專利名稱：眼科攝像設(shè)備及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制圖像傳感器要接收到的光量的、諸如眼底照相機(jī)(fundus camera)等的眼科攝像設(shè)備。
背景技術(shù)：
已知以下傳統(tǒng)的眼科攝像設(shè)備該眼科攝像設(shè)備將諸如可見(jiàn)光等的攝像光照射到被檢者的眼睛的眼底上，并且接收來(lái)自該眼底的反射光以得到眼底圖像。由于針對(duì)各被檢者的眼睛的眼底的反射率因個(gè)體差異和病理變化而不同，因此提供了用于適當(dāng)控制圖像傳感器要接收到的攝像光的光量的技術(shù)。作為該技術(shù)的例子，日本特開(kāi)平04-150831論述了用于基于照射到被檢者的眼睛上并被眼底反射的紅外光來(lái)確定可見(jiàn)光(攝像光)的光量的技術(shù)。然而，該技術(shù)存在以下問(wèn)題由于沒(méi)有考慮到視神經(jīng)乳頭的反射率大，因此在拍攝到的眼底圖像中視神經(jīng)乳頭被過(guò)曝光。日本特開(kāi)2005-270152論述了以下技術(shù)該技術(shù)基于照射到被檢者的眼睛上的可見(jiàn)光中、從眼底的視神經(jīng)乳頭反射的可見(jiàn)光的光量，將視神經(jīng)乳頭未被過(guò)曝光的光量設(shè)置為可見(jiàn)光(攝像光)的光量。該技術(shù)存在攝像之前的可見(jiàn)光照射引起被檢者的眼睛的縮瞳 (myosis)的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種眼科攝像設(shè)備，包括控制單元，用于基于被照射了紅外光的被檢者的眼睛的眼底的紅外光圖像中視神經(jīng)乳頭的像素值，控制要照射到所述被檢者的眼睛上的可見(jiàn)光的光量；以及攝像單元，用于拍攝被照射了具有所控制的光量的可見(jiàn)光的所述被檢者的眼睛的眼底的圖像。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種眼科攝像設(shè)備，包括控制單元，用于基于照射到被檢者的眼睛上的、具有第一波長(zhǎng)段的光中從視神經(jīng)乳頭反射的光的光量，控制要照射到所述被檢者的眼睛上的、具有不同于所述第一波長(zhǎng)段的第二波長(zhǎng)段的光的光量；以及攝像單元，用于拍攝被照射了具有所控制的光量并具有所述第二波長(zhǎng)段的光的所述被檢者的眼睛的眼底的圖像。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，一種眼科攝像設(shè)備用的控制方法，所述控制方法包括以下步驟基于照射到被檢者的眼睛上的紅外光中、從視神經(jīng)乳頭反射的紅外光的光量，控制要照射到所述被檢者的眼睛上的可見(jiàn)光的光量；以及拍攝被照射了具有所控制的光量的可見(jiàn)光的所述被檢者的眼睛的眼底的圖像。通過(guò)以下參考附圖對(duì)典型實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的其它特征和方面將變得明
顯


包含在說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分的附圖示出本發(fā)明的典型實(shí)施例、特征和方面，并和說(shuō)明書(shū)一起用來(lái)解釋本發(fā)明的原理。圖1示出根據(jù)第一典型實(shí)施例的眼底照相機(jī)的結(jié)構(gòu)。圖2A示出與視神經(jīng)乳頭所反射的紅外光的光量和要照射到被檢者的眼睛上的可見(jiàn)光的最大光量之間的關(guān)聯(lián)有關(guān)的表信息。圖2B是示出眼底的紅外光反射強(qiáng)度的圖。圖 2C是示出眼底的可見(jiàn)光反射強(qiáng)度的圖。圖3是示出根據(jù)第一典型實(shí)施例的眼底照相機(jī)所進(jìn)行的處理的流程圖。圖4是示出根據(jù)第二典型實(shí)施例的反射強(qiáng)度和攝像光量之間的關(guān)聯(lián)的圖。圖5是示出根據(jù)第三典型實(shí)施例的眼底照相機(jī)所進(jìn)行的處理的流程圖。圖6是示出根據(jù)第四典型實(shí)施例的反射強(qiáng)度和攝像光量之間的關(guān)聯(lián)的圖。圖7是示出根據(jù)第四典型實(shí)施例的眼底照相機(jī)所進(jìn)行的處理的流程圖。圖8A、8B、8C和8D示出攝像光量和測(cè)光值之間的關(guān)系。圖8A示出視神經(jīng)乳頭的適當(dāng)光量Vmr大于眼底的最小光量Vgb的情況。圖8B示出視神經(jīng)乳頭的適當(dāng)光量Vmr小于眼底的最小光量Vgb的情況。圖8C示出視神經(jīng)乳頭的最大光量Vmu大于眼底的適當(dāng)光量Vgr的情況。圖8D示出視神經(jīng)乳頭的最大光量Vmu小于眼底的適當(dāng)光量Vgr的情況。圖9示出眼底圖像的示例。圖10是示出根據(jù)第五典型實(shí)施例的眼底照相機(jī)所進(jìn)行的處理的流程圖。圖11是示出根據(jù)第六典型實(shí)施例的眼底照相機(jī)所進(jìn)行的處理的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下將參考附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的各種典型實(shí)施例、特征和方面。以下將參考圖1來(lái)說(shuō)明作為根據(jù)本發(fā)明第一典型實(shí)施例的眼科攝像設(shè)備的示例的眼底照相機(jī)100的結(jié)構(gòu)。眼底照相機(jī)100包括具有觀察攝像光學(xué)系統(tǒng)和攝像單元23的眼底圖像觀察攝像單元、具有眼底照明光學(xué)系統(tǒng)和光源的眼底照明單元、以及中央控制單元19。觀察攝像光學(xué)系統(tǒng)包括面向被檢者的眼睛E配置的物鏡1、在物鏡1的光軸Ll上配置的攝像光圈2、以及調(diào)焦透鏡3和成像透鏡4。觀察攝像光學(xué)系統(tǒng)被配置為將來(lái)自眼底的反射光引導(dǎo)至圖像傳感器5。當(dāng)照射紅外光時(shí)，觀察攝像光學(xué)系統(tǒng)將來(lái)自整個(gè)眼底的反射紅外光引導(dǎo)至圖像傳感器5。當(dāng)照射可見(jiàn)光時(shí)，觀察攝像光學(xué)系統(tǒng)將來(lái)自眼底的反射可見(jiàn)光引導(dǎo)至圖像傳感器5。攝像單元23接收來(lái)自所照亮的眼底的光以拍攝眼底圖像。攝像單元23包括對(duì)可見(jiàn)光和紅外光具有感光度的圖像傳感器5、A/D轉(zhuǎn)換元件15、存儲(chǔ)器16、測(cè)光值計(jì)算單元18 和攝像控制單元22。攝像單元23經(jīng)由接口部(未示出)可拆卸地固定至眼底照相機(jī)100 的光學(xué)單元的機(jī)架。圖像傳感器5根據(jù)由此接收到的紅外光或可見(jiàn)光的光量輸出電信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換元件15將該電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式。將轉(zhuǎn)換成的數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器16中，同時(shí)輸出至測(cè)光值計(jì)算單元18。根據(jù)該數(shù)字信號(hào)生成眼底的紅外光圖像或可見(jiàn)光圖像。測(cè)光值計(jì)算單元18從所輸出的電信號(hào)或根據(jù)該電信號(hào)生成的圖像數(shù)據(jù)獲取針對(duì)視神經(jīng)乳頭的區(qū)域的像素值?；谟^察攝像光學(xué)系統(tǒng)和攝像單元23的組合，眼底圖像觀察攝像單元照亮眼底并拍攝眼底圖像。眼底照明光學(xué)系統(tǒng)包括物鏡1、攝像光圈2、穿孔鏡6、透鏡7和8、環(huán)光圈9、分色鏡 10、以及聚光透鏡11和13。眼底照明光學(xué)系統(tǒng)將紅外光和可見(jiàn)光引導(dǎo)至被檢者的眼睛E。 穿孔鏡6傾斜配置在攝像光圈2附近。透鏡7和8配置于在穿孔鏡6的反射方向上延伸的光軸L2上。具有環(huán)狀開(kāi)口的環(huán)光圈9具有位于光軸中心處的遮光部。環(huán)光圈9配置在經(jīng)由透鏡7和8與被檢者的眼睛E的瞳孔Ep成光學(xué)共軛的位置處。分色鏡10的特征在于透過(guò)紅外光并反射可見(jiàn)光。分色鏡10和環(huán)光圈9配置在光軸L2上。聚光透鏡11和閃光燈光源12配置于在分色鏡10的反射方向上延伸的光軸L3上。 聚光透鏡13和紅外光源14配置于在分色鏡10的透過(guò)方向上延伸的光軸L4上。閃光燈光源12 (可見(jiàn)光源)是用于發(fā)出可見(jiàn)脈沖光、并將該可見(jiàn)脈沖光照射到被檢者的眼睛E上的攝像光源。攝像光源控制單元M控制閃光燈光源12。包括多個(gè)紅外線發(fā)光二極管(LED)的紅外光源14是用于發(fā)出紅外穩(wěn)定光并將該紅外穩(wěn)定光照射到被檢者的眼睛E上的觀察光源。觀察光源控制單元25控制紅外光源14。 攝像光源指照亮眼底以拍攝目標(biāo)眼底圖像的光源。觀察光源指在拍攝目標(biāo)眼底圖像之前將光照射到被檢者的眼睛上的光源。在通過(guò)照射可見(jiàn)光進(jìn)行主攝像之前，檢查者通過(guò)使用通過(guò)照射紅外光所獲得的紅外靜止圖像和運(yùn)動(dòng)圖像來(lái)觀察眼底，并且進(jìn)行位置、焦點(diǎn)和其它攝像條件的調(diào)整。在本典型實(shí)施例中，閃光燈光源12是420 750nm的寬波長(zhǎng)段的光源，并且紅外光源14是實(shí)際上為850nm的單波長(zhǎng)段或?qū)挾葹?0nm的窄波長(zhǎng)段的紅外光源?？梢允褂镁哂衅渌ㄩL(zhǎng)段的光源。眼底照明光學(xué)系統(tǒng)、閃光燈光源12 (可見(jiàn)光源)和紅外光源14構(gòu)成將紅外光和可見(jiàn)光照射到被檢者的眼睛E上以照亮眼底的眼底照明單元。利用一個(gè)機(jī)架保持眼底圖像觀察攝像單元和眼底照明單元，以構(gòu)成眼底照相機(jī) 100的光學(xué)單元。將眼底照相機(jī)100的光學(xué)單元放置在(未示出的)滑動(dòng)臺(tái)上以使得能夠進(jìn)行相對(duì)于被檢者的眼睛E的位置調(diào)整。中央控制單元19包括中央處理單元(CPU)以控制整體設(shè)備。中央控制單元19還用作為發(fā)光量計(jì)算單元26，并且與測(cè)光值計(jì)算單元18、圖像存儲(chǔ)器20、光量存儲(chǔ)器27、光量控制選擇單元觀、操作單元四和攝像開(kāi)關(guān)30相連接。中央控制單元19、攝像光源控制單元對(duì)、觀察光源控制單元25和光量控制選擇單元28構(gòu)成眼底照相機(jī)100的控制單元。發(fā)光量計(jì)算單元沈?qū)y(cè)光值計(jì)算單元18計(jì)算出的針對(duì)視神經(jīng)乳頭的像素值除以紅外光源14照射到被檢者的眼睛E上的紅外光的光量，以獲取視神經(jīng)乳頭的紅外光反射率值?；谠撝担l(fā)光量計(jì)算單元26確定要照射到被檢者的眼睛E上的可見(jiàn)光的光量。該光量指在固定時(shí)間段內(nèi)照射到單位面積上的輻射能。該光量是給定時(shí)間段At內(nèi)的光束φν 的時(shí)間積分。根據(jù)本典型實(shí)施例的眼底照相機(jī)100自從可見(jiàn)光源12照射之前的時(shí)刻起直到照射之后的時(shí)刻為止打開(kāi)(未示出的)快門，并且調(diào)整從可見(jiàn)光源12發(fā)出可見(jiàn)光的時(shí)間段， 由此調(diào)節(jié)圖像傳感器5要接收到的可見(jiàn)光的光量。用于調(diào)節(jié)圖像傳感器5要接收到的攝像光的光量的方法不限于此。還可以調(diào)整可見(jiàn)光源12的光強(qiáng)度或快門打開(kāi)的時(shí)間段(快門速度)。中央控制單元19的存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)定義了視神經(jīng)乳頭的紅外光反射率值和要照射到被檢者的眼睛E的眼底上的攝像光的最大光量之間的關(guān)聯(lián)的表信息。將該最大值預(yù)先設(shè)置為視神經(jīng)乳頭未被過(guò)曝光的光量。參考該表信息，發(fā)光量計(jì)算單元沈選擇與測(cè)量出的反射率相對(duì)應(yīng)的最大攝像光量。以下將說(shuō)明該表信息。盡管使用了術(shù)語(yǔ)“視神經(jīng)乳頭的反射率”，但實(shí)際上來(lái)自視神經(jīng)乳頭的反射光由于晶狀體和玻璃體的影響而減少。圖像上視神經(jīng)乳頭的亮度包括來(lái)自除視神經(jīng)乳頭以外的區(qū)域的雜散光。從嚴(yán)格意義上，反射率指不受上述影響的視神經(jīng)乳頭的邊界面處的反射率。然而， 在本說(shuō)明書(shū)中，使用圖像傳感器5所接收到的光量相對(duì)于光源所發(fā)出的光量的比作為反射率值。在這種情況下，反射還表示散射。光量控制選擇單元觀接收與來(lái)自操作單元四的選擇有關(guān)的指示，并且選擇或切換用于控制可見(jiàn)光量的方法。設(shè)置了用以輸入來(lái)自檢查者的指示的操作單元四。例如，操作單元四包括操縱桿、撥盤和按鈕等。使操縱桿從檢查者觀看的角度前后左右傾斜使得能夠調(diào)整被檢者的眼睛E和眼底照相機(jī)100本體之間的前后左右位置關(guān)系。轉(zhuǎn)動(dòng)撥盤使得能夠調(diào)整被檢者的眼睛E和眼底照相機(jī)100本體之間的垂直位置關(guān)系、以及攝像光量。通過(guò)使用按鈕也可調(diào)節(jié)光量?？梢栽谥醒肟刂茊卧?9的控制下改變操作單元四所實(shí)現(xiàn)的這些功能。此外，可以針對(duì)各個(gè)功能設(shè)置撥盤或按鈕。中央控制單元19將(圖像傳感器5拍攝到的)靜止圖像作為數(shù)字圖像存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器20中。以下將參考圖2A來(lái)詳細(xì)說(shuō)明中央控制單元19的存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的表信息。圖2A 所示的表信息存儲(chǔ)視神經(jīng)乳頭的紅外光反射率和要照射到視神經(jīng)乳頭的攝像光的最大光量。紅外光反射率的值等于視神經(jīng)乳頭所反射的紅外光的光量相對(duì)于紅外光源14所照射的紅外光的光量的比。通常，由于個(gè)體差異和病理變化以及入射光的波長(zhǎng)，視神經(jīng)乳頭的反射率針對(duì)各被檢者的眼睛而不同。圖2B是示出當(dāng)將紅外光照射到眼底上時(shí)的反射光量(或反射率)的圖。圖2C是示出當(dāng)將可見(jiàn)光照射到眼底上時(shí)的反射光量(或反射率)的圖。參考圖2B和2C，由圓圈表示視神經(jīng)乳頭的位置。如這些圖所示，視神經(jīng)乳頭的可見(jiàn)光反射率比其紅外光反射率高。采用反射光量相對(duì)于光源所發(fā)出的光量的比作為反射率值。假定反射光量等于圖像傳感器5所接收到的光量。根據(jù)這些事實(shí)，視神經(jīng)乳頭的紅外光反射率和可見(jiàn)光反射率之間是否存在相關(guān)關(guān)系并不明顯。此外，當(dāng)存在相關(guān)關(guān)系時(shí)，具有何種相關(guān)關(guān)系并不明顯。例如，可能存在視神經(jīng)乳頭反射大量紅外光但并未反射如此多的可見(jiàn)光的被檢者、以及視神經(jīng)乳頭反射大量可見(jiàn)光但并未反射如此多的紅外光的被檢者。然而，作為對(duì)針對(duì)許多被檢者的眼底圖像和照射光量之間的關(guān)聯(lián)進(jìn)行檢查的結(jié)果，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)視神經(jīng)乳頭的紅外光反射率和可見(jiàn)光反射率之間存在相關(guān)關(guān)系。也就是說(shuō)，紅外光反射率小的被檢者的可見(jiàn)光反射率小，并且紅外光反射率大的被檢者的可見(jiàn)光反射率大，因此可以根據(jù)紅外光反射率推定可見(jiàn)光反射率。已經(jīng)基于該結(jié)果設(shè)計(jì)了本發(fā)明的各方得知視神經(jīng)乳頭的可見(jiàn)光反射率使得檢查者能夠確定視神經(jīng)乳頭未被過(guò)曝光的攝像光量。當(dāng)圖像傳感器5接收到超過(guò)了可接收光量的光量時(shí)，發(fā)生過(guò)曝光。因此，檢查圖像傳感器5的特性使得能夠確定圖像傳感器5要接收到的、視神經(jīng)乳頭未被過(guò)曝光的最大光量。因而，檢查者可以基于確定出的最大光量和反射率來(lái)確定最大攝像光量。然而，檢查者可以在不檢查圖像傳感器5的特性的情況下，基于實(shí)驗(yàn)獲得該最大光量。具體地，檢查者可以參考通過(guò)使用多個(gè)光量拍攝到的眼底圖像，以檢查視神經(jīng)乳頭未被過(guò)曝光的最大光量。檢查者可以分析多個(gè)圖像以獲得最大光量。進(jìn)一步，檢查者能夠以適當(dāng)光量照亮視神經(jīng)乳頭。參考圖2B，除視神經(jīng)乳頭以外的眼底區(qū)域在紅外光反射率和可見(jiàn)光反射率之間的差別不大。這意味著視神經(jīng)乳頭和其它眼底區(qū)域之間針對(duì)波長(zhǎng)變化的反射特性的差別大。 因此，不能根據(jù)眼底的特性立即推導(dǎo)出視神經(jīng)乳頭的特性。在表信息中，參考觀察光源控制單元25或中央控制單元19的存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的信息來(lái)獲得紅外光源14所照射的光量。可以參考根據(jù)圖像傳感器5所接收到的光量而輸出的電信號(hào)的值來(lái)獲取來(lái)自視神經(jīng)乳頭的反射光的光量。圖像傳感器5接收反射紅外光以拍攝眼底圖像，并且基于所獲得的眼底圖像獲取來(lái)自視神經(jīng)乳頭的反射光的光量。由于視神經(jīng)乳頭是眼底圖像中最亮的部位，因此獲取眼底圖像中的最大亮度值或最大像素值使得能夠獲得來(lái)自視神經(jīng)乳頭的反射光的光量。圖2A所示的比可以是將最大像素值除以紅外光源14所照射的光量所得的值。可以在進(jìn)行用于從眼底圖像消除噪聲的預(yù)定處理之后獲得最大亮度值或像素值。在表信息中，攝像光量表示閃光燈光源12要發(fā)出的光量。中央控制單元19將攝像光量發(fā)送至攝像光源控制單元對(duì)?；谂c所接收到的攝像光量相對(duì)應(yīng)的控制值，攝像光源控制單元M控制閃光燈光源12以發(fā)出可見(jiàn)光。以下將參考圖3所示的流程圖來(lái)說(shuō)明眼底照相機(jī)100所進(jìn)行的處理。在步驟SlOl中，紅外光源14發(fā)出紅外光。紅外光源14所發(fā)出的紅外光被聚光透鏡13聚光，并且透過(guò)分色鏡10。然后，環(huán)光圈9以環(huán)狀限制紅外光的光束。由環(huán)光圈9限制后的紅外光束通過(guò)透鏡8和7，然后在穿孔鏡6上暫時(shí)形成環(huán)光圈9的像。然后，形成環(huán)光圈9的像的光束被穿孔鏡6沿著光軸Ll反射，通過(guò)物鏡1，并且在被檢者的眼睛E的瞳孔Ep附近再次形成環(huán)光圈9的像，由此照亮被檢者的眼睛E的眼底 Er。在被從發(fā)出穩(wěn)定光的紅外光源14照射的光所照亮的眼底Er反射并散射之后，該光束射出被檢者的眼睛E的瞳孔Ep，通過(guò)物鏡1、攝像光圈2、調(diào)焦透鏡3和成像透鏡4，并且到達(dá)圖像傳感器5。在步驟S102，包括圖像傳感器5的攝像單元23接收已經(jīng)到達(dá)圖像傳感器5的紅外光以拍攝眼底圖像。具體地，圖像傳感器5的各像素接收紅外光，并輸出與所接收到的各個(gè)光量相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換元件15將從各像素輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式，并將轉(zhuǎn)換成的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)作為眼底圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器16中。A/D轉(zhuǎn)換元件15將從圖像傳感器5輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式，然后經(jīng)由攝像控制單元22將其輸出至監(jiān)視器21?？梢栽诒O(jiān)視器21上顯示存儲(chǔ)器16中存儲(chǔ)的眼底圖像數(shù)據(jù)。在步驟S103中，監(jiān)視器21顯示眼底觀察圖像。檢查者通過(guò)使用操作單元四調(diào)整紅外光源14的光量，以使得以適當(dāng)亮度在監(jiān)視器21上顯示眼底圖像，并且通過(guò)使用(未示出的)操作桿進(jìn)行眼底照相機(jī)100的光學(xué)單元相對(duì)于被檢者的眼睛E的位置調(diào)整。然后，檢查者操作(未示出的)焦點(diǎn)操縱鈕以調(diào)整調(diào)焦透鏡3的光軸方向的位置， 由此對(duì)所顯示的眼底圖像進(jìn)行焦點(diǎn)調(diào)整。操作單元四使得檢查者不僅能夠手動(dòng)調(diào)節(jié)紅外光源14的光量，而且能夠手動(dòng)調(diào)節(jié)閃光燈光源12的光量。在步驟S104中，測(cè)光值計(jì)算單元18計(jì)算來(lái)自視神經(jīng)乳頭的反射光的光量。具體地，測(cè)光值計(jì)算單元18從攝像單元23拍攝到的并且存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器16中的眼底圖像數(shù)據(jù)中提取眼底區(qū)域中的最大像素值，并且獲取該最大像素值作為來(lái)自視神經(jīng)乳頭的反射光的光量的測(cè)光值。在步驟S105中，基于測(cè)光值計(jì)算單元18計(jì)算出的紅外光量測(cè)光值、和在觀察光源控制單元25的控制下紅外光源14所照射的紅外光量值，發(fā)光量計(jì)算單元沈計(jì)算來(lái)自視神經(jīng)乳頭的反射光的光量相對(duì)于照射到被檢者的眼睛E上的紅外光的光量的比。發(fā)光量計(jì)算單元沈參考與紅外光反射率和視神經(jīng)乳頭未被過(guò)曝光的最大攝像光量之間的關(guān)聯(lián)有關(guān)的表信息，獲取最大攝像光量。發(fā)光量計(jì)算單元沈?qū)⑺_定的最大攝像光量發(fā)送至攝像光源控制單元24。在步驟S106中，攝像光源控制單元M控制閃光燈光源12以將具有所確定的光量的可見(jiàn)光照射到被檢者的眼睛E上。從閃光燈光源12發(fā)出的光束被聚光透鏡11聚光，然后被分色鏡10反射。然后，環(huán)光圈9以環(huán)狀限制該光束。環(huán)光圈9限制后的可見(jiàn)光束通過(guò)透鏡8和7，然后在穿孔鏡6上暫時(shí)形成環(huán)光圈9 的像。然后，該可見(jiàn)光被穿孔鏡6沿著光軸Ll反射，通過(guò)物鏡1，并且在被檢者的眼睛E的瞳孔Ep附近再次形成環(huán)光圈9的像，由此照亮被檢者的眼睛E的瞳孔Ep。在步驟S107中，攝像單元23在可見(jiàn)光照射時(shí)驅(qū)動(dòng)圖像傳感器5以拍攝眼底圖像。 在被閃光燈光源12照射的光束所照亮的眼底Er反射并散射之后，該光束射出被檢者的眼睛E的瞳孔Ep，通過(guò)物鏡1、攝像光圈2、調(diào)焦透鏡3和成像透鏡4，并到達(dá)圖像傳感器5。圖像傳感器5接收可見(jiàn)光并生成電信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換元件15將該信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式。中央控制單元19將轉(zhuǎn)換成的數(shù)字信號(hào)作為靜止圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器20中。上述處理使得檢查者能夠在不進(jìn)行光量調(diào)節(jié)的情況下獲得視神經(jīng)乳頭區(qū)域的未被過(guò)曝光的圖像。由于與其它眼底區(qū)域相比、視神經(jīng)乳頭的可見(jiàn)光反射率較高，因此可以通過(guò)使用上述的最大攝像光量來(lái)使照射到除視神經(jīng)乳頭以外的眼底區(qū)域上的光量最大。因而，在拍攝到的圖像中可以提高其它眼底區(qū)域的圖像質(zhì)量。由于使用照射到被檢者的眼睛E上的反射紅外光，因此檢查者可以在不引起被檢者的眼睛E的縮瞳的情況下， 確定可見(jiàn)光(攝像光)的光量，并且獲得眼底圖像。在本典型實(shí)施例中，盡管將最大攝像光量存儲(chǔ)在表信息中，但本發(fā)明的應(yīng)用不限于此。可以將適當(dāng)光量值預(yù)先存儲(chǔ)在表信息中。該適當(dāng)光量值指檢查者在創(chuàng)建表信息時(shí)設(shè)置的值。在這種情況下，攝像光源控制單元M控制閃光燈光源12，以將具有發(fā)光量計(jì)算單元沈計(jì)算出的適當(dāng)光量的可見(jiàn)光照射到被檢者的眼睛E上。以這種方式利用適當(dāng)光量所獲得的眼底圖像對(duì)于視神經(jīng)乳頭狀態(tài)的深入檢查是有用的。利用根據(jù)第二典型實(shí)施例的眼底照相機(jī)，攝像光源控制單元M控制閃光燈光源 12，以將具有與用戶在操作單元四上選擇的視神經(jīng)乳頭的曝光級(jí)相對(duì)應(yīng)的光量的可見(jiàn)光照射到被檢者的眼睛E上。這使得可以獲得用戶所選擇的期望曝光級(jí)的眼底圖像。以下將說(shuō)明根據(jù)本典型實(shí)施例的眼科攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)。眼底照相機(jī)100的操作單元四設(shè)置有多個(gè)開(kāi)關(guān)。當(dāng)用戶按下這些開(kāi)關(guān)中的任一個(gè)開(kāi)關(guān)時(shí)，中央控制單元19輸出表示所按下的開(kāi)關(guān)的信號(hào)。中央控制單元19的(未示出的)存儲(chǔ)單元與各開(kāi)關(guān)相關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)與同利用可見(jiàn)光拍攝到的眼底圖像中視神經(jīng)乳頭未被過(guò)曝光的最大光量相對(duì)應(yīng)的曝光級(jí)有關(guān)的信息、以及與被設(shè)置為診斷上的適當(dāng)級(jí)的曝光級(jí)有關(guān)的信息。在接收到來(lái)自中央控制單元19的信號(hào)時(shí)，光量控制選擇單元觀從中央控制單元19的存儲(chǔ)單元獲取針對(duì)相關(guān)開(kāi)關(guān)的與曝光級(jí)有關(guān)的信息。中央控制單元19的存儲(chǔ)單元具有與視神經(jīng)乳頭的紅外光反射率和可見(jiàn)光反射率之間的關(guān)聯(lián)有關(guān)的信息。該信息可以是與這兩個(gè)反射率之間的關(guān)聯(lián)有關(guān)的表信息、或者由預(yù)定參數(shù)所表示的函數(shù)。在本典型實(shí)施例中，采用圖像傳感器5所接收到的反射光的光量相對(duì)于從光源發(fā)出的光量的比作為反射率值。測(cè)光值計(jì)算單元18計(jì)算來(lái)自視神經(jīng)乳頭的反射光的光量。發(fā)光量計(jì)算單元沈計(jì)算將反射光量除以從紅外光源14發(fā)出的紅外光的光量所得的值，并且將由此產(chǎn)生的值設(shè)置為視神經(jīng)乳頭的紅外光反射率?；谠摷t外光反射率和中央控制單元19的存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的與這兩個(gè)反射率之間的關(guān)聯(lián)有關(guān)的信息，發(fā)光量計(jì)算單元26獲得視神經(jīng)乳頭的可見(jiàn)光反射率。由于利用光量控制選擇單元觀所獲取的與曝光級(jí)有關(guān)的信息來(lái)確定圖像傳感器5要接收到的光量，因此發(fā)光量計(jì)算單元26基于圖像傳感器5要接收到的光量和可見(jiàn)光反射率計(jì)算從閃光燈光源 12要發(fā)出的可見(jiàn)光的光量。攝像光源控制單元M控制閃光燈光源12以發(fā)出所計(jì)算出的光量。如上所述，本典型實(shí)施例可以基于視神經(jīng)乳頭的紅外光反射率控制攝像光量，從而實(shí)現(xiàn)用戶所期望的曝光級(jí)，由此獲得用戶所期望的眼底圖像。以這種方式控制光量從而不使眼底圖像中的視神經(jīng)乳頭過(guò)曝光，這樣使得不僅能夠防止由于過(guò)曝光引起的信息丟失，而且能夠增加要照射到除視神經(jīng)乳頭以外的眼底區(qū)域上的光量。這提高了除視神經(jīng)乳頭以外的眼底區(qū)域的圖像質(zhì)量，并且便于檢查者通過(guò)圖像處理校正所獲得的眼底圖像。此外，照射要對(duì)視神經(jīng)乳頭適當(dāng)曝光的光量使得更容易定位所獲得的眼底圖像中視神經(jīng)乳頭上出現(xiàn)的病理變化。第三典型實(shí)施例包括選擇以下的第一曝光控制模式和第二曝光控制模式中的任一個(gè)的光量控制選擇單元觀第一曝光控制模式用于照射拍攝到的圖像中要對(duì)視神經(jīng)乳頭適當(dāng)曝光的攝像光量，并且第二曝光控制模式用于照射拍攝到的圖像中要對(duì)除視神經(jīng)乳頭以外的眼底區(qū)域適當(dāng)曝光的攝像光量。檢查者可以根據(jù)情形選擇任一模式。眼底照相機(jī)的結(jié)構(gòu)與第一典型實(shí)施例所述的結(jié)構(gòu)相同，因此將省略重復(fù)的說(shuō)明。本典型實(shí)施例存儲(chǔ)用于確定對(duì)除視神經(jīng)乳頭以外的眼底區(qū)域適當(dāng)曝光的攝像光量的函數(shù)。該函數(shù)是用于根據(jù)整個(gè)眼底區(qū)域的紅外光反射率計(jì)算對(duì)除視神經(jīng)乳頭以外的眼底區(qū)域適當(dāng)曝光的攝像光量的線性函數(shù)。與第一典型實(shí)施例所述的表信息相同，由于觀察光源波長(zhǎng)和攝像光源波長(zhǎng)之間的差異，因此主要基于人的眼底的反射波長(zhǎng)特性和視神經(jīng)乳頭的反射波長(zhǎng)特性來(lái)確定該函數(shù)。圖4是示出該函數(shù)的圖。橫軸表示紅外光量測(cè)光值相對(duì)于從紅外光源14發(fā)出的光量的比P，并且縱軸表示攝像光量V。圖Fmr(P)示出要照射到視神經(jīng)乳頭上的適當(dāng)光量， 并且圖Fgr(P)示出要照射到整個(gè)眼底上的光量。以下將參考圖5來(lái)說(shuō)明根據(jù)本典型實(shí)施例的眼底照相機(jī)所進(jìn)行的處理。在步驟S301中，紅外光源14發(fā)出紅外光。紅外光源14所發(fā)出的紅外光經(jīng)由眼底照明光學(xué)系統(tǒng)照亮被檢者的眼睛E的瞳孔Ep。在步驟S302中，圖像傳感器5接收眼底所反射的紅外光以拍攝眼底圖像。A/D轉(zhuǎn)換元件15將從各像素輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式，并將轉(zhuǎn)換成的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)暫時(shí)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器16中。在步驟S303中，測(cè)光值計(jì)算單元18根據(jù)存儲(chǔ)器16中存儲(chǔ)的像素輸出數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算測(cè)光值Sg (整個(gè)眼底的平均像素值)。盡管測(cè)光值Sg包括來(lái)自視神經(jīng)乳頭的像素輸出數(shù)據(jù)，但由于平均化處理，因此采用值Sg作為表示來(lái)自除視神經(jīng)乳頭以外的眼底區(qū)域的反射光的光量的值?？梢岳脕?lái)自除視神經(jīng)乳頭以外的眼底區(qū)域的像素輸出來(lái)計(jì)算平均像素值。在步驟S303中，測(cè)光值計(jì)算單元18還計(jì)算視神經(jīng)乳頭位置檢測(cè)單元檢測(cè)到的測(cè)光值Sm (視神經(jīng)乳頭的平均像素值)，并將這些計(jì)算出的測(cè)光值輸出至發(fā)光量計(jì)算單元沈。基于這些測(cè)光值，發(fā)光量計(jì)算單元沈參考中央控制單元19的存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的函數(shù)來(lái)確定攝像光量。由于上述的測(cè)光值Sg和Sm受到測(cè)光期間的觀察光量影響，因此發(fā)光量計(jì)算單元沈基于觀察光源控制單元25的控制狀態(tài)，通過(guò)使用觀察光量來(lái)使測(cè)光值Sg 禾口 Sm 標(biāo)準(zhǔn)化(normalize)。在步驟S304中，發(fā)光量計(jì)算單元沈通過(guò)將測(cè)光值Sg和Sm除以紅外光源14所發(fā)出的紅外光的光量來(lái)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。在標(biāo)準(zhǔn)化之后，獲得了整個(gè)眼底的測(cè)光值1 和視神經(jīng)乳頭的測(cè)光值Rii。測(cè)光值1 表示整個(gè)眼底區(qū)域的紅外光反射率，并且測(cè)光值Rn表示視神經(jīng)乳頭的紅外光反射率。在步驟S305中，光量控制選擇單元28從檢查者接收對(duì)兩種曝光控制模式(一種模式優(yōu)先視神經(jīng)乳頭的圖像質(zhì)量，并且另一種模式優(yōu)先整個(gè)眼底的圖像質(zhì)量)中的任一個(gè)的選擇，并且根據(jù)該選擇來(lái)選擇任一個(gè)模式。當(dāng)沒(méi)有輸入選擇時(shí)，假定優(yōu)先整個(gè)眼底的圖像質(zhì)量的曝光控制模式作為默認(rèn)值。在步驟S306中，中央控制單元19判斷光量控制選擇單元28選擇了哪種曝光控制模式(要優(yōu)先哪個(gè)部位)。當(dāng)光量控制選擇單元觀選擇用于對(duì)視神經(jīng)乳頭適當(dāng)曝光的第一曝光控制模式時(shí)(步驟S306中為“是”)，處理進(jìn)入步驟S307。在步驟S307中，發(fā)光量計(jì)算單元沈根據(jù)表示來(lái)自視神經(jīng)乳頭的反射紅外光的光量的測(cè)光值Rn計(jì)算攝像光量Vmr = Fmr(Pm)。在步驟S308中，中央控制單元19將測(cè)光值Vmr作為第一可見(jiàn)光量存儲(chǔ)在光量存儲(chǔ)器27中。
相反，當(dāng)光量控制選擇單元觀選擇了用于對(duì)整個(gè)眼底適當(dāng)曝光的第二曝光控制模式時(shí)(步驟S306中為“否”)，處理進(jìn)入步驟S309。在步驟S309中，發(fā)光量計(jì)算單元沈基于測(cè)光值Pg(來(lái)自整個(gè)眼底的反射觀察光的平均光量)，計(jì)算對(duì)眼底圖像適當(dāng)曝光的攝像光量Vgr。在步驟S310中，中央控制單元19將攝像光量Vgr作為第二可見(jiàn)光量存儲(chǔ)在光量存儲(chǔ)器27中。在位置調(diào)整和焦點(diǎn)調(diào)整完成時(shí)，檢查者按下攝像開(kāi)關(guān)30(步驟S311中為“是”)， 并且處理進(jìn)入步驟S312。在步驟S312中，中央控制單元19指示攝像光源控制單元M控制閃光燈光源12發(fā)出脈沖光，以通過(guò)使用光量存儲(chǔ)器27中存儲(chǔ)的攝像光量中最新的光量來(lái)拍攝圖像。在步驟S313中，攝像單元23的圖像傳感器5接收從閃光燈光源12發(fā)出的并被眼底反射的可見(jiàn)光，以獲得圖像數(shù)據(jù)，由此拍攝眼底圖像。中央控制單元19將圖像傳感器5 所獲得的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器20中。本典型實(shí)施例使得能夠以這種方式選擇要對(duì)視神經(jīng)乳頭和整個(gè)眼底中的哪個(gè)適當(dāng)曝光，并且根據(jù)該選擇適當(dāng)控制光量。因此，可以在明顯節(jié)省了光量調(diào)節(jié)用的時(shí)間和勞動(dòng)時(shí)獲得所期望的圖像。第四典型實(shí)施例是在第三典型實(shí)施例中選擇曝光控制模式時(shí)，進(jìn)行用于防止眼底圖像中的視神經(jīng)乳頭過(guò)曝光、和圖像的信噪(S/N)比下降的處理。圖6是示出函數(shù)的圖。橫軸表示紅外光量測(cè)光值相對(duì)于從紅外光源14發(fā)出的光量的比P，并且縱軸表示攝像光量V。圖Fmr(P)示出要照射到視神經(jīng)乳頭上的適當(dāng)光量，并且圖Fmu(P)示出要照射到視神經(jīng)乳頭上的最大光量。圖Fgb (P)示出要照射到整個(gè)眼底上的最小光量，并且圖Fgr(P)示出要照射到整個(gè)眼底上的適當(dāng)光量。參考圖6，盡管將這些圖例示為線性函數(shù)，但根據(jù)要照射到被檢者的眼睛E上的光的波長(zhǎng)，各函數(shù)無(wú)需是線性函數(shù)。以下將參考圖7來(lái)說(shuō)明根據(jù)本典型實(shí)施例的眼底照相機(jī)所進(jìn)行的處理。對(duì)于與圖 5所示的第三典型實(shí)施例的處理相同的處理，將省略重復(fù)的說(shuō)明。根據(jù)本典型實(shí)施例的光量控制處理在首先考慮到防止圖像的信息總量減少、其次考慮到對(duì)所選擇的視神經(jīng)乳頭或整個(gè)眼底適當(dāng)曝光的情況下，控制光量。在步驟S406中，中央控制單元19判斷光量控制選擇單元28選擇了哪種曝光控制模式(要優(yōu)先哪個(gè)部位)。當(dāng)光量控制選擇單元觀選擇了用于對(duì)視神經(jīng)乳頭適當(dāng)曝光的第一曝光控制模式時(shí)(步驟S406中為“是”)，處理進(jìn)入步驟S407。在步驟S 407中，發(fā)光量計(jì)算單元沈根據(jù)表示來(lái)自視神經(jīng)乳頭的反射紅外光的光量的測(cè)光值Pm計(jì)算攝像光量Vmr =Fmr (Pm) 。如上所述，與其它眼底區(qū)域相比較，視神經(jīng)乳頭的反射率通常明顯高。在這種情況下，對(duì)視神經(jīng)乳頭適當(dāng)曝光的攝像光量Vmr和對(duì)整個(gè)眼底適當(dāng)曝光的攝像光量Vgr的關(guān)系為Vmr < Vgr。因此，當(dāng)利用攝像光量Vmr拍攝眼底圖像時(shí)，除視神經(jīng)乳頭以外的眼底區(qū)域可能曝光不足，從而可能導(dǎo)致除視神經(jīng)乳頭以外的眼底區(qū)域的S/N比下降。因此，基于測(cè)光值Pg (來(lái)自整個(gè)眼底的反射觀察光的平均光量)，發(fā)光量計(jì)算單元 26計(jì)算除視神經(jīng)乳頭以外的眼底區(qū)域的S/N比不小于所限定的閾值的最小攝像光量Vgb = Fgb (Pg) 。
在步驟S408中，發(fā)光量計(jì)算單元沈?qū)z像光量Vmr與攝像光量Vgb進(jìn)行比較。當(dāng)判斷為如圖8A所示的Vmr > Vgb時(shí)(步驟S408中為“否”)，處理進(jìn)入步驟S409。在步驟 S409中，中央控制單元19將攝像光量Vmr存儲(chǔ)在光量存儲(chǔ)器27中。相反，當(dāng)判斷為如圖8B所示的Vmr < Vgb時(shí)(步驟S408中為“是”)，處理進(jìn)入步驟S410。在步驟S410中，中央控制單元19將攝像光量Vgb存儲(chǔ)在光量存儲(chǔ)器27中，從而與對(duì)視神經(jīng)乳頭適當(dāng)曝光相比、更加優(yōu)先防止與除視神經(jīng)乳頭以外的眼底區(qū)域有關(guān)的信息丟失。當(dāng)選擇了用于對(duì)整個(gè)眼底適當(dāng)曝光的第二曝光控制模式時(shí)(步驟S406中為 “否”)，處理進(jìn)入步驟S411。在步驟S411中，基于測(cè)光值Pg (來(lái)自整個(gè)眼底的反射觀察光的平均光量)，發(fā)光量計(jì)算單元26計(jì)算對(duì)眼底圖像適當(dāng)曝光的攝像光量Vgr。基于測(cè)光值Rn (來(lái)自視神經(jīng)乳頭的反射觀察光的值)，發(fā)光量計(jì)算單元沈計(jì)算視神經(jīng)乳頭被過(guò)曝光的攝像光量Vmu，并將由此產(chǎn)生的值設(shè)置為最大攝像光量。在步驟S412中，發(fā)光量計(jì)算單元沈?qū)z像光量Vgr與攝像光量Vmu進(jìn)行比較。當(dāng)判斷為如圖8C所示的Vgr < Vmu時(shí)(步驟S412中為“是”)，處理進(jìn)入步驟S413。在步驟 S413中，中央控制單元19將攝像光量Vgr存儲(chǔ)在光量存儲(chǔ)器27中。相反，當(dāng)判斷為如圖8D所示的Vgr > Vmu時(shí)(步驟S412中為“否”)，處理進(jìn)入步驟S414。在步驟S414中，中央控制單元19將攝像光量Vmu存儲(chǔ)在光量存儲(chǔ)器27中，從而與對(duì)整個(gè)眼底適當(dāng)曝光相比、更加優(yōu)先防止視神經(jīng)乳頭被過(guò)曝光。其目的在于防止在視神經(jīng)乳頭被過(guò)曝光時(shí)、圖像的信息量明顯減少。本典型實(shí)施例使得能夠以這種方式選擇要對(duì)視神經(jīng)乳頭和整個(gè)眼底中的哪個(gè)適當(dāng)曝光，并且根據(jù)該選擇適當(dāng)控制光量。因此，可以在明顯節(jié)省了光量調(diào)節(jié)用的時(shí)間和勞動(dòng)時(shí)獲得所期望的圖像。在用于對(duì)視神經(jīng)乳頭適當(dāng)曝光的曝光控制模式中，當(dāng)眼底的S/N比落入容許值以下時(shí)，將眼底的S/N比未落入容許值以下的最小光量設(shè)置為攝像光量，由此防止由S/N比減小所引起的信息量減少。在用于對(duì)整個(gè)眼底適當(dāng)曝光的曝光控制模式中，當(dāng)視神經(jīng)乳頭被過(guò)曝光時(shí)，將視神經(jīng)乳頭未被過(guò)曝光的最大光量設(shè)置為攝像光量，由此防止與視神經(jīng)乳頭有關(guān)的信息丟失。曝光控制不限于此，并且可以進(jìn)行曝光控制，以使得檢查者選擇優(yōu)先視神經(jīng)乳頭的圖像質(zhì)量和除視神經(jīng)乳頭以外的眼底區(qū)域的圖像質(zhì)量中的哪個(gè)。在這種情況下，當(dāng)選擇視神經(jīng)乳頭或其它眼底區(qū)域時(shí)，整個(gè)眼底的S/N比可能落入容許值以下，或者在視神經(jīng)乳頭被過(guò)曝光時(shí)可能發(fā)生圖像的過(guò)曝光。然而，對(duì)于對(duì)視神經(jīng)乳頭或其它眼底區(qū)域進(jìn)行深入檢查而言，這是有用的。利用根據(jù)第四典型實(shí)施例的眼底照相機(jī)，可以選擇優(yōu)先視神經(jīng)乳頭和除視神經(jīng)乳頭以外的眼底區(qū)域的哪個(gè)，從而使得檢查者能夠根據(jù)情形獲得所期望的眼底圖像。利用根據(jù)第五典型實(shí)施例的眼底照相機(jī)，攝像單元23包括從眼底圖像檢測(cè)視神經(jīng)乳頭的位置的視神經(jīng)乳頭位置檢測(cè)單元。視神經(jīng)乳頭位置檢測(cè)單元從眼底圖像檢測(cè)視神經(jīng)乳頭的區(qū)域，并且獲取該區(qū)域的像素值作為來(lái)自視神經(jīng)乳頭的反射光的光量。盡管在上述典型實(shí)施例中使用通過(guò)接收紅外光所獲取的眼底圖像的最大亮度值或像素值，但可能發(fā)生由于噪聲引起的不正確檢測(cè)。檢測(cè)視神經(jīng)乳頭的位置使得能夠正確檢測(cè)來(lái)自視神經(jīng)乳頭的反射光的光量。攝像單元23中包括的視神經(jīng)乳頭位置檢測(cè)單元基于存儲(chǔ)器16中存儲(chǔ)的圖像傳感器5的像素輸出數(shù)據(jù)來(lái)檢測(cè)視神經(jīng)乳頭的位置。視神經(jīng)乳頭位置檢測(cè)單元無(wú)需包括在攝像單元23中，而是可以與中央控制單元19相連接。圖9示出一般的眼底圖像的例子。由于視神經(jīng)乳頭部通常是眼底圖像中最亮的部位，因此視神經(jīng)乳頭位置檢測(cè)單元將例如像素值為200以上的部位識(shí)別為視神經(jīng)乳頭部的候選。視神經(jīng)乳頭位置檢測(cè)單元還考慮到大小和形狀。盡管存在個(gè)體差異，但通常認(rèn)為視神經(jīng)乳頭的面積為0. 8 6mm2。視神經(jīng)乳頭具有近似橢圓的形狀。在本典型實(shí)施例中，視神經(jīng)乳頭位置檢測(cè)單元將像素值等于或大于預(yù)定值、面積為0. 4mm2以上、并且近似橢圓形狀的連續(xù)部位識(shí)別為視神經(jīng)乳頭，并且檢測(cè)其位置和范圍。 當(dāng)視神經(jīng)乳頭位置檢測(cè)單元能檢測(cè)到眼底區(qū)域中視神經(jīng)乳頭的位置時(shí)，視神經(jīng)乳頭位置檢測(cè)單元將位置信息輸出至測(cè)光值計(jì)算單元18。測(cè)光值計(jì)算單元18通過(guò)使用平均值、中值和除較高的幾個(gè)百分點(diǎn)以外的最大值來(lái)獲取視神經(jīng)乳頭的像素值。視神經(jīng)乳頭的檢測(cè)不限于此，還可以通過(guò)與周圍像素值進(jìn)行比較來(lái)進(jìn)行視神經(jīng)乳頭的檢測(cè)。以下將參考圖10來(lái)說(shuō)明根據(jù)第五典型實(shí)施例的眼底照相機(jī)所進(jìn)行的處理。針對(duì)與第一典型實(shí)施例的處理相同的處理，將省略重復(fù)的說(shuō)明。在步驟S505中，中央控制單元109判斷視神經(jīng)乳頭的檢測(cè)是否成功。當(dāng)視神經(jīng)乳頭的檢測(cè)成功時(shí)(步驟S505中為“是”)，處理進(jìn)入步驟S506。當(dāng)視神經(jīng)乳頭的檢測(cè)失敗時(shí)(步驟S505中為“否”)，處理進(jìn)入步驟S510。在步驟 S510中，測(cè)光值計(jì)算單元18計(jì)算針對(duì)整個(gè)眼底的光量。具體地，測(cè)光值計(jì)算單元18基于眼底圖像數(shù)據(jù)計(jì)算來(lái)自整個(gè)眼底的反射紅外光的平均光量，以計(jì)算測(cè)光值Sg。在步驟S511中，發(fā)光量計(jì)算單元沈通過(guò)使用測(cè)量期間紅外光源14發(fā)出的光量來(lái)使測(cè)光值Sg標(biāo)準(zhǔn)化以計(jì)算測(cè)光值Pg，并且參考中央控制單元19的存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的函數(shù)來(lái)計(jì)算對(duì)整個(gè)眼底適當(dāng)曝光的光量Vgr。中央控制單元19將光量Vgr作為攝像光量存儲(chǔ)在光量存儲(chǔ)器27中。當(dāng)不能檢測(cè)到視神經(jīng)乳頭時(shí)，自動(dòng)使用針對(duì)整個(gè)眼底的攝像光量來(lái)進(jìn)行攝像，從而便于攝像之前的設(shè)置。由于從圖像檢測(cè)到視神經(jīng)乳頭的位置以計(jì)算來(lái)自視神經(jīng)乳頭的反射光的光量，因此可以防止由于噪聲引起的不正確檢測(cè)，并且可以正確控制光量。可以將作為本典型實(shí)施例的特征處理的視神經(jīng)乳頭位置的檢測(cè)應(yīng)用于根據(jù)第二至第四典型實(shí)施例中的任一個(gè)的眼底照相機(jī)。在這種情況下，與第五典型實(shí)施例相同，優(yōu)選設(shè)置視神經(jīng)乳頭位置檢測(cè)單元。利用根據(jù)第六典型實(shí)施例的眼底照相機(jī)，中央控制單元19的存儲(chǔ)單元包括用于獲得最大攝像光量、適當(dāng)光量和最小攝像光量的表信息?；趶募t外光源14發(fā)出的紅外光中來(lái)自整個(gè)眼底的反射紅外光的光量來(lái)獲得最大值和最小值。檢查者在操作單元四上可調(diào)整的光量的范圍局限于最小值和最大值之間的范圍。對(duì)于與根據(jù)第一典型實(shí)施例的眼底照相機(jī)100相同的結(jié)構(gòu)，將省略重復(fù)的說(shuō)明。
中央控制單元19的存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的表信息存儲(chǔ)從紅外光源14發(fā)出的被視神經(jīng)乳頭反射并被圖像傳感器5接收到的光量、以及與該光量值相對(duì)應(yīng)的最大攝像光量、預(yù)先設(shè)置的適當(dāng)攝像光量和最小攝像光量。最小攝像光量指使得視神經(jīng)乳頭的圖像的S/N比不落入檢查者在攝像之前的設(shè)置時(shí)預(yù)先設(shè)置的或在制造設(shè)備時(shí)預(yù)先設(shè)置的容許值以下的光量。在本典型實(shí)施例中，由于從紅外光源14發(fā)出的紅外光的光量是固定值，因此在表信息中，圖像傳感器5所接收到的紅外光的光量與可見(jiàn)光量直接相關(guān)聯(lián)。參考該表信息，中央控制單元19可以根據(jù)視神經(jīng)乳頭所反射的紅外光的光量，適當(dāng)確定圖像中的視神經(jīng)乳頭未被過(guò)曝光、并且S/N比在容許范圍內(nèi)的攝像光量。以下將參考圖11來(lái)說(shuō)明根據(jù)本典型實(shí)施例的眼底照相機(jī)所進(jìn)行的處理。對(duì)于與第一典型實(shí)施例的處理相同的處理，將省略重復(fù)的說(shuō)明。在步驟S605中，發(fā)光量計(jì)算單元沈參考與測(cè)光值計(jì)算單元18所獲得的紅外光量測(cè)光值和視神經(jīng)乳頭未被過(guò)曝光的最大攝像光量之間的關(guān)聯(lián)有關(guān)的表信息，以獲取最大攝像光量和最小攝像光量。在步驟S606中，基于所獲取的最大值和最小值，中央控制單元19 設(shè)置閃光燈光源12要發(fā)出的光量的范圍。該控制可以限制檢查者在操作單元四上可調(diào)整的光量。當(dāng)操作單元四設(shè)置有撥盤時(shí)，可以通過(guò)限制撥盤的可移動(dòng)范圍或減小攝像光量的變化相對(duì)于撥盤的轉(zhuǎn)動(dòng)量的比來(lái)限制光量的范圍。當(dāng)操作單元四設(shè)置有用于改變光量的按鈕時(shí)，可以限制通過(guò)使用該按鈕可改變的光量的范圍。當(dāng)操作單元四設(shè)置有光量增加按鈕和光量減少按鈕時(shí)，可以限制通過(guò)使用這兩個(gè)按鈕可改變的光量的范圍?？梢允褂门c多個(gè)光量分別相對(duì)應(yīng)的按鈕中的一些按鈕。作為另一例子，當(dāng)檢查者在操作單元四上選擇位于所設(shè)置的光量范圍外的光量時(shí)，可以在中央控制單元19的控制下，在監(jiān)視器21上顯示警告。在這種情況下，中央控制單元19和監(jiān)視器21構(gòu)成警告部件。警告不局限于顯示，還可以通過(guò)聲音或LED指示向檢查者通知警告。在步驟S607中，攝像光源控制單元M獲取檢查者所設(shè)置的光量值，并且控制閃光燈光源12以發(fā)出具有所設(shè)置的光量的可見(jiàn)光?；谒瓷涞募t外光的光量以這種方式限制在操作單元四上可調(diào)整的攝像光量的范圍，這樣與不限制該范圍的情況相比，便于檢查者調(diào)整光量。還可以使用來(lái)自整個(gè)眼底的反射紅外光的平均光量來(lái)控制可見(jiàn)光(攝像光)的光量。這使得檢查者能夠在不僅考慮到視神經(jīng)乳頭而且考慮到其它眼底區(qū)域的情況下設(shè)置適當(dāng)?shù)臄z像光量。在這種情況下，中央控制單元19的存儲(chǔ)單元需要存儲(chǔ)以下兩種不同的表信息與視神經(jīng)乳頭上反射紅外光的光量和攝像光(可見(jiàn)光)的光量之間的關(guān)聯(lián)有關(guān)的表信息A、和與眼底上反射紅外光的平均光量和攝像光(可見(jiàn)光)的光量之間的關(guān)聯(lián)有關(guān)的表信息B。表信息A存儲(chǔ)視神經(jīng)乳頭所反射的紅外光的光量相對(duì)于所照射的紅外光量的比、 以及與該比相對(duì)應(yīng)的最大可見(jiàn)光量、適當(dāng)可見(jiàn)光量和最小可見(jiàn)光量。表信息B存儲(chǔ)眼底所反射的紅外光的平均光量相對(duì)于所照射的紅外光量的比、以及與該比相對(duì)應(yīng)的最大可見(jiàn)光量、適當(dāng)可見(jiàn)光量和最小可見(jiàn)光量。
攝像光量限于與由(從表信息A獲得的)最大值和最小值所限定的攝像光量的范圍和(從表信息B獲得的)攝像光量的范圍的邏輯乘(AND)集合或邏輯加(OR)集合相對(duì)應(yīng)的范圍。檢查者可以通過(guò)從所限制的范圍中選擇光量來(lái)針對(duì)視神經(jīng)乳頭和/或整個(gè)眼底選擇適當(dāng)光量。在操作單元四上可選擇的攝像光量的范圍的限制不限于上述典型實(shí)施例。例如， 可以將攝像光量限制為與邏輯加(OR)集合相對(duì)應(yīng)的范圍。在這種情況下，檢查者可以容易地選擇同時(shí)適當(dāng)照亮視神經(jīng)乳頭和整個(gè)眼底區(qū)域的攝像光量。檢查者在操作單元四上可以選擇針對(duì)視神經(jīng)乳頭的最大光量和適當(dāng)光量的集合、或者針對(duì)整個(gè)眼底的最小攝像光量和適當(dāng)攝像光量的集合。在攝像光源控制單元25進(jìn)行的控制中，在不使用最小值的情況下，可以將檢查者在操作單元四上可調(diào)整的攝像光量限制為最大值以下，或者在不使用最大值的情況下，可以將該攝像光量限制為最小值以上。根據(jù)本發(fā)明的方面，不僅可以采用所接收到的光量相對(duì)于所照射的光量的比作為紅外光反射率值或可見(jiàn)光反射率值，而且可以采用許多其它值作為紅外光反射率值或可見(jiàn)光反射率值。例如，當(dāng)使用固定量作為要照射到被檢者的眼睛E上的紅外光時(shí)，可以使用圖像傳感器5所接收到的紅外光的光量。根據(jù)本發(fā)明的方面，盡管利用從閃光燈光源12發(fā)出可見(jiàn)光的發(fā)光時(shí)間段來(lái)控制光量，但用于控制光量的方法不限于此。還可以利用從閃光燈光源12要發(fā)出的光的強(qiáng)度、 和快門速度即快門打開(kāi)的時(shí)間段來(lái)控制光量。此外，可以利用光強(qiáng)度和快門速度的組合來(lái)控制圖像傳感器5要接收到的可見(jiàn)光的光量。在這種情況下，發(fā)光量計(jì)算單元沈確定圖像傳感器5要接收到的可見(jiàn)光的光量， 并且設(shè)置接收所確定的光量所需的來(lái)自閃光燈光源12的光的強(qiáng)度、發(fā)光的時(shí)間段和快門速度。例如，可以通過(guò)參考所存儲(chǔ)的與光強(qiáng)度、發(fā)光的時(shí)間段和快門速度之間的關(guān)聯(lián)有關(guān)的表信息來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方面。還可以通過(guò)進(jìn)行以下處理來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方面。具體地，將用于實(shí)現(xiàn)上述典型實(shí)施例的一些功能的軟件程序經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)或各種存儲(chǔ)介質(zhì)供給至系統(tǒng)或設(shè)備，并且該系統(tǒng)或設(shè)備的計(jì)算機(jī)(或CPU或微處理器單元(MPU))載入并執(zhí)行該軟件程序。在這種情況下，將用于執(zhí)行根據(jù)上述典型實(shí)施例的圖3、5、7、10和11所示的處理的一部分的程序存儲(chǔ)在中央控制單元19的存儲(chǔ)單元中。然后，將該程序載入中央控制單元 19的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)中，并且中央控制單元19的CPU讀取并執(zhí)行該程序。已經(jīng)基于視神經(jīng)乳頭所反射的紅外光的大小和視神經(jīng)乳頭所反射的可見(jiàn)光的大小之間的相關(guān)關(guān)系這一發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)了本發(fā)明的方面。利用該相關(guān)關(guān)系使得可以基于視神經(jīng)乳頭所反射的紅外光的光量來(lái)控制攝像光(可見(jiàn)光)的光量，由此使得在防止被檢者的眼睛縮瞳時(shí)能夠?qū)⒁暽窠?jīng)乳頭暴露至所期望的光量。盡管已經(jīng)參考典型實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開(kāi)的典型實(shí)施例。所附權(quán)利要求書(shū)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)和功能。
權(quán)利要求
1.一種眼科攝像設(shè)備，包括控制單元，用于基于被照射了紅外光的被檢者的眼睛的眼底的紅外光圖像中視神經(jīng)乳頭的像素值，控制要照射到所述被檢者的眼睛上的可見(jiàn)光的光量；以及攝像單元，用于拍攝被照射了具有所控制的光量的可見(jiàn)光的所述被檢者的眼睛的眼底的圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼科攝像設(shè)備，其特征在于，所述控制單元參考與如下兩者之間的關(guān)聯(lián)有關(guān)的信息來(lái)控制要照射到所述被檢者的眼睛上的可見(jiàn)光的光量所述像素值相對(duì)于所照射的紅外光的光量的比；以及使所述被檢者的眼睛的眼底具有預(yù)定曝光級(jí)的可見(jiàn)光的光量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的眼科攝像設(shè)備，其特征在于，所述信息是通過(guò)使用所述視神經(jīng)乳頭的紅外光反射率和可見(jiàn)光反射率之間的相關(guān)關(guān)系所生成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的眼科攝像設(shè)備，其特征在于，使所述被檢者的眼睛的眼底具有預(yù)定曝光級(jí)的可見(jiàn)光的光量是在所述攝像單元拍攝到的眼底圖像中所述視神經(jīng)乳頭未被過(guò)曝光的最大光量，以及其中，所述控制單元將要照射到所述被檢者的眼睛上的可見(jiàn)光的光量控制為所述最大光量。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的眼科攝像設(shè)備，其特征在于，使所述被檢者的眼睛的眼底具有預(yù)定曝光級(jí)的可見(jiàn)光的光量是在所述攝像單元拍攝到的眼底圖像中對(duì)所述視神經(jīng)乳頭適當(dāng)曝光的設(shè)定光量，以及其中，所述控制單元控制可見(jiàn)光的光量，以將具有所述設(shè)定光量的可見(jiàn)光照射到所述被檢者的眼睛上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼科攝像設(shè)備，其特征在于，還包括選擇單元，用于選擇所述視神經(jīng)乳頭的曝光級(jí)，其中，所述控制單元控制可見(jiàn)光源，以將具有與所選擇的曝光級(jí)相對(duì)應(yīng)的光量的可見(jiàn)光照射到所述被檢者的眼睛上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼科攝像設(shè)備，其特征在于，還包括光量獲取單元，用于基于照射到所述被檢者的眼睛上的紅外光中、從所述視神經(jīng)乳頭反射的紅外光的光量，獲取使所述被檢者的眼睛的眼底具有第一曝光級(jí)的第一可見(jiàn)光量， 并基于照射到所述被檢者的眼睛上的紅外光中、從除所述視神經(jīng)乳頭以外的眼底區(qū)域反射的紅外光的光量，獲取使所述被檢者的眼睛的眼底具有第二曝光級(jí)的第二可見(jiàn)光量，其中，所述控制單元基于所述光量獲取單元所獲取的光量，控制要照射到所述被檢者的眼睛上的可見(jiàn)光的光量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的眼科攝像設(shè)備，其特征在于，還包括選擇單元，用于選擇所述第一曝光級(jí)和所述第二曝光級(jí)之一。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的眼科攝像設(shè)備，其特征在于，所述第一可見(jiàn)光量是在拍攝到的眼底圖像中所述視神經(jīng)乳頭未被過(guò)曝光的最大光量，以及其中，當(dāng)所述第二可見(jiàn)光量大于所述第一可見(jiàn)光量時(shí)，所述控制單元控制可見(jiàn)光源以照射具有所述第一可見(jiàn)光量的可見(jiàn)光。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的眼科攝像設(shè)備，其特征在于，所述第二可見(jiàn)光量是拍攝到的眼底圖像的圖像質(zhì)量未落入閾值以下的最小光量，以及其中，當(dāng)所述第一可見(jiàn)光量小于所述第二可見(jiàn)光量時(shí)，所述控制單元控制可見(jiàn)光源以照射具有所述第二可見(jiàn)光量的可見(jiàn)光。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的眼科攝像設(shè)備，其特征在于，還包括 操作單元，用于使得檢查者能夠調(diào)節(jié)光量，其中，所述第一可見(jiàn)光量是在拍攝到的眼底圖像中所述視神經(jīng)乳頭未被過(guò)曝光的最大光量，其中，所述第二可見(jiàn)光量是拍攝到的眼底圖像的圖像質(zhì)量未落入閾值以下的最小光量，以及其中，所述控制單元基于所述第一可見(jiàn)光量和所述第二可見(jiàn)光量，控制在所述操作單元上能夠調(diào)節(jié)的光量的范圍。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼科攝像設(shè)備，其特征在于，還包括檢測(cè)單元，用于基于所述紅外光圖像中的像素值，檢測(cè)作為所述視神經(jīng)乳頭的預(yù)定區(qū)域；以及獲取單元，用于基于檢測(cè)到的區(qū)域的像素值，獲取所述視神經(jīng)乳頭的像素值。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼科攝像設(shè)備，其特征在于，還包括 操作單元，用于使得檢查者能夠調(diào)節(jié)光量，其中，所述控制單元基于被照射了紅外光的所述被檢者的眼睛的紅外光圖像中的像素值，控制在所述操作單元上能夠調(diào)節(jié)的光量的范圍。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼科攝像設(shè)備，其特征在于，還包括 操作單元，用于使得檢查者能夠調(diào)節(jié)光量，其中，所述控制單元基于被照射了紅外光的所述被檢者的眼睛的紅外光圖像中的像素值，設(shè)置在所述操作單元上能夠調(diào)節(jié)的光量的范圍，以及其中，所述控制單元包括警告單元，所述警告單元用于在選擇了位于所設(shè)置的范圍以外的光量時(shí)，輸出警告。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼科攝像設(shè)備，其特征在于，所述控制單元控制可見(jiàn)光源要發(fā)出的光的強(qiáng)度、發(fā)光的時(shí)間段和快門速度至少之一，以調(diào)節(jié)要照射到所述被檢者的眼睛上、并經(jīng)由所述被檢者的眼睛的眼底被圖像傳感器接收到的可見(jiàn)光的光量。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼科攝像設(shè)備，其特征在于，還包括 紅外光源，用于發(fā)出紅外光；可見(jiàn)光源，用于發(fā)出可見(jiàn)光；照明光學(xué)系統(tǒng)，用于將所發(fā)出的紅外光和所發(fā)出的可見(jiàn)光引導(dǎo)至所述被檢者的眼睛的眼底；攝像光學(xué)系統(tǒng)，用于將所發(fā)出的、由所述照明光學(xué)系統(tǒng)引導(dǎo)至所述眼底并被所述眼底反射的紅外光和可見(jiàn)光引導(dǎo)至所述攝像單元；以及存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)與如下兩者之間的關(guān)聯(lián)有關(guān)的信息被照射了紅外光的紅外眼底圖像中所述視神經(jīng)乳頭的像素值；以及使所述被檢者的眼睛的眼底具有預(yù)定曝光級(jí)的、所述可見(jiàn)光源發(fā)出的可見(jiàn)光的光量，其中，所述攝像單元接收紅外光和可見(jiàn)光，以根據(jù)與所接收到的光量相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)獲得圖像數(shù)據(jù)，其中，所述控制單元基于所述攝像單元在接收到所發(fā)出的紅外光時(shí)輸出的電信號(hào)和所存儲(chǔ)的所述信息，控制所述可見(jiàn)光源發(fā)出的可見(jiàn)光的光量。
17.一種眼科攝像設(shè)備，包括控制單元，用于基于照射到被檢者的眼睛上的、具有第一波長(zhǎng)段的光中從視神經(jīng)乳頭反射的光的光量，控制要照射到所述被檢者的眼睛上的、具有不同于所述第一波長(zhǎng)段的第二波長(zhǎng)段的光的光量；以及攝像單元，用于拍攝被照射了具有所控制的光量并具有所述第二波長(zhǎng)段的光的所述被檢者的眼睛的眼底的圖像。
18.—種眼科攝像設(shè)備用的控制方法，所述控制方法包括以下步驟基于照射到被檢者的眼睛上的紅外光中、從視神經(jīng)乳頭反射的紅外光的光量，控制要照射到所述被檢者的眼睛上的可見(jiàn)光的光量；以及拍攝被照射了具有所控制的光量的可見(jiàn)光的所述被檢者的眼睛的眼底的圖像。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種眼科攝像設(shè)備及其控制方法。所述眼科攝像設(shè)備包括控制單元，用于基于被照射了紅外光的被檢者的眼睛的眼底的紅外光圖像中視神經(jīng)乳頭的像素值，控制要照射到所述被檢者的眼睛上的可見(jiàn)光的光量；以及攝像單元，用于拍攝被照射了具有所控制的光量的可見(jiàn)光的所述被檢者的眼睛的眼底的圖像。
文檔編號(hào)A61B3/14GK102188232SQ20111006372
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月16日
發(fā)明者鐮田尚平 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社