图像处理设备和图像处理方法

摘要

本发明涉及一种图像处理设备和图像处理方法。本发明可以在使眼球微动和头部移动等的影响最小化的同时生成高分辨率低噪声的断层图像。本发明涉及如下的图像处理设备(110)，该图像处理设备用于处理要检查的眼睛的断层图像，包括：检测单元(113、114)，用于通过使用拍摄断层图像所获得的信号来检测眼睛的运动量；以及确定单元(115)，用于基于由检测单元(113，114)所检测到的运动量，确定用于拍摄断层图像的扫描线数。

权利要求

1.一种图像处理设备，用于处理要检查的眼睛的断层图像，所述图像处理设备包括：检测部件，用于通过使用拍摄所述断层图像所获得的信号来检测所述眼睛的运动量；

以及

确定部件，用于确定用于拍摄所述断层图像的扫描线数，以使得由所述检测部件检测到的运动量的增大导致所述扫描线数的减少；

获取部件，用于获取通过使用所确定的扫描线数而拍摄到的所述眼睛的多个断层图像；以及选择部件，用于选择所获取的多个断层图像中的断层图像，其中，所述眼睛的运动对所选择的断层图像的影响小于所述眼睛的运动对其它的断层图像的影响。

2.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，所述确定部件确定用于拍摄所述断层图像的扫描线数以及拍摄所述眼睛的断层图像的数量，以使得由所述检测部件检测到的运动量的增大导致所述扫描线数的减少以及拍摄所述断层图像的数量的增加。

3.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，所述检测部件对所述眼睛的运动量的检测包括如下检测中的至少一个：通过使用拍摄所述断层图像所获得的信号来检测所述眼睛在深度方向上的运动量；以及基于拍摄所述断层图像所获得的信号和所述眼睛的眼底图像，检测所述眼睛在平面方向上的特定运动量。

4.根据权利要求1或3所述的图像处理设备，其中，还包括处理部件，用于在所选择的断层图像和至少一个其它的断层图像之间进行定位，并进行平均化处理。

5.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，所述扫描线数的减少与扫描速度的增加相对应。

6.一种图像处理设备，用于连接至拍摄眼球的断层图像的断层摄像设备和拍摄眼底图像的眼底摄像设备，并且处理由所述断层摄像设备拍摄到的断层图像，所述图像处理设备包括：检测部件，用于通过使用利用所述断层摄像设备进行拍摄所获得的信号，检测一个断层图像的拍摄期间所述眼球在深度方向上的运动量，并且通过使用利用所述眼底摄像设备进行拍摄所获得的眼底图像，检测所述一个断层图像的拍摄期间眼底在平面方向上的运动量；

确定部件，用于确定用于拍摄断层图像的扫描线数，以使得由所述检测部件检测到的运动量的增大导致所述扫描线数的减少；

获取部件，用于获取所述断层摄像设备通过使用所确定的扫描线数而拍摄到的所述眼球的多个断层图像；

选择部件，用于从利用所述断层摄像设备进行拍摄所获得的同一断面上的所述眼球的多个断层图像中选择如下断层图像作为基准断层图像，其中所选择的断层图像表现为在拍摄时由所述检测部件检测到的所述眼球在所述深度方向上的运动量最小和所述眼底在所述平面方向上的运动量最小；以及生成部件，用于通过使用与如下像素相对应的包括在其它断层图像中的像素的像素值或者与叠加在该如下像素上的多个扫描线相对应的像素值，对该如下像素的像素值进行平均化处理，来生成断层图像，其中该如下像素是所述基准断层图像所包括的像素中的、在所述检测部件检测到超过预定阈值的运动量时由所述断层摄像设备所拍摄的像素。

7.一种图像处理设备中的图像处理方法，所述图像处理设备处理利用断层摄像设备拍摄到的眼球的断层图像，所述图像处理方法包括以下步骤：检测步骤，用于通过使用拍摄所述断层图像所获得的信号来检测所述眼球的运动量；

确定步骤，用于确定用于拍摄所述断层图像的扫描线数，以使得在所述检测步骤中检测到运动量的增大导致所述扫描线数的减少；

获取步骤，用于获取通过使用所确定的扫描线数而拍摄到的所述眼球的多个断层图像；

选择步骤，用于选择所获取到的多个断层图像中的断层图像，其中，所述眼球的运动对所选择的断层图像的影响小于所述眼球的运动对其它的断层图像的影响。

8.根据权利要求7所述的图像处理方法，其中，在所述确定步骤中，确定用于拍摄所述断层图像的扫描线数以及拍摄所述眼球的断层图像的数量，以使得在所述检测步骤中检测到的运动量的增大导致所述扫描线数的减少以及拍摄所述断层图像的数量的增加。

9.根据权利要求7或8所述的图像处理方法，其中，还包括处理步骤，用于在所选择的断层图像和至少一个其它的断层图像之间进行定位，并进行平均化处理。

10.根据权利要求7所述的图像处理方法，其中，所述扫描线数的减少与扫描速度的增加相对应。

11.一种图像处理设备中的图像处理方法，所述图像处理设备用于连接至拍摄眼球的断层图像的断层摄像设备和拍摄眼底图像的眼底摄像设备，并且处理由所述断层摄像设备拍摄到的断层图像，所述图像处理方法包括以下步骤：检测步骤，用于通过使用利用所述断层摄像设备进行拍摄所获得的信号，检测一个断层图像的拍摄期间所述眼球在深度方向上的运动量，并且通过使用利用所述眼底摄像设备进行拍摄所获得的眼底图像，检测所述一个断层图像的拍摄期间眼底在平面方向上的运动量；

确定步骤，用于确定用于拍摄所述断层图像的扫描线数，以使得在所述检测步骤中检测到的运动量的增大导致所述扫描线数的减少；

获取步骤，用于获取所述断层摄像设备通过使用所确定的扫描线数而拍摄到的所述眼球的多个断层图像；

选择步骤，用于从利用所述断层摄像设备进行拍摄所获得的同一断面上的所述眼球的多个断层图像中选择如下断层图像作为基准断层图像，其中所选择的断层图像表现为在拍摄时在所述检测步骤中检测到的所述眼球在所述深度方向上的运动量最小和所述眼底在所述平面方向上的运动量最小；以及生成步骤，用于通过使用与如下像素相对应的包括在其它断层图像中的像素的像素值或者与叠加在该如下像素上的多个扫描线相对应的像素值，对该如下像素的像素值进行平均化处理，来生成断层图像，其中该如下像素是所述基准断层图像所包括的像素中的、在所述检测步骤中检测到超过预定阈值的运动量时由所述断层摄像设备所拍摄的像素。

说明书

图像处理设备和图像处理方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种对由断层摄像设备所拍摄的断层图像进行处理的图像处理设备和图像处理方法。

背景技术

[0002] 光学相干断层摄像(OCT)设备等眼部断层摄像设备被配置为：根据通过从视网膜反射来的近红外光和基准光之间的干涉所产生的信号，来生成视网膜的图像(或断层图像)。通常，以此方式基于干涉光所生成的断层图像的图像质量依赖于照射视网膜的近红外光的强度。为了提高断层图像的图像质量，需要增大应用于视网膜的近红外光的强度。从安全性的角度考虑，可应用于视网膜的近红外光的强度具有一定限制。

[0003] 因此，要求在被认为是安全的强度范围内应用近红外光的情况下生成高图像质量的断层图像。已经尝试主要基于以下两种方法来满足这一要求：

[0004] (i)使用过采样的方法；以及

[0005] (ii)使用平均化的方法。

[0006] 下面简要说明基于这两个现有技术的方法的尝试。

[0007] 首先参考图9说明过采样方法。在图9中，9a示出利用断层摄像设备拍摄的视网膜的断层图像的例子，其中，附图标记Ti表示二维断层图像(B扫描图像)；以及Aij表示扫描线(A扫描)。二维断层图像Ti包括位于相同平面上的多个扫描线Aij。

[0008] 在图9中，9c示出在拍摄二维断层图像Ti期间、应用于视网膜的近红外光在视网膜的深度方向上从眼底表面观察时的照射分布的例子。在图9的9c中，椭圆Ai1～Aim表示近红外光光斑的直径。

[0009] 在图9中，9b示出利用断层摄像设备所拍摄的视网膜的断层图像的例子，更具体地是利用双倍数量的扫描线拍摄与图9的9a所表示的摄像范围相同的摄像范围所获得的二维断层图像Ti′的例子。在图9中，9d示出在拍摄二维断层图像Ti′期间、应用于视网膜的近红外光在视网膜的深度方向上从眼底表面观察时的照射分布的例子。在图9的9d中，椭圆Ai1～Ai2m表示近红外光束的直径。

[0010] 通过图9的9a和9b显而易见，如果摄像范围保持相同，则二维断层图像的分辨率随着扫描线数的增加而增大。另外，通过图9的9c和9d显而易见，为了通过增加扫描线数来增大分辨率，需要使用近红外光以相邻光束彼此重叠的方式来照射视网膜。

[0011] 通常将用于通过使用相邻光束以使相邻光束彼此重叠的方式照射被摄体来生成高分辨率二维断层图像的方法称为过采样方法。

[0012] 平均化方法是用于通过对利用相同数量的扫描线多次扫描相同的摄像范围所拍摄的多个断层图像进行平均化和合成来生成具有较少噪声的断层图像的方法(例如，参见日本特开2008-237238号公报)。

[0013] 用于生成具有高图像质量的断层图像的这两种方法存在下面的问题。在日本特开2008-237238号公报所公开的平均化方法的情况下，要进行平均化和合成的多个断层图像是在不同时间拍摄的断层图像。由于对各断层图像的相应像素的像素值进行平均化，因而该方法有效降低了各断层图像中所包含的噪声。然而，各断层图像的分辨率保持不变，因此难以通过合成这些断层图像生成高分辨率断层图像。

[0014] 在过采样方法的情况下，可以通过增大扫描线数和增大重叠宽度来生成具有较高分辨率的断层图像。然而，如果扫描线数增大，则拍摄一个断层图像所需的时间增加。要拍摄的断层图像变得易受扫描期间患者眼球微动和头部移动等的影响。这些移动在所拍摄断层图像中产生了失真。

[0015] 为了生成具有高图像质量的断层图像，优选在针对眼球移动和头部移动等的影响具有鲁棒性的摄像条件下进行拍摄，以生成具有最小噪声的高分辨率断层图像。另一方面，眼球移动和头部移动等在不同个体间大小有所不同；因此针对这些移动的影响具有鲁棒性的摄像条件不一定是恒定的。

发明内容

[0016] 考虑到上述问题做出了本发明。

[0017] 根据本发明的图像处理设备具有下面的结构。即，一种图像处理设备，用于处理要检查的眼睛的断层图像，所述图像处理设备包括：检测部件，用于通过使用拍摄所述断层图像所获得的信号来检测所述眼睛的运动量；以及确定部件，用于基于由所述检测部件检测到的运动量，确定用于拍摄所述断层图像的扫描线数。

[0018] 根据本发明的图像处理设备具有下面的结构。即，一种图像处理设备，用于连接至拍摄眼球的断层图像的断层摄像设备和拍摄眼底图像的眼底摄像设备，并且处理由所述断层摄像设备拍摄到的断层图像，所述图像处理设备包括：检测部件，用于通过使用利用所述断层摄像设备进行拍摄所获得的信号，检测一个断层图像的拍摄期间所述眼球在深度方向上的运动量，并且通过使用利用所述眼底摄像设备进行拍摄所获得的眼底图像，检测所述一个断层图像的拍摄期间眼底在平面方向上的运动量；选择部件，用于从利用所述断层摄像设备进行拍摄所获得的同一断面上的所述眼球的多个断层图像中选择如下断层图像作为基准断层图像，其中所选择的断层图像表现为在拍摄时由所述检测部件检测到的所述眼球在所述深度方向上的运动量最小和所述眼底在所述平面方向上的运动量最小；以及生成部件，用于通过使用与如下像素相对应的包括在其它断层图像中的像素的像素值或者与叠加在该如下像素上的多个扫描线相对应的像素值，对该如下像素的像素值进行平均化处理，来生成断层图像，其中该如下像素是所述基准断层图像所包括的像素中的、在所述检测部件检测到超过预定阈值的运动量时由所述断层摄像设备所拍摄的像素。

[0019] 根据本发明的图像处理方法具有下面的结构。即，一种图像处理设备中的图像处理方法，所述图像处理设备处理利用断层摄像设备拍摄到的眼球的断层图像，所述图像处理方法包括以下步骤：检测步骤，用于通过使用拍摄所述断层图像所获得的信号来检测所述眼球的运动量；以及确定步骤，用于基于在所述检测步骤中检测到的运动量，确定用于拍摄所述断层图像的扫描线数。

[0020] 根据本发明的图像处理方法具有下面的结构。即，一种图像处理设备中的图像处理方法，所述图像处理设备用于连接至拍摄眼球的断层图像的断层摄像设备和拍摄眼底图像的眼底摄像设备，并且处理由所述断层摄像设备拍摄到的断层图像，所述图像处理方法包括以下步骤：检测步骤，用于通过使用利用所述断层摄像设备进行拍摄所获得的信号，检测一个断层图像的拍摄期间所述眼球在深度方向上的运动量，并且通过使用利用所述眼底摄像设备进行拍摄所获得的眼底图像，检测所述一个断层图像的拍摄期间眼底在平面方向上的运动量；选择步骤，用于从利用所述断层摄像设备进行拍摄所获得的同一断面上的所述眼球的多个断层图像中选择如下断层图像作为基准断层图像，其中所选择的断层图像表现为在拍摄时在所述检测步骤中检测到的所述眼球在所述深度方向上的运动量最小和所述眼底在所述平面方向上的运动量最小；以及生成步骤，用于通过使用与如下像素相对应的包括在其它断层图像中的像素的像素值或者与叠加在该如下像素上的多个扫描线相对应的像素值，对该如下像素的像素值进行平均化处理，来生成断层图像，其中该如下像素是所述基准断层图像所包括的像素中的、在所述检测步骤中检测到超过预定阈值的运动量时由所述断层摄像设备所拍摄的像素。

[0021] 本发明可以生成高分辨率低噪声的断层图像，同时使眼球移动和头部移动等的影响最小化。

[0022] 通过以下(参考附图)对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

[0023] 包含在说明书中并构成说明书一部分的附图示出了本发明的实施例，并与说明书一起用来解释本发明的原理。

[0024] 图1是示出图像处理系统的结构的框图；

[0025] 图2是示出图像处理设备中的断层图像处理的过程的流程图；

[0026] 图3A是示出断层图像的例子的示意图；

[0027] 图3B是示出眼底图像的例子的示意图；

[0028] 图4是示出扫描线数和所拍摄图像数之间的关系的例子的示意图；

[0029] 图5说明断层图像生成处理；

[0030] 图6是示出图像处理系统的结构的框图；

[0031] 图7A和7B是示出图像处理设备中的断层图像处理的过程的流程图；

[0032] 图8是示出图像处理设备中的断层图像处理的过程的流程图；以及

[0033] 图9说明过采样方法。

具体实施方式

[0034] 下面将根据附图详细说明本发明的实施例。

[0035] 第一实施例

[0036] 下面参考附图说明本发明的第一实施例。根据本实施例的图像处理设备的特性特征在于：该图像处理设备检测当利用过采样方法或平均化方法进行拍摄时(每单位时间)要检查的眼睛的运动量，并且基于与检测到的运动量相对应的摄像条件进行拍摄。

[0037] 本实施例被配置为在与每一个个体的眼睛的运动量相对应的摄像条件下使用过采样方法或平均化方法进行拍摄，因此可以生成低噪声高分辨率的断层图像，同时使个体的眼球或头等的移动的影响最小化。

[0038] 下面详细说明包括根据本实施例的图像处理设备的图像处理系统。

[0039] 图像处理系统的结构

[0040] 图1是示出包括根据本实施例的图像处理设备110的图像处理系统100的结构的框图。如图1所示，通过将图像处理设备110经由接口连接至断层摄像设备120和眼底摄像设备130来构成图像处理系统100。

[0041] 断层摄像设备120是拍摄眼睛的一部分的断层图像(要基于通过对来自利用测量光照射的眼睛的返回光和与该测量光相对应的基准光进行合成所获得的合成光检查的眼睛的断层图像)的设备。这种设备例如包括时域OCT和频域OCT。注意，断层摄像设备120是众所周知的设备，因此将省略对其的详细说明。下面的说明涉及根据通过来自图像处理设备110的指示所设置的扫描线数(A扫描数)和所拍摄图像数等改变操作内容的功能。

[0042] 参考图1，检流计镜121(还被称为用于扫描测量光的扫描部件)通过改变基准光的光路长度来定义深度方向上的摄像范围。检流计镜驱动单元122控制检流计镜121的转数(深度方向上的扫描速度)，并且还通过检流计镜121控制近红外光的照射位置，由此定义平面方向上的摄像范围和扫描线数(平面方向上的扫描速度、主扫描速度和副扫描速度中的至少一个)。

[0043] 参数设置单元123在检流计镜驱动单元122中设置检流计镜驱动单元122对检流计镜121的操作控制所使用的各种参数。通过参数设置单元123所设置的参数确定断层摄像设备120进行拍摄的摄像条件。更具体地，根据来自图像处理设备110的指示设置扫描线数和所拍摄图像数，从而确定深度方向和平面方向上的扫描速度。

[0044] 眼底摄像设备130是拍摄眼睛部分的眼底图像的设备。该设备例如是眼底照相机或激光扫描检眼镜(S canning LaserOphthalmoscope，SLO)等。

[0045] 图像处理设备110处理通过断层摄像设备120所拍摄的断层图像，以生成要显示在显示单元117上的断层图像。图像处理设备110包括图像获取单元111、存储单元112、第一运动检测单元113、第二运动检测单元114、确定单元115、图像生成单元116和显示单元117。

[0046] 图像获取单元111获取通过断层摄像设备120所拍摄的断层图像和通过眼底摄像设备130所拍摄的眼底图像，并且将这些图像存储在存储单元112中。第一运动检测单元113基于断层摄像设备120在摄像时所测量到的反射光强度(信号强度)，检测要检查的眼睛在深度方向上的运动量。第二运动检测单元114基于眼底摄像设备130所拍摄的眼底图像，检测该眼睛在平面方向上的运动量。

[0047] 确定单元115基于第一运动检测单元113和第二运动检测单元114所检测到的眼睛的运动量，确定利用过采样方法或平均化方法进行拍摄所使用的参数(扫描线数或主扫描速度、所拍摄图像数或副扫描速度等)。

[0048] 图像生成单元116对过采样方法或平均化方法基于确定单元115所确定出的参数而拍摄到的断层图像进行处理，以生成要显示在显示单元117上的断层图像。显示单元117显示图像生成单元116所生成的断层图像。

[0049] 图像处理设备中的断层图像处理的过程

[0050] 接着参考图2、3A和3B说明根据本实施例的图像处理设备110中的断层图像处理的过程。

[0051] 在步骤S201，断层摄像设备120和眼底摄像设备130响应于来自图像处理设备110的指示对眼睛进行拍摄，以检测眼睛的运动量。图像获取单元111获取分别由断层摄像设备120和眼底摄像设备130所拍摄到的断层图像和眼底图像(还统称为运动检测图像)。

[0052] 图3A和3B各自示出通过图像获取单元111所获取到的运动检测图像的例子。图3A示出断层摄像设备120所拍摄到的断层图像的例子。图3B示出眼底摄像设备130所拍摄到的眼底图像的例子。参考图3B，附图标记F表示眼底。

[0053] 在步骤S 202，第一运动检测单元113和第二运动检测单元114检测眼睛的运动量。第一运动检测单元113基于断层摄像设备120在摄像时应用于眼睛的近红外光的反射光强度(反射信号的强度)，检测眼睛在深度方向(图3A中的z轴方向)上的运动量。

[0054] 第二运动检测单元114通过跟踪眼底摄像设备130所获取到的眼底图像上的血管分支部分等特征点，来检测眼睛在眼睛的平面方向(图3B中的x-y轴方向)上的运动量。假定该设备通过使用例如KLT方法(C.Tomasi，T.Kanade，“detection and trackingof point features”，Technical report，CMUC S-91-132，1991)等来检测和跟踪特征点(注意，特征点的检测和跟踪不局限于KLT方法)。

[0055] 在步骤S203，确定单元115根据第一运动检测单元113和第二运动检测单元114所检测到的眼睛的运动量，确定构成断层摄像设备120进行拍摄所使用的摄像条件的参数。另外，确定单元115将所确定出的参数设置在断层摄像设备120的参数设置单元123中。后面将详细说明确定单元115的参数确定处理。

[0056] 在步骤S204，图像获取单元111基于来自图像处理设备110的指示，获取断层摄像设备120使用由确定单元115所确定出的参数进行拍摄所获得的断层图像。

[0057] 在步骤S205，图像生成单元116处理步骤S204所获取到的断层图像(例如，通过进行多个像素的平均化处理来计算各像素的像素值)，以生成要显示在显示单元117上的断层图像。后面将详细说明图像生成单元116中的该断层图像生成处理。在步骤S 206，显示单元117显示图像生成单元116所生成的断层图像。

[0058] 各单元中的处理的细节

[0059] 接着将详细说明构成图像处理设备110的各单元中的处理。

[0060] 确定单元115中的参数确定处理的细节

[0061] 首先详细说明确定单元115中的参数确定处理。假定图像处理设备110使用像素计数n(n＞1)作为针对每一像素的平均化处理所使用的像素数，以生成具有高图像质量的断层图像。

[0062] 确定单元115确定各参数(所拍摄图像数和扫描线数)，以实现利用像素计数n的平均化处理，并且防止在一个断层图像中发生失真。下面将详细说明该处理。

[0063] 假定rx是生成断层图像时的横向分辨率，k是同一断面上所拍摄到的图像数，并且Am是一个断层图像上的扫描线数，横向分辨率rx、所拍摄图像数k和扫描线数Am的关系由等式(1)所示：

[0064] n·rx＝k·Am ...(1)

[0065] 假定f[Hz]是断层摄像设备120所使用的A扫描频率，可以通过等式(2)获得拍摄一个断层图像所需的时间t[s]：

[0066]

[0067] 在这种情况下，可以基于断层摄像设备120所使用的光源的波长，获得横向分辨率ORx和深度分辨率ORz。

[0068] 为了防止在一个断层图像中发生失真，确定单元115确定参数以使得在拍摄一个断层图像所需的时间内所检测到的眼睛的运动量的平均值或中值不超过上述分辨率。

[0069] 也就是说，假设tORx[s]是眼睛以横向分辨率ORx移动所需的时间，并且tORz[s]是眼睛以深度分辨率ORz移动所需的时间，则确定单元115确定参数以使tORx和tORz不超过t。更具体地，使用等式(2)，根据不等式(3)获得扫描线数Am：

[0070] t≤α·min(tORx，tORz)

[0071]

[0072] Am≤α·min(tORx，tORz)·f

[0073] 另外，使用等式(1)和不等式(3)，根据等式(4)获得所拍摄图像数k：

[0074]

[0075] 接着参考图4说明一个断层图像上的扫描线数Am和同一断面上的所拍摄图像数k之间的关系。图4中的纵坐标刻度线表示在摄像时的横向分辨率rx为512且平均化处理所使用的像素数n为4的情况下的数值。

[0076] 参考图4，该附图中左边的纵坐标和实线表示扫描线数Am，并且该附图中右边的纵坐标和虚线表示所拍摄图像数k。横坐标表示眼睛的运动量。如图4所示，当确定参数以防止在一个断层图像中发生失真时，眼睛的运动量的增大将减少扫描线数Am并增加所拍摄图像数。

[0077] 参考图4，由于扫描线数Am以三个阶梯即512、1024和2048进行变化，因而该图具有阶梯函数形式。然而，扫描线数Am不局限于此。例如，可以对扫描线数Am进行设置，以形成与任意扫描线数相对应地向右下对角下降的线性函数或非线性函数。

[0078] 图像生成单元116中的断层图像生成处理的细节

[0079] 接着详细说明图像生成单元116中的断层图像生成处理。在图5中，5a说明用于通过处理利用过采样方法所拍摄的断层图像来生成断层图像的断层图像生成处理(位于同一断层图像上的扫描线的平均化处理)。

[0080] 在图5中，5b说明用于通过处理利用平均化方法所拍摄的多个断层图像来生成断层图像的断层图像生成处理(位于在不同时间所拍摄的不同断层图像上的扫描线的平均化处理)。

[0081] 在图5中，5c说明用于通过处理利用过采样方法和平均化方法的组合所拍摄的断层图像来生成断层图像的断层图像生成处理(位于同一断层图像和不同断层图像上的扫描线的平均化处理)。在图5中，5d示出通过断层图像生成处理所生成的断层图像。下面将详细说明各处理。

[0082] (1)基于利用过采样方法所拍摄的断层图像的断层图像生成处理

[0083] 首先参考图5的5a说明基于利用过采样方法所拍摄的断层图像的断层图像生成处理。下面是以横向分辨率rx两倍高的分辨率进行拍摄的情况。

[0084] 参考图5中的5a，附图标记Ai2j′和Ai2j+1′表示扫描线。注意，附图标记Ai2j+1′表示在拍摄扫描线Ai2j′之后1/f[s]所拍摄的扫描线。在图5中，5d示出针对各像素、通过使用n个像素进行平均化处理所生成的断层图像。

[0085] 也就是说，参考图5中的5d，附图标记Aij表示通过对相应扫描线进行平均化处理所计算出的新扫描线。在图5中的5a所表示的情况下，通过对扫描线Ai2j′和Ai2j+1′进行平均化处理来计算Aij。注意，本发明的用于处理利用过采样方法所拍摄的断层图像的方法不局限于平均化处理。例如，可以使用中值计算处理或加权平均化处理。

[0086] (2)利用平均化方法所拍摄的断层图像的断层图像生成处理

[0087] 接着参考图5中的5b说明基于利用平均化方法所拍摄的断层图像的断层图像生成处理。下面将说明在同一断面上的所拍摄图像数k为2的情况。

[0088] 当基于多个断层图像进行平均化处理时，需要通过使用定位单元(未示出)预先定位断层图像Ti″和Ti+1″。例如，进行断层图像之间的定位，以使得预先定义表示两个断层图像之间的相似度的评价函数，并且对断层图像进行变换以使评价函数的值最优化。作为评价函数，例如，可以利用使用像素值的评价方法(例如，使用互信息量的评价方法)。作为断层图像变换处理，例如，可以使用用于使用仿射变换进行平移和旋转并改变放大率的处理。假定在使用多个断层图像的平均化处理中，已完成了断层图像之间的定位。

[0089] 参考图5中的5b，在不同时间在同一断面上拍摄得到断层图像Ti″和Ti+1″。附图标记Aij″和A(i+1)j″表示断层图像Ti″和Ti+1″上的扫描线。注意，在拍摄Aij″之后(Am/f+β)[s]拍摄扫描线A(j+1)j″。在这种情况下，β表示将扫描线的位置从断层图像的最后位置(图5的5b中的Aim)返回到初始位置(图5的5b中的Ai1)所需的时间。

[0090] 当根据图5中的5b所表示的断层图像生成图5中的5d所表示的断层图像时，该设备通过对扫描线Aij″和A(i+1)j″进行平均化处理来计算图5中的5d所表示的Aij。注意，本发明的用于处理利用平均化方法所拍摄的断层图像的方法不局限于平均化处理。例如，可以使用中值计算处理或加权平均化处理。

[0091] (3)利用过采样方法和平均化方法的组合所拍摄的断层图像的断层图像生成处理[0092] 接着参考图5中的5c说明利用过采样方法和平均化方法的组合所拍摄的断层图像的断层图像生成处理。下面是如下情况：针对每一像素的平均化次数n为4，横向分辨率为rx的两倍高，并且在同一平面上的所拍摄图像数k为2。

[0093] 参考图5中的5c，附图标记Ai2j′″和Ai2j+1′″表示断层图像Ti′″上的扫描线；并且A(i+1)2j′″和A(i+1)2j+1′″表示断层图像Ti+1′″上的扫描线。

[0094] 当根据图5中的5c所表示的断层图像生成图5中的5d所表示的断层图像时，该设备通过对扫描线Ai2j′″、Ai2j+1′″、A(i+1)2j′″和A(i+1)2j+1′″进行平均化处理来计算图5的5d中的Aij。

[0095] 通过上述说明显而易见，本实施例被配置为：在检测每一个体的眼睛的运动量时设置摄像条件，并且处理在上述摄像条件下通过利用过采样方法或平均化方法进行拍摄所获得的断层图像。

[0096] 结果，可以生成低噪声高分辨率的断层图像，同时使眼球微动和头部移动等的影响最小化。

[0097] 尽管以用于生成具有高图像质量的一个二维断层图像的方法为例说明了本实施例，但是本发明不局限于此。例如，本发明可以被配置为通过使用相同方法生成三维断层图像。此外，可以根据通过放射线状或圆形状扫描所获得的断层图像来生成具有高图像质量的断层图像。

[0098] 第二实施例

[0099] 上述第一实施例被配置为进行用于检测运动量的摄像，以设置摄像条件并再次拍摄断层图像。然而，本发明不局限于此。例如，当在预定摄像条件下进行拍摄并处理所获取的断层图像时，本发明可被配置为进行与眼睛的运动量相对应的处理。下面详细说明本实施例。

[0100] 图像处理系统的结构

[0101] 图6是示出包括根据本实施例的图像处理设备610的图像处理系统600的结构的框图。如图6所示，第一实施例中所述的图像处理系统100与图像处理设备610在功能结构上不同。下面将主要说明功能结构之间的不同。

[0102] 如图6所示，图像处理设备610包括图像获取单元111、存储单元112、第一运动检测单元613、第二运动检测单元614、图像生成单元616、显示单元117和确定单元615。在这些单元中，图像获取单元111、存储单元112和显示单元117具有与第一实施例中的功能相同的功能，因此省略对其的说明。

[0103] 第一运动检测单元613基于断层摄像设备120在摄像时所测量出的反射光强度(信号强度)，检测要检查的眼睛在深度方向上的运动量。当检测到超过根据断层摄像设备120中使用的光源的波长所获得的深度分辨率ORz的运动量时，第一运动检测单元613将该检测时刻记录在存储单元112上。

[0104] 第二运动检测单元614基于眼底摄像设备130所拍摄的眼底图像，检测眼睛在平面方向上的运动量。在断层摄像设备120拍摄断层图像期间，当基于眼底图像检测到超过根据断层摄像设备120中使用的光源的波长所获得的横向分辨率ORx的运动量时，第二运动检测单元614将该检测时刻记录在存储单元112上。

[0105] 确定单元615选择运动量小的断层图像作为基准断层图像，并且基于存储单元112上记录的结果，判断是否存在运动量超过预定阈值的像素。如果存在运动量超过预定阈值的像素，则确定单元615针对该像素选择平均化处理所使用的扫描线。

[0106] 图像生成单元616对下面的断层图像的运动量超过预定阈值的像素，使用所选择的扫描线进行平均化处理，其中，该断层图像是存储单元112上所记录的断层图像中被确定单元615选择为基准断层图像的断层图像。

[0107] 图像处理设备中的断层图像处理的过程

[0108] 接着参考图7A和7B说明本实施例的图像处理设备610中的断层图像处理的过程。

[0109] 在步骤S701，断层摄像设备120和眼底摄像设备130基于来自图像处理设备610的指示对眼睛进行拍摄。注意，断层摄像设备120使用参数设置单元123预先设置的参数对眼睛进行拍摄(例如，在扫描线数Am为2048且在同一断面上的所拍摄图像数k为4的情况下进行拍摄)。

[0110] 在步骤S702，第一运动检测单元613和第二运动检测单元614检测眼睛的运动量。注意，由于在第一实施例中已说明了运动量检测方法，因而省略对该方法的说明。当在拍摄一个断层图像期间存在超过根据光源的波长所获得的横向分辨率ORx和深度分辨率ORz的运动量时，第一运动检测单元613和第二运动检测单元614检测上述运动量，并且将该检测时刻记录在存储单元112上。

[0111] 在步骤S703，确定单元615基于步骤S702检测到的运动量和步骤S701所拍摄的断层图像，进行用于选择经过了平均化处理的像素的合成像素选择处理。将参考图7B的流程图详细说明该合成像素选择处理(步骤S703)。

[0112] 假定在合成像素选择处理(步骤S703)的说明中，对所选择的像素的平均化处理所使用的像素数n为4，横向分辨率rx为512，扫描线数Am为2048，并且在同一断面上的所拍摄图像数k为4。

[0113] 在步骤S710，确定单元615从多个断层图像中选择基准断层图像。确定单元615在步骤S710选择在拍摄一个断层图像所需的时间内眼睛的运动量没有超过横向分辨率ORx和深度分辨率ORz的断层图像作为基准断层图像。如果不存在满足这些条件的断层图像，则确定单元615选择在拍摄一个断层图像所需的时间内最大运动量或平均运动量为最小的断层图像。可选地，确定单元615将各断层图像设置为基准断层图像，并且相对于各个基准断层图像定位其它断层图像，由此最终选择相对于其它断层图像的平均定位评价值高的断层图像。

[0114] 在步骤S720，确定单元615判断基准断层图像是否满足预定条件。更具体地，确定单元615判断步骤S710选择出的基准断层图像上所示出的眼睛的运动量是否超过横向分辨率和深度分辨率。在步骤S720判断为运动量未超过横向分辨率和深度分辨率时，确定单元615终止该合成像素选择处理。

[0115] 如果确定单元615判断为基准断层图像上所示出的眼睛的运动量超过横向分辨率或深度分辨率，则处理进入步骤S730，以对利用过采样方法和平均化方法的组合所拍摄的断层图像的扫描线进行平均化处理。

[0116] 在步骤S730，确定单元615将拍摄基准断层图像的每一扫描线的时刻与检测到运动量超过横向分辨率ORx或深度分辨率ORz的时刻相关联。然后，确定单元615选择在检测到运动量超过横向分辨率或深度分辨率时所拍摄的基准断层图像的扫描线以及同一断面上除基准断层图像以外的断层图像的扫描线，在所选择的除基准断层图像以外的断层图像的扫描线和所选择的基准断层图像的扫描线之间进行平均化处理。

[0117] 返回参考图7A，在步骤S704，图像生成单元616处理断层摄像设备120所拍摄的断层图像。在这种情况下，图像生成单元616对步骤S710选择出的基准断层图像，通过使用步骤S730所选择出的扫描线来进行平均化处理，以生成要显示在显示单元117上的断层图像。假定图像生成单元616基于步骤S205所示方法对各扫描线进行平均化处理。

[0118] 通过上述说明显而易见，本实施例被配置为在拍摄眼睛时检测眼睛的运动量，并且根据所检测到的运动量处理所获取的断层图像。

[0119] 这使得可以生成低噪声高分辨率的断层图像，同时使眼球微动和头部移动等的影响最小化。

[0120] 第三实施例

[0121] 上述第一实施例被配置为基于通过进行用于检测眼睛的运动量的拍摄所获取的断层图像和眼底图像来确定参数，并且使用所确定出的参数来处理通过拍摄所获取的断层图像。然而，本发明不局限于此。例如，本发明可被配置为即使在使用所确定出的参数进行拍摄时也检测运动量，在检测到运动量等于或大于预定阈值时再次确定参数，并且自动重新进行拍摄。

[0122] 由于基于拍摄期间所检测到的运动量再次设置了参数，因而这使得即使在拍摄期间发生大的变化，例如眨眼(blinking)或微扫视(microsaccade)，也可以保持生成具有高图像质量的断层图像。

[0123] 下面参考图8详细说明本实施例。注意，第三实施例的图像处理设备的功能结构与根据第一实施例的图像处理设备的功能结构相同。另外，在第三实施例的图像处理设备的断层图像处理(图8)中，步骤S801～步骤S804的处理与根据第一实施例的图像处理设备中的断层图像处理(图2)中的步骤S201～步骤S204的处理相同。步骤S805、S807和S808的处理与步骤S202、S205和S206的处理相同。由于该原因，下面仅说明步骤S806的处理。

[0124] 在步骤S806，如果眼睛的运动量超过预定阈值，则确定单元115判断是否要再次进行拍摄。更具体地，当眼睛的位置由于被摄体在一个断层图像的拍摄期间眨眼或微扫视而发生极大的移位时，确定单元115返回到步骤S803以确定再次设置参数。当眼睛的位置已移位时，眼睛的位置相对于至此所拍摄的同一断面上的断层图像上的位置同样发生移位。由于该原因，该设备再次设置参数并进行拍摄(步骤S804)。

[0125] 通过上述说明显而易见，本实施例被配置为在断层图像的拍摄期间检测运动量，并且如果所检测到的运动量超过预定阈值，则再次进行拍摄。结果，即使在拍摄期间发生了大的变化，例如眨眼或微扫视，该设备也自动再次进行拍摄。这使得可以保持生成具有高图像质量的断层图像。

[0126] 其它实施例

[0127] 还可以通过读出并执行记录在存储器装置上的程序以进行上述实施例的功能的系统或设备的计算机(或者CPU或MPU等的装置)以及通过以下方法来实现本发明的各方面，其中系统或设备的计算机通过例如读出并执行记录在存储器装置上的程序以进行上述实施例的功能来进行该方法的各步骤。由于该目的，例如经由网络或者从用作存储器装置的各种类型的记录介质(例如，计算机可读介质)向计算机提供该程序。

[0128] 尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。