gòu)還需要安裝追蹤專用的特殊設(shè)備。這導(dǎo)致設(shè)備大小増大并且需要諸如追蹤用的掃描器等的昂貴組件。另ー問題是諸如追蹤的對象(上述的視盤)的設(shè)置等的初始操作的數(shù)量増加，因而攝像所需的時(shí)間增加。此外，即使利用高性能的追蹤設(shè)備，在涉及檢測、計(jì)算和校正的處理期間眼球也運(yùn)動，這不可避免地導(dǎo)致時(shí)滯。日本特開2009-72572允許對攝像進(jìn)行精確計(jì)時(shí)，但是無法提供與眼底平面的獨(dú)立運(yùn)動相對應(yīng)的控制，這是因?yàn)樵摽刂剖腔谛呐K的周期的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決上述問題并提供如下的ー種攝像設(shè)備，其中該攝像設(shè)備用于基干與眼球有關(guān)的運(yùn)動信息來預(yù)測眼球的后續(xù)運(yùn)動以確定控制，從而使得能夠在對眼球的運(yùn)動的影響減少的情況下獲取到預(yù)定位置的圖像。為了實(shí)現(xiàn)該目的，根據(jù)本發(fā)明的一種攝像設(shè)備，包括獲取單元，用于獲取被檢眼的圖像；測量單元，用于基于所述圖像來測量所述被檢眼的運(yùn)動；預(yù)測單元，用于基于所述測量單元所測量出的所述被檢眼的運(yùn)動的周期來預(yù)測所述被檢眼的運(yùn)動；以及控制単元，用于基于所述預(yù)測単元所預(yù)測出的所述被檢眼的運(yùn)動來控制所述獲取單元獲取所述圖像的獲取位置。根據(jù)本發(fā)明的一種攝像方法，包括以下步驟獲取步驟，用于利用獲取單元來獲取被檢眼的圖像；測量步驟，用于基于所述圖像來測量所述被檢眼的運(yùn)動；預(yù)測步驟，用于基于在所述測量步驟中測量出的所述被檢眼的運(yùn)動的周期來預(yù)測所述被檢眼的運(yùn)動；以及控制步驟，用于基于在所述預(yù)測步驟中預(yù)測出的所述被檢眼的運(yùn)動來控制所述獲取單元獲取所述圖像的獲取位置。本發(fā)明使得能夠提高對預(yù)定位置進(jìn)行攝像的可能性。通過以下參考附圖對典型實(shí)施例的說明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。


圖I是根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例I的設(shè)備中的光學(xué)系統(tǒng)的示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例I的設(shè)備的功能的示意圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例I的在測量眼底的運(yùn)動時(shí)所獲取到的SLO圖像的 示意圖。圖4A和4B是根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例I的模板的坐標(biāo)的示意圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例I的控制流程的示意圖。圖6A和6B是示出根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例2的控制流程的示意圖。圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例I的眼底的預(yù)測運(yùn)動的示意圖。圖8是根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例I的SLO圖像和OC T圖像的示意圖。圖9A和9B是示出根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例2的預(yù)測控制的示意圖。圖10是根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例3的控制流程的示意圖。圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例3的模板匹配的示意圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將根據(jù)附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。典型實(shí)施例I將說明本發(fā)明的典型實(shí)施例I。在本實(shí)施例中，將說明獲取到預(yù)定位置的OCT圖像的示例。在該例子中，首先，SLO攝像部獲取SLO圖像。基于該SLO圖像來測量眼底平面方向上的運(yùn)動量。基于與測量數(shù)據(jù)相對應(yīng)的所測量出的被檢眼的運(yùn)動量來預(yù)測眼底的后續(xù)運(yùn)動。將該計(jì)算結(jié)果反映到OCT攝像部的檢電掃描器中以獲取預(yù)定位置的OCT圖像。例示出SLO攝像部作為根據(jù)本發(fā)明的攝像単元和眼底圖像攝像単元的方面。例示出用于基于SLO圖像來測量被檢眼的眼底平面方向上的運(yùn)動量的単元作為以下所述的CPU201的用作測量單元的區(qū)域。此外，例示出預(yù)測單元作為CPU201的用作該預(yù)測単元的區(qū)域；該預(yù)測單元基于測量単元已測量出的被檢眼的運(yùn)動量來預(yù)測在對眼底圖像進(jìn)行拍攝的時(shí)刻預(yù)期被檢眼實(shí)際到達(dá)的位置。另外，例示出OCT攝像部作為根據(jù)本發(fā)明的眼底斷層圖像攝像單元的方面。在本發(fā)明中，獲取單元由OCT攝像部和眼底圖像攝像単元中的任一個(gè)或這兩者構(gòu)成。利用CPU201，OCT攝像部在與預(yù)測單元預(yù)測出的被檢眼在運(yùn)動之后所到達(dá)的位置相對應(yīng)的圖像獲取位置處開始OCT拍攝。SLO攝像部在考慮到所預(yù)測的在運(yùn)動之后要達(dá)到的位置的情況下拍攝另一眼底圖像。例示出該獲取位置處的攝像操作作為CPU201的用作控制單元的區(qū)域，其中該控制単元用于基于預(yù)測單元已預(yù)測出的被檢眼的運(yùn)動來控制獲取単元獲取圖像的位置。
在本發(fā)明的典型實(shí)施例中，將眼軸方向表示為z，將眼底平面水平方向表示為X，并將眼底平面垂直方向表示為I。SLO攝像部的結(jié)構(gòu)將參考圖I來說明用于獲取眼底圖像的SLO攝像部的光學(xué)結(jié)構(gòu)。激光光源130可以是半導(dǎo)體激光或SLD (超發(fā)光二極管)光源。沒有限制激光光源130所使用的波長，只要二色分束器109可以將該波長與低相干光源101的波長分離開即可。然而，考慮到眼底觀察圖像的質(zhì)量，可以使用700nm l，000nm的近紅外波長范圍。在本典型實(shí)施例中，使用波長為760nm的半導(dǎo)體激光。從激光光源130發(fā)射出的激光光束(SL0光束)經(jīng)由光纖131從光纖準(zhǔn)直器132作為平行光束出射，并且經(jīng)由穿孔鏡133和安裝在調(diào)焦臺(未示出)上的調(diào)焦透鏡134被引導(dǎo)至SLO掃描器(Y:眼底平面中的垂直方向)135。然后，這些光束通過透鏡136和137以及SLO掃描器(X :眼底平面中的水平方向)138，然后由二色分束器109反射并且入射到被檢眼e。二色分束器109被配置為允許以下所述的OCT光束穿過，同時(shí)反射SLO光束。使用檢電掃描器作為SLO攝像部的掃描器。已入射到被檢眼e的SLO光束照射 被檢眼e的眼底。這些光束由被檢眼e的眼底反射或散射。然后，這些光束跟隨與上述相同的光路以返回至環(huán)形鏡133。環(huán)形鏡133的位置與被檢眼e的光瞳的位置呈共軛。照射眼底的光束發(fā)生背散射，并且由此產(chǎn)生的光的一部分穿過光瞳的周邊部并由環(huán)形鏡133反射。透鏡139使該光的一部分在APD (雪崩光電ニ極管)140上形成圖像?；贏PD140中的強(qiáng)度信息，PC214(參見圖2)生成眼底的平面圖像(眼底圖像或SLO圖像)。OCT攝像部的結(jié)構(gòu)將參考圖I來說明OCT攝像部的光學(xué)結(jié)構(gòu)。低相干光源101用作光源。光源101可以是SLD光源或ASE (放大自發(fā)福射)光源。對于低相干光，約850nm和約1，050nm的波長適合于眼底的攝像。在本典型實(shí)施例中，SLD光源的中心波長為840nm且波長半值寬度為45nm。從低相干光源101發(fā)射出的低相干光穿過光纖到達(dá)光纖稱合器102。然后,該光被分光成測量光(0CT光束)和參考光。在本典型實(shí)施例中，說明了使用光纖的干涉儀結(jié)構(gòu)。然而，該結(jié)構(gòu)可以是使用分束器的空間光光學(xué)系統(tǒng)。測量光經(jīng)由光纖103從光纖準(zhǔn)直器104作為平行光束出射。這些平行光束穿過調(diào)焦臺(未示出)上的OCT調(diào)焦透鏡121 (未示出)、OCT掃描器(Y) 105、中繼透鏡106和107。這些光束進(jìn)ー步穿過OCT掃描器(X) 108和二色分束器109，然后穿過掃描透鏡110、分色鏡111和目鏡121，并且照射被檢眼e。這里，使用檢電掃描器作為(與根據(jù)本發(fā)明的掃描單元相對應(yīng)的)OCT掃描部中的掃描器(X) 108和掃描器(Y) 105。入射到被檢眼e的測量光由視網(wǎng)膜反射，然后穿過相同的光路返回至光纖耦合器102。另ー方面，參考光從光纖耦合器102被引導(dǎo)至光纖準(zhǔn)直器113，其中在光纖準(zhǔn)直器113中參考光被轉(zhuǎn)換成平行光束然后出射。所出射的參考光穿過色散補(bǔ)償玻璃114并且由光路長度可變臺115上的參考鏡116反射。由參考鏡116反射的參考光跟隨相同的光路并且返回至光纖耦合器102。已返回至光纖稱合器102的測量光和參考光被合成，并且該合成光被引導(dǎo)至光纖準(zhǔn)直器117。這里，該合成光被稱為干涉光。光纖準(zhǔn)直器117、透過光柵118、透鏡119和線傳感器120構(gòu)成分光鏡。該分光鏡測量干渉光以獲得各波長的強(qiáng)度信息。將線傳感器120所測量出的各波長的強(qiáng)度信息傳送至PC214，然后將該強(qiáng)度信息生成為被檢眼e的斷層圖像(0CT圖像)。
內(nèi)部固視燈為了使眼睛的固視穩(wěn)定，本典型實(shí)施例包括被檢眼e要注視的內(nèi)部固視燈。該組件與根據(jù)本發(fā)明的固視單元相對應(yīng)。與OCT攝像部和SLO攝像部的情況相同，以下將參考圖I來說明內(nèi)部固視燈。內(nèi)部固視燈150包括以矩陣配置的多個(gè)發(fā)光二極管(LD)。PC214根據(jù)要經(jīng)過攝像的區(qū)域來可控制地改變發(fā)光二極管的點(diǎn)亮位置。這些發(fā)光二極管的波長為500nm。從內(nèi)部固視燈150發(fā)射出的光束穿過透鏡151和分色鏡111并且照射被檢眼e。當(dāng)被檢眼e注視這些光束時(shí)，可以拍攝到預(yù)定位置的斷層圖像。分色鏡111位于掃描透鏡110和目鏡112之間，以在波長方面將來自固視燈的光(約500nm)、0CT光束和SLO光束(至少700nm)相互分離。單元結(jié)構(gòu)和控制
圖2示出本典型實(shí)施例所使用的功能系統(tǒng)。該功能系統(tǒng)包括PC214，其包含用于控制整體系統(tǒng)的CPU201 ;控制器202和203，用于控制作為主要組件的SLO攝像部和OCT攝像部；固視燈控制器208 ;APD204(140)，其包括用于獲取SLO圖像和OCT圖像用的信號的光接收元件；線傳感器205 (120);顯示部206，用于顯示系統(tǒng)狀態(tài)；以及存儲部207，用于存儲眼底圖像和攝像條件。當(dāng)拍攝眼底吋，固視燈控制器208將內(nèi)部固視燈150的點(diǎn)亮位置可控制地顯示在顯示裝置209(150)上，以使得被檢眼注視該點(diǎn)亮位置。CPU201將攝像條件提供至控制器202和203，因而控制器202和203驅(qū)動掃描器210 (105和108)以及213 (135和138)，以使得利用光對眼底進(jìn)行掃描。然后，來自眼底的光到達(dá)APD204和線傳感器205的這些傳感器，其中這些傳感器將電信號發(fā)送至CPU201。然后，CPU201對這些電信號執(zhí)行圖像處理(以生成SLO圖像和OCT圖像)。將所得的圖像顯示在顯示部206上，同時(shí)或者在該顯示之后將相應(yīng)的信息存儲在存儲部207中。具體例子以下將說明使用上述設(shè)備的具體例子。在上述典型實(shí)施例中，獲取到患者的被檢眼的SLO圖像，并且從該圖像中提取特征點(diǎn)。在下ー圖像中，通過對特征圖像進(jìn)行模式匹配即模板匹配來檢測與該特征點(diǎn)相匹配的部分?；谧鴺?biāo)的變化來測量眼底的運(yùn)動。該模式匹配由CPU201的用作模式匹配単元的區(qū)域來執(zhí)行。使用該測量結(jié)果來預(yù)測眼底的后續(xù)運(yùn)動。利用CPU201的用作控制單元的區(qū)域基于該預(yù)測來控制OCT攝像部的檢電掃描器。因而，獲取到預(yù)定位置的OCT圖像。這里，根據(jù)本典型實(shí)施例的運(yùn)動的預(yù)測是預(yù)測在下一 OCT圖像的拍攝開始時(shí)眼底在運(yùn)動之后所到達(dá)的位置。預(yù)測時(shí)間依賴于該設(shè)備獲取OCT圖像的間隔以及運(yùn)動測量所需的時(shí)間。首先，將參考圖3來說明用于測量眼底的運(yùn)動的方法。利用CPU201的用作測量單元的區(qū)域來執(zhí)行以下將說明的針對被檢眼的運(yùn)動的測量。如圖3所示，用作被配置為獲取被檢眼的眼底的圖像的獲取單元的SLO攝像部用于獲取被檢眼的眼底圖像300并且從該眼底圖像中提取特征點(diǎn)T (以下稱為模板圖像)。這里，該SLO攝像部與被配置為獲取被檢眼的圖像的獲取單元的例子相對應(yīng)。將與特征點(diǎn)T有關(guān)的信息(圖像、坐標(biāo)和獲取時(shí)間)存儲在存儲部207中。在新獲取到的SLO圖像301內(nèi)捜索用干與模板圖像進(jìn)行模式匹配的特征點(diǎn)T。利用CPU201的用作區(qū)域設(shè)置單元的區(qū)域來設(shè)置模式匹配用的、眼底圖像中的用作特征點(diǎn)T的區(qū)域。檢測與該特征區(qū)域相匹配的圖像Ml (以下將圖像Ml稱為匹配圖像)，并且存儲與匹配圖像Ml有關(guān)的位置信息。將上述處理應(yīng)用于如圖3所示順次獲取到的SLO圖像302和303。在新獲取到的SLO圖像302和303內(nèi)搜索模板圖像以檢測匹配圖像M2和M3。將與匹配圖像M2和M3有關(guān)的信息存儲在存儲部207中。重復(fù)相同的步驟以獲取數(shù)據(jù)。針對各個(gè)匹配圖像標(biāo)繪時(shí)間和用作位置信息的坐標(biāo)(X，y)(圖4A和4B)。圖4A示出時(shí)間與眼底在X軸方向上的運(yùn)動之間的關(guān)系。圖4B示出時(shí)間與眼底在y軸方向上的運(yùn)動之間的關(guān)系。然后，基于所獲取到的針對眼底的運(yùn)動的結(jié)果來預(yù)測下一 OCT圖像的拍攝開始時(shí)眼底的運(yùn)動。將參考圖4A來說明該預(yù)測方法。在根據(jù)本典型實(shí)施例的預(yù)測中，基于標(biāo)繪數(shù)據(jù)來計(jì)算和確定注視位置返回至固視燈位置(407)的周期以及注視位置離開固視燈位置的速度和方向。在該圖中，如由401和402所示來計(jì)算形狀周期。這些周期表示如下的運(yùn)動盡管注視了固視燈150的點(diǎn)亮位置，但漂移即固視微動導(dǎo)致注視位置離開固視燈?？梢詫⑦@種固視微動看作為眼球的轉(zhuǎn)動。已發(fā)現(xiàn)當(dāng)被檢眼離開了固視燈至少給定距離時(shí)，患 者再次注視該固視燈(這與401和402之間的眼底的快速運(yùn)動相對應(yīng))。當(dāng)被檢眼離開固視燈150時(shí)，漂移以給定速度持續(xù)了給定時(shí)間段。利用上述的周期和特性，如由圖7的虛線701所示來預(yù)測在406及其之后的時(shí)間段內(nèi)眼底的運(yùn)動。該虛線是通過計(jì)算401和402的平均值所獲得的。用于計(jì)算該平均值的數(shù)據(jù)的范圍與404和405之后的圖形的給定部分相對應(yīng)，其中，404和405各自的時(shí)刻和形狀與406的時(shí)刻和形狀幾乎相同的。在時(shí)刻404時(shí)，注視離開固視燈。在時(shí)刻405時(shí)，注視返回至固視燈然后離開該固視燈。在時(shí)刻406時(shí)，注視還向著固視燈返回移動了特定距離，然后再次開始遠(yuǎn)離固視燈。因而，預(yù)測出如下的圖形形狀，其中該圖形形狀包括注視靠近固視燈的周期以及注視遠(yuǎn)離固視燈的周期。此外，還對y軸方向應(yīng)用相同的預(yù)測。即，CPU201用作如下的預(yù)測單元的例子，其中該預(yù)測単元被配置為基于測量單元已測量出的被檢眼的運(yùn)動的周期來預(yù)測被檢眼的運(yùn)動。在上述典型實(shí)施例中，使用兩個(gè)周期的數(shù)據(jù)來預(yù)測眼睛的運(yùn)動。然而，本發(fā)明不限于此?？梢允褂弥辽偃齻€(gè)周期的數(shù)據(jù)或者ー個(gè)周期的數(shù)據(jù)。在如上所述預(yù)測出眼底的運(yùn)動之后，將該預(yù)測結(jié)果反映到OCT攝像部的檢電掃描器的控制中。此外，上述的預(yù)測用計(jì)算主要應(yīng)對眼球運(yùn)動(固視微動)的掃視和漂移。該眼球運(yùn)動包括眼球以高速微小運(yùn)動(振幅為5μπι且周期約為100Hz)的顫動。根據(jù)本實(shí)施例，在上述的針對掃描器的控制中，考慮到振幅為5μπι且周期約為IOOHz的振動來進(jìn)行上述預(yù)測，并且相應(yīng)地對檢電掃描器進(jìn)行控制以允許拍攝到OCT圖像。參考圖5來進(jìn)ー步說明上述的控制流程。該控制開始(步驟501)。CPU201獲取SLO圖像(步驟502)，從該SLO圖像中提取模板(步驟503)，并將該模板的坐標(biāo)存儲在存儲部207中(步驟504)。CPU 201獲取下一 SLO圖像(步驟505)，執(zhí)行模板匹配(步驟506)，并且測量匹配圖像的坐標(biāo)。上述步驟與根據(jù)本發(fā)明的測量步驟相對應(yīng)。然后，將測量結(jié)果存儲在存儲部207中，同時(shí)如上所述進(jìn)行標(biāo)繪(步驟507)。在步驟505 507期間，基于檢查者的指示，確定OCT掃描位置(步驟508)，接受其它的OCT拍攝條件(步驟509)，并且計(jì)算OCT拍攝時(shí)間(步驟510)。當(dāng)攝像準(zhǔn)備完成吋，OCT拍攝開始(步驟511)。響應(yīng)于步驟511的指示，停止SLO圖像的獲取(步驟512)，并且基于包括匹配坐標(biāo)的標(biāo)繪信息來確定隨后的眼底運(yùn)動、即OCT掃描器控制(步驟513)。上述步驟與根據(jù)本發(fā)明的預(yù)測步驟相對應(yīng)。在確定了該掃描器控制之后，執(zhí)行攝像步驟；0CT掃描開始(步驟514)并且獲取OCT圖像(步驟515)。圖8示出如下的處理的結(jié)果，其中該處理用于檢測SLO圖像中的眼底的運(yùn)動，基于該眼底的運(yùn)動來確定OCT攝像部的掃描器的控制，并且根據(jù)所確定的控制來驅(qū)動掃描器以獲取OCT圖像。由801示出SLO圖像，由802示出OCT圖像，由803示出OCT掃描位置，并且由804示出模板位置。根據(jù)眼底的預(yù)測運(yùn)動來驅(qū)動OCT攝像部的檢電掃描器。因而，OCT掃描位置相對于眼底保持不變，并且穩(wěn)定地獲取到相同的OCT圖像。上述控制允許獲取預(yù)定眼底位置的OCT圖像。S卩，本發(fā)明包括CPU201內(nèi)的測量單元，用于測量被檢眼的運(yùn)動；包括OCT攝像部或SLO攝像部的攝像單元，用于拍攝被檢眼的眼底圖像；CPU201內(nèi)的控制單元，用于控制攝像単元拍攝眼底圖像的攝像位置；以及預(yù)測單元，用于預(yù)測被檢眼的運(yùn)動?？刂茀g元基于預(yù)測出的被檢眼的運(yùn)動來控制攝像単元，從而防止被檢眼的攝像位置發(fā)生改變。如這里所使用的術(shù)語“預(yù)測運(yùn)動”是指攝像時(shí)存在特征點(diǎn)的位置與該預(yù)測所基于的特征點(diǎn)的位置之間的差。攝像位置的變化與攝像中心或利用測量光的掃描開始的位置的、基于該差的位置偏移相對應(yīng)。典型實(shí)施例2在本典型實(shí)施例中，將說明如下的例子使用過去數(shù)據(jù)來進(jìn)行預(yù)測控制以獲取預(yù)定位置的OCT圖像，并且在OCT拍攝期間，按給定周期針對眼底的運(yùn)動檢查SLO圖像。本典型實(shí)施例所使用的設(shè)備(SL0攝像部和OCT攝像部)以及控制器的結(jié)構(gòu)與典型實(shí)施例I相同，因而將省略對該結(jié)構(gòu)的說明。具體示例在本典型實(shí)施例中，已存在與眼底的運(yùn)動有關(guān)的數(shù)據(jù)(與患者有關(guān)的信息)并且從PC214的存儲部207讀出該數(shù)據(jù)(圖9A)。存儲部207與根據(jù)本發(fā)明的存儲單元相對應(yīng)，并且存儲測量數(shù)據(jù)。然后，與典型實(shí)施例I的情況相同，SLO攝像部用于拍攝眼底以獲取多個(gè)眼底圖像，并且測量眼底的運(yùn)動(圖9B)。然后，基于所讀出的眼底的運(yùn)動和所測量出的運(yùn)動來尋找匹配點(diǎn)并預(yù)測眼底的運(yùn)動。將參考圖9A和9B來說明預(yù)測方法。在圖9A的圖形形狀中搜索由圖9B的901所示的測量形狀以檢測匹配度最高的點(diǎn)(圖9A的902)。考慮到相對于固視燈的距離和相應(yīng)的圖形形狀來確定該匹配度。上述操作由CPU201的用作以下的単元的區(qū)域來進(jìn)行，其中該單元用于確定用作固視單元的固視燈的點(diǎn)亮位置與被檢眼的注視位置之間的差。預(yù)測單元使用該差來預(yù)測眼底的運(yùn)動?；谠谄ヅ涠茸罡叩狞c(diǎn)之后的眼底的運(yùn)動來確定OCT攝像部的檢電掃描器的控制?；膳c眼睛的以下特性相對應(yīng)的圖形形狀來控制檢電掃描器例如，在由901所示的V形之后，注視以恒定速度遠(yuǎn)離固視燈，并且當(dāng)注視相對于固視燈到達(dá)特定距離吋，該注視返回至固視燈的位置。即，將過去數(shù)據(jù)中的表示V形的部分設(shè)置為基準(zhǔn)形狀，并且在當(dāng)前數(shù)據(jù)中搜索與基準(zhǔn)形狀的匹配度高的部分。如果找到這種部分，則根據(jù)眼睛的過去運(yùn)動來控制檢電掃描器。
在本典型實(shí)施例中，即使在OCT拍攝期間，也實(shí)際獲取到SLO圖像，并且測量眼底的運(yùn)動量。然后，計(jì)算OCT檢電掃描器所掃描的位置與運(yùn)動量之間的差以實(shí)時(shí)監(jiān)視偏差。這些步驟由包括在測量單元中的計(jì)算單元來執(zhí)行，其中該計(jì)算單元計(jì)算包括SLO攝像部和OCT攝像部其中之一的攝像單元所獲取到的攝像位置與預(yù)測單元已預(yù)測出的被檢眼的運(yùn)動之后的攝像位置之間的差。將參考圖6A和6B來說明根據(jù)本典型實(shí)施例的流程。CPU201接受所輸入的患者信息(步驟601)，并且從存儲部207讀出預(yù)先獲取到的模板圖像以及與眼球的運(yùn)動有關(guān)的數(shù)據(jù)(步驟602)。然后，使用SLO攝像部來獲取被檢眼的眼底SLO圖像(步驟603)，使用模板圖像來執(zhí)行模板匹配(步驟604)，并且存儲匹配坐標(biāo)(步驟605)。在獲取到至少5組匹配坐標(biāo)之后(步驟606)，用圖來表示這些坐標(biāo)的位置信息(步驟607)。在與眼球的運(yùn)動有關(guān)的過去數(shù)據(jù)以及步驟607的圖中搜索眼球的運(yùn)動類似的點(diǎn)(步驟608)?；谶@些類似點(diǎn)，考慮到眼球的運(yùn)動來確定OCT掃描器的控制(步驟609)。隨后，繼續(xù)獲取SLO圖像(步驟610)，執(zhí)行模板匹配(步驟611)，并且存儲匹配坐標(biāo)(步驟612)。與步驟610 612同時(shí)，根據(jù)步驟609的控制對OCT檢電掃描器進(jìn)行控制以執(zhí)行攝像(步驟613)。針對每次攝像而檢測檢電掃描器的位置(步驟614)。將OCT攝像部的掃描器的位置與步驟612中的匹配坐標(biāo)進(jìn)行比較以計(jì)算該位置與這些坐標(biāo)之間的差(步驟615)。當(dāng)該差例如至少為IOOym時(shí) (步驟616)，在眼底的實(shí)際運(yùn)動和檢電掃描器的控制之間存在差，這阻礙了實(shí)現(xiàn)預(yù)定位置。因而該處理返回至步驟602以進(jìn)行重新設(shè)置。當(dāng)該差小于100 μ m時(shí)，該設(shè)備檢查OCT攝像部是否已完成攝像(步驟617)。然后，該處理完成。本典型實(shí)施例使用過去數(shù)據(jù)以使得能夠通過計(jì)算來容易地預(yù)測出眼底的運(yùn)動，從而允許獲取到預(yù)定位置的OCT圖像。實(shí)時(shí)檢查預(yù)測值和測量值以提高測量的精度。在上述典型實(shí)施例中，將OCT攝像部的掃描器的位置與步驟612中的匹配坐標(biāo)進(jìn)行比較以計(jì)算該位置與這些坐標(biāo)之間的差。然而，本發(fā)明不限于此。例如，可以省略該差的計(jì)算。S卩，可以省略圖6A和6B中的步驟613 616。此外，在上述典型實(shí)施例中，基于與眼睛的運(yùn)動有關(guān)的過去數(shù)據(jù)來控制檢電掃描器。然而，對檢電掃描器進(jìn)行控制所需的信息不限于該數(shù)據(jù)。例如，與眼睛的運(yùn)動有關(guān)的過去數(shù)據(jù)可以是針對眼睛的運(yùn)動的多個(gè)測量值的平均值、或者與僅根據(jù)一次測量操作所得的眼睛的運(yùn)動有關(guān)的數(shù)據(jù)。這里，對針對眼睛的運(yùn)動的多個(gè)測量值進(jìn)行平均，這允許獲取到可靠數(shù)據(jù)并且使得能夠精確地預(yù)測出被檢眼的運(yùn)動?？蛇x地，與眼睛的運(yùn)動有關(guān)的過去數(shù)據(jù)可以是針對多個(gè)患者的與眼睛的運(yùn)動有關(guān)的數(shù)據(jù)的平均值。例如，眼睛的運(yùn)動隨著年齡而改變，因而可以獲取到與針對某些年齡群的患者、例如二三十歲的患者的眼睛的運(yùn)動有關(guān)的數(shù)據(jù)。在這種情況下，可以根據(jù)患者的年齡來確定所使用的與眼睛的運(yùn)動有關(guān)的數(shù)據(jù)。另夕卜，可以按年齡群和性別來對與眼睛的運(yùn)動有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行平均。即使對于新的患者而言，這種數(shù)據(jù)的使用使得能夠預(yù)測出眼睛的運(yùn)動，從而允許對檢電掃描器進(jìn)行適當(dāng)控制。可選地，作為要使用的數(shù)據(jù)，檢查者可以從如下的組中選擇ー個(gè)，其中該組包括針對眼睛的運(yùn)動的多個(gè)測量值的平均值、與通過僅一次測量操作所得的眼睛的運(yùn)動有關(guān)的數(shù)據(jù)、針對各年齡群的患者所計(jì)算出的眼睛的運(yùn)動的平均值、以及針對各年齡群的患者和各性別的患者所計(jì)算出的眼睛的運(yùn)動的平均值。例如，在圖6A和6B中的步驟602之前，可以在顯示裝置206上顯示畫面以使得檢查員可以在該畫面上選擇所使用的數(shù)據(jù)。這允許檢查員能夠根據(jù)患者來靈活地選擇用于預(yù)測眼睛的運(yùn)動的數(shù)據(jù)，由此使得能夠更加精確地預(yù)測眼睛的運(yùn)動。典型實(shí)施例3在本典型實(shí)施例中，說明了如下的例子當(dāng)與典型實(shí)施例2的情況相同地實(shí)時(shí)計(jì)算差吋，眼底的運(yùn)動的測量速度提高，由此防止了可能出現(xiàn)的顯著差異。針對SLO攝像部、OCT攝像部、控制功能和用于計(jì)算預(yù)測數(shù)據(jù)的方法的說明與典型實(shí)施例I和2相同，因而省略了該說明。與將與眼底的預(yù)測運(yùn)動有關(guān)的數(shù)據(jù)反映到模板匹配用的捜索區(qū)域(以下稱為R0I)中以允許縮小該R0I、由此提高測量速度的例子相關(guān)聯(lián)地，將參考圖10來說明控制步驟。CPU201獲取SLO圖像(步驟1002)，并且從該SLO圖像中提取模板(步驟1003)。CPU201將所提取出的模板信息存儲在存儲部207中(步驟1004)。CPU201獲取新的SLO圖像(步驟1005)，并且基干與眼底的預(yù)測運(yùn)動有關(guān)的數(shù)據(jù)以及SLO圖像的幀頻來確定所獲取到的SLO圖像中的搜索區(qū)域(步驟1006)。CPU201在所確定的區(qū)域中進(jìn)行搜索(步驟1007)，并且檢測匹配圖像(步驟1008)。然后，CPU201存儲與該匹配圖像有關(guān)的信息(步驟1009)。CPU201檢查眼底的攝像是否已完成(步驟1010)，并且完成該處理?；谒@得的結(jié)果(坐標(biāo)信息)，CPU201測量眼底的運(yùn)動。步驟1006與本典型實(shí)施例特有的處理相對應(yīng)。以下將參考實(shí)際獲取到的圖像(圖11)來說明上述的步驟。CPU201獲取SLO圖像1101(步驟1002)，并且從該SLO圖像中提取模板1102(步驟1103)。CPU201獲取新的SLO圖像1103 (步驟1105)，并且在所獲取到的SLO圖像中確定搜索區(qū)域1105(步驟1006)。CPU201在所確定的區(qū)域1105中進(jìn)行搜索(步驟1007)以檢測匹配圖像1106(步驟1008)。如上所述，在模板匹配時(shí)，將與眼底的預(yù)測移動有關(guān)的數(shù)據(jù)反映到ROI的確定中。這允許ROI縮小以縮短匹配時(shí)間，從而進(jìn)ー步防止可能的誤匹配。其它典型實(shí)施例I在典型實(shí)施例I和2中，將預(yù)測控制反映到OCT攝像部的檢電掃描器中。然而，可以利用SLO設(shè)備來替換該OCT設(shè)備。此外，SLO攝像部檢測眼底的移動。然而，可以通過LSLO(線SL0)或者任何其它方法來實(shí)現(xiàn)相同的效果。這種方法可以涉及被配置為以高速檢測眼底的運(yùn)動(或者眼球的運(yùn)動)的設(shè)備(該方法可以包括Purkinje效應(yīng)、異色邊界追蹤(Limbus tracking)和搜索線圈)。用于預(yù)測眼底的運(yùn)動的方法可以使用包括諸如根據(jù)標(biāo)繪的各點(diǎn)來計(jì)算近似曲線或者基于線性最小二乗法來進(jìn)行計(jì)算等的簡單計(jì)算的任何其它計(jì)算。可以通過在與患者注視固視燈(圖4A的404和405)時(shí)相同的時(shí)刻獲取OCT圖像來在誤差最小的情況下實(shí)現(xiàn)測量。此外，攝像時(shí)刻可以在掃視結(jié)束之后。由于掃視不是連續(xù)運(yùn)動，因此可以通過在掃視周期之間執(zhí)行攝像來獲取到預(yù)定位置的OCT圖像。掃視、漂移和顫動依賴于檢查者，因而可以將各參數(shù)、特別是顫動(5 μ m，IOHz)控制為適當(dāng)值。在典型實(shí)施例I和2中，使用內(nèi)部固視燈作為固視燈。然而，可以使用外部固視燈。其它典型實(shí)施例2
、
本發(fā)明不限于上述典型實(shí)施例，而且可以在不背離這些典型實(shí)施例的精神的情況下對這些典型實(shí)施例作出多種改變。例如，已結(jié)合眼底的運(yùn)動說明了上述典型實(shí)施例。然而，本發(fā)明不限于此，而且可應(yīng)用于前眼部。
此外，本發(fā)明通過執(zhí)行以下處理來實(shí)現(xiàn)。即，將被配置為實(shí)現(xiàn)上述典型實(shí)施例的功能的軟件(程序)經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)或者各種存儲介質(zhì)中的任意存儲介質(zhì)供給至系統(tǒng)和設(shè)備的其中ー個(gè)。然后，該系統(tǒng)或設(shè)備的計(jì)算機(jī)(或者CPU或MPU)讀出并執(zhí)行該程序。盡管已經(jīng)參考典型實(shí)施例說明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開的 典型實(shí)施例。所附權(quán)利要求書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)和功倉^:。
權(quán)利要求
1.ー種攝像設(shè)備，包括 獲取單元，用于獲取被檢眼的圖像； 測量單元，用于基于所述圖像來測量所述被檢眼的運(yùn)動； 預(yù)測單元，用于基于所述測量単元所測量出的所述被檢眼的運(yùn)動的周期來預(yù)測所述被檢眼的運(yùn)動；以及 控制單元，用于基于所述預(yù)測単元所預(yù)測出的所述被檢眼的運(yùn)動來控制所述獲取単元獲取所述圖像的獲取位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述獲取單元是眼底斷層圖像攝像単元和眼底圖像攝像単元之一，其中，所述眼底斷層圖像攝像單元用于拍攝所述被檢眼的 斷層圖像，所述眼底圖像攝像単元用于拍攝所述被檢眼的平面圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述獲取単元包括用于拍攝所述被檢眼的眼底圖像的眼底圖像攝像単元，并且所述測量単元基于所述眼底圖像攝像単元所拍攝到的多個(gè)眼底圖像來測量所述被檢眼的運(yùn)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任ー項(xiàng)所述的攝像設(shè)備，其特征在于，還包括存儲單元，所述存儲單元用于存儲與所述被檢眼的運(yùn)動有關(guān)的測量數(shù)據(jù)， 其中，所述預(yù)測単元使用存儲在所述存儲単元中的測量數(shù)據(jù)來預(yù)測所述被檢眼的運(yùn)動。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的攝像設(shè)備，其特征在干，所述測量単元通過對所述多個(gè)眼底圖像執(zhí)行模式匹配來測量所述被檢眼的運(yùn)動。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述測量單元還包括區(qū)域設(shè)置單元，所述區(qū)域設(shè)置單元用于設(shè)置要經(jīng)過模式匹配的眼底圖像的區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述測量單元測量眼球的轉(zhuǎn)動。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝像設(shè)備，其特征在于，還包括固視單元，所述固視単元用于使所述被檢眼的固視穩(wěn)定。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述測量單元還包括計(jì)算單元，所述計(jì)算單元用于計(jì)算預(yù)測位置與所述獲取單元獲取到所述圖像的獲取位置之間的差。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的攝像設(shè)備，其特征在干，還包括確定單元，所述確定単元用于確定所述固視単元的點(diǎn)亮位置與所述被檢眼的注視位置之間的差， 其中，所述預(yù)測単元使用所述差來進(jìn)行預(yù)測。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述測量単元確定所述被檢眼的運(yùn)動的周期。
12.—種攝像方法，包括以下步驟 獲取步驟，用于利用獲取單元來獲取被檢眼的圖像； 測量步驟，用于基于所述圖像來測量所述被檢眼的運(yùn)動； 預(yù)測步驟，用于基于在所述測量步驟中測量出的所述被檢眼的運(yùn)動的周期來預(yù)測所述被檢眼的運(yùn)動；以及 控制步驟，用于基于在所述預(yù)測步驟中預(yù)測出的所述被檢眼的運(yùn)動來控制所述獲取單元獲取所述圖像的獲取位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種攝像設(shè)備和攝像方法。所述攝像設(shè)備包括獲取單元，用于獲取被檢眼的圖像；測量單元，用于基于所述圖像來測量所述被檢眼的運(yùn)動；預(yù)測單元，用于基于所述測量單元測量出的所述被檢眼的運(yùn)動的周期來預(yù)測所述被檢眼的運(yùn)動；以及控制單元，用于基于所述預(yù)測單元預(yù)測出的所述被檢眼的運(yùn)動來控制所述獲取單元獲取所述圖像的獲取位置。
文檔編號A61B3/14GK102670165SQ20121006357
公開日2012年9月19日 申請日期2012年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月10日
發(fā)明者牧平朋之 申請人:佳能株式會社