眼科裝置、攝像控制裝置及攝像控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供眼科裝置、攝像控制裝置及攝像控制方法。所述攝像控制裝置通過使用如下的被檢體圖像來進行聚焦操作，以將攝像光學系統(tǒng)相對于被光源照明的被檢體設置于對焦狀態(tài)，其中，所述被檢體圖像通過利用圖像傳感器對所述被檢體進行攝像而獲得。所述攝像控制裝置改變攝像設置，以便與用于該聚焦的聚焦操作的非執(zhí)行期間相比，將所述聚焦操作的執(zhí)行期間的、獲取的被檢體圖像的信號噪聲比設置為更高。
【專利說明】眼科裝置、攝像控制裝置及攝像控制方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及眼科裝置、攝像控制裝置及攝像控制方法。
【背景技術】
[0002]一般而言，當使用以無散瞳眼底照相機為代表的眼科裝置時，操作者在查看由圖像傳感器拍攝的眼底觀察圖像的同時，在向上、向下、向左、向右、向前及向后方向上，進行裝置與被檢眼之間的定位和聚焦。近來，具有自動聚焦功能的眼科裝置廣為人知，這種眼科裝置被設計用來通過使用由圖像傳感器拍攝的眼底觀察圖像，來自動進行聚焦。
[0003]眼科裝置的自動聚焦方案可以大致分為兩種類型。一種類型是如在日本特開平5-95907號公報中所公開的如下方案，即將分割指標投影在被檢眼的瞳孔上，并通過圖像處理來檢測拍攝的指標圖像之間的位置關系，從而進行自動聚焦。在這種情況下，使用指標圖像的自動聚焦方案被定義為指標圖像自動聚焦方案。該指標圖像自動聚焦方案能夠針對被檢眼光學系統(tǒng)的諸如散光等的屈光異常，在指標在瞳孔上的分割方向上進行精確的聚焦，但是不能在指標在瞳孔上的分割方向以外的方向上進行精確的聚焦。
[0004]另一種類型是如在日本特開2011-50532號公報中所公開的如下方案，即當進行自動聚焦時，通過圖像處理來檢測眼底觀察圖像自身上的色調(diào)差，從而進行自動聚焦，而不使用在被檢眼的眼底上投影的任何指標圖像。在這種情況下，使用眼底圖像的自動聚焦方案被定義為眼底圖像自動聚焦方案。該眼底圖像自動聚焦方案能夠使如下的誤差最小化，所述誤差源于參照指標圖像自動聚焦方案中所描述的、被檢眼的光學系統(tǒng)的諸如散光等的屈光異常。
[0005]然而，使用由圖像傳感器拍攝的眼底觀察圖像的眼底圖像自動聚焦方案，容易受到圖像傳感器的噪聲的影響，`因為作為聚焦對象的眼底觀察圖像上的色調(diào)差是小的。這導致聚焦精度的降低。通過提高眼底觀察圖像與圖像傳感器的噪聲之間的信號噪聲比(S/N比)，能夠改善聚焦精度。例如，可以通過增加觀察光源的照明光量，來提高這種信號噪聲t匕。然而，在觀察期間，例如，當在向上、向下、向左、向右、向前及向后方向上進行被檢眼相對于裝置的定位時，并不總是需要提高眼底觀察圖像與圖像傳感器的噪聲之間的信號噪聲比(S/N比)。因此，如果在觀察期間使觀察光源的照明光量保持為大的，則會給被檢者施加不必要的沉重負擔。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的實施例在眼科裝置等中，通過使用被檢體圖像來實現(xiàn)精確的聚焦，而不給被檢者施加任何不必要的沉重負擔。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種攝像控制裝置，該攝像控制裝置包括:聚焦單元，其用于通過使用如下的被檢體圖像來進行聚焦操作，以將攝像光學系統(tǒng)相對于被光源照明的被檢體設置于對焦狀態(tài)，其中，所述被檢體圖像通過利用圖像傳感器對所述被檢體進行攝像而獲得；以及改變單元，其用于改變攝像設置，以便與所述聚焦單元的聚焦操作的非執(zhí)行期間相比，將所述聚焦操作的執(zhí)行期間的、通過所述攝像而獲取的所述被檢體圖像的信號噪聲比設置為更高。
[0008]此外，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種眼科裝置，該眼科裝置包括:
[0009]上述攝像控制裝置；
[0010]所述光源；
[0011]所述圖像傳感器；以及
[0012]所述攝像光學系統(tǒng)，
[0013]其中，眼底圖像被拍攝作為所述被檢體圖像。
[0014]此外，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種攝像控制方法，該攝像控制方法包括:使聚焦單元通過使用如下的被檢體圖像來進行聚焦操作、以將攝像光學系統(tǒng)相對于被光源照明的被檢體設置于對焦狀態(tài)的步驟，其中，所述被檢體圖像通過利用圖像傳感器對所述被檢體進行攝像而獲得；以及使改變單元改變攝像設置、以便與所述聚焦操作的非執(zhí)行期間相比、將所述聚焦操作的執(zhí)行期間的、通過所述攝像而獲取的所述被檢體圖像的信號噪聲比設置為更高的步驟。
[0015]通 過以下參照附圖對示例性實施例的描述，本發(fā)明的其他特征將變得清楚。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是示出根據(jù)第一實施例的無散瞳眼底照相機的結構的示例的框圖；
[0017]圖2是示出根據(jù)第一實施例的無散瞳眼底照相機的操作的流程圖；
[0018]圖3是示出眼底觀察圖像和用于眼底圖像自動聚焦的聚焦評價區(qū)域的圖；
[0019]圖4是示出聚焦評價區(qū)域中的眼底觀察圖像的圖；
[0020]圖5是示出在沒有圖像傳感器的噪聲的任何影響的情況下的眼底觀察圖像的色調(diào)值的曲線圖；
[0021]圖6是示出當疊加了圖像傳感器的噪聲時的眼底觀察圖像的色調(diào)值的曲線圖；
[0022]圖7是示出根據(jù)第二實施例的無散瞳眼底照相機的結構的示例的框圖；
[0023]圖8是示出根據(jù)第二實施例的無散瞳眼底照相機的操作的流程圖；
[0024]圖9是示出眼底觀察圖像、指標圖像及聚焦評價區(qū)域23的圖；
[0025]圖10是示出聚焦評價區(qū)域中的指標圖像的圖；以及
[0026]圖11是示出指標圖像22的色調(diào)值的曲線圖。
【具體實施方式】
[0027]下面，將參照附圖來描述本發(fā)明的若干優(yōu)選實施例。在下文中，將通過例示根據(jù)本發(fā)明的攝像控制裝置應用于眼科裝置、特別是無散瞳眼底照相機的情況，來描述本發(fā)明的各實施例。
[0028]第一實施例
[0029]圖1是示出根據(jù)第一實施例的無散瞳眼底照相機100的結構的示例的框圖。根據(jù)該實施例的無散瞳眼底照相機100具有進行眼底圖像自動聚焦的功能。首先，將參照圖1來描述無散瞳眼底照相機100的結構。
[0030]在向被檢眼E的眼底Er延伸的光軸LI上，依次布置了物鏡1、穿孔鏡2、聚焦透鏡3、攝像透鏡4及圖像傳感器5，這些部件構成攝像光學系統(tǒng)。該實施例例示了構成無散瞳眼底照相機的攝像光學系統(tǒng)。這種攝像光學系統(tǒng)針對眼睛E構成眼底攝像光學系統(tǒng)。另一方面，在穿孔鏡2的反射方向上的光軸L2上，布置了透鏡6、指標投影部7、二向色鏡8、聚光透鏡9及觀察光源10。此外，在二向色鏡8的反射方向上的光軸L3上，布置了聚光透鏡11及攝像光源12。光軸L2和L3上的結構構成照明光學系統(tǒng)。這種照明光學系統(tǒng)是構成無散瞳眼底照相機100的眼底照明光學系統(tǒng)的示例。
[0031]二向色鏡8具有在觀察光源10的波長范圍內(nèi)透射光、而在攝像光源12的波長范圍內(nèi)反射光的特性。觀察光源10布置有多個LED，并且用波長在紅外區(qū)域內(nèi)的光來照射被檢眼。攝像光源12用波長在可見區(qū)域內(nèi)的光來照射眼底Er。
[0032]無散瞳眼底照相機100還包括眼底圖像自動聚焦部13、眼底照相機控制部14、SN控制部15、顯示圖像處理部16及顯示部17。具體而言，眼底圖像自動聚焦部13連接到聚焦透鏡3、圖像傳感器5及眼底照相機控制部14。眼底圖像自動聚焦部13由來自圖像傳感器5的圖像來計算聚焦評價值，并且基于來自眼底照相機控制部14的指令來驅(qū)動聚焦透鏡
3。SN控制部15連接到圖像傳感器5、觀察光源10、眼底照相機控制部14及顯示圖像處理部16，并且基于來自眼底照相機控制部14的指令，來設置圖像傳感器5的放大因數(shù)以及觀察光源10的發(fā)射光量。眼底照相機控制部14連接到攝像光源12、眼底圖像自動聚焦部13及SN控制部15，并且進行總體的控制，諸如對攝像光源12的發(fā)光控制，以及對眼底圖像自動聚焦部13及SN控制部15的操作開始/結束控制等。顯示圖像處理部16連接到圖像傳感器5及顯示部17，并且對來自圖像傳感器5的圖像進行圖像處理，以將該圖像顯示在顯示部17上。上述的眼底圖像自動聚焦部13、眼底照相機控制部14、SN控制部15及顯示圖像處理部16構成無散瞳眼底照相機100的攝像控制部。 [0033]下面，將描述在具有上述結構的根據(jù)該實施例的無散瞳眼底照相機100中的、從觀察到攝像的操作。首先，將參照圖2中的流程圖來描述觀察操作。圖2的流程圖示出了眼底圖像自動聚焦部13、眼底照相機控制部14及SN控制部15的操作。
[0034]當操作者將眼睛E定位于物鏡I的正面、并且裝置依照操作者的預定操作開始觀察操作時，SN控制部15首先將觀察光源10的發(fā)射光量設置為Il (步驟S101)。當觀察光源10以由SN控制部15設置的發(fā)射光量Il發(fā)射光時，觀察照明光穿過從觀察光源10延伸到物鏡I的眼底照明光學系統(tǒng)，并且經(jīng)由眼睛E的瞳孔Ep對眼底Er進行照明。來自被觀察光源10照明的眼底Er的反射光，穿過延伸到物鏡1、穿孔鏡2、聚焦透鏡3及攝像透鏡4的眼底攝像光學系統(tǒng)，并到達圖像傳感器5。
[0035]在設置觀察光源10的同時，SN控制部15將圖像傳感器5的放大因數(shù)設置為SI(步驟S102)。圖像傳感器5以所設置的放大因數(shù)SI拍攝眼底觀察圖像。顯示圖像處理部16對眼底觀察圖像應用諸如單色化處理或伽瑪曲線計算等的處理，并且在顯示部17上顯示所得到的圖像。操作者在查看顯示在顯示部17上的眼底觀察圖像的同時，通過操作控制臺(未示出)向上、向下、向左、向右、向前和向后移動無散瞳眼底照相機100，從而在向上、向下、向左、向右、向前及向后方向上，進行眼睛E與無散瞳眼底照相機100之間的定位。
[0036]當在例如眼睛E與無散瞳眼底照相機100之間的位置關系滿足預定關系的情況下、確定定位完成時，裝置發(fā)出開始眼底圖像自動聚焦的指令。即，裝置響應于定位的完成而自動開始眼底圖像自動聚焦(步驟S103:是)。請注意，本發(fā)明不局限于裝置在定位完成時自動開始眼底圖像自動聚焦的情況。例如，裝置可以依照操作者經(jīng)由諸如開關等的操作部發(fā)出開始聚焦的指令的操作，而開始眼底圖像自動聚焦。當裝置開始眼底圖像自動聚焦時，眼底圖像自動聚焦部13通過使用如下的被檢體圖像來執(zhí)行聚焦操作，以使攝像光學系統(tǒng)在被作為光源的觀察光源10照明的被檢體(在該實施例中為眼底)上聚焦，其中，通過利用圖像傳感器5對所述被檢體進行攝像而獲得所述被檢體圖像。在聚焦操作執(zhí)行期間，裝置改變攝像設置，使得與聚焦操作非執(zhí)行期間相比，提高通過利用圖像傳感器5進行攝像而獲取的被檢體圖像的信號噪聲比。
[0037]在該實施例中，上述改變攝像設置的操作包括在聚焦操作執(zhí)行期間增加觀察光源10的發(fā)射光量，同時減小來自圖像傳感器5的信號的放大因數(shù)。首先，SN控制部15將觀察光源10的發(fā)射光量從Il改變?yōu)?2。在這種情況下，發(fā)射光量12大于發(fā)射光量11(12>11)。觀察光源10以由SN控制部15設置的發(fā)射光量12發(fā)射光(步驟S104)。在設置發(fā)射光量12的同時，SN控制部15將圖像傳感器5的放大因數(shù)從SI改變?yōu)镾2。在這種情況下，放大因數(shù)S2小于放大因數(shù)SI (S1>S2)(步驟S105)。
[0038]然后，眼底圖像自動聚焦部13執(zhí)行眼底圖像自動聚焦(步驟S106)。在眼底圖像自動聚焦中，利用通過用圖像傳感器5對被檢體進行攝像而獲得的被檢體圖像，眼底圖像自動聚焦部13進行聚焦評價，并且眼底圖像自動聚焦部13基于該聚焦評價，自動使眼底攝像光學系統(tǒng)在眼底Er上聚焦。即，眼底圖像自動聚焦部13通過使用在步驟S104中改變了設置的觀察光源10，對眼底Er進行照明，同時接收由在步驟S105中改變了設置的圖像傳感器5拍攝的眼底觀察圖像。眼底圖像自動聚焦部13將接收到的眼底觀察圖像中的預定區(qū)域，設置作為聚焦評價區(qū)域。在這種情況下，聚焦評價區(qū)域用于表示眼底觀察圖像中的、要執(zhí)行眼底圖像自動聚焦的特定關注區(qū)域。圖3示出了眼底觀察圖像中的聚焦評價區(qū)域的示例。參照圖3，從掩模18中的眼底觀察圖像被描繪的部分起，中大血管被描繪的部分被設置作為聚焦評價區(qū)域19。請注意，雖然在該實施例中，將中大血管的描繪部分設置作為聚焦評價區(qū)域19，但是不局限于此。例如，可以將諸如乳頭區(qū)域等的其他描繪部分，設置作為聚焦評價區(qū)域。此外，例如，操作者可以從眼底觀察圖像中指定所需位置，作為聚焦評價區(qū)域19?？梢詫⒀鄣子^察圖像上的預定位置及區(qū)域，設置作為聚焦評價區(qū)域19。
[0039]圖4僅示出了在圖3中設置的、提取的聚焦評價區(qū)域19。眼底圖像自動聚焦部13驅(qū)動聚焦透鏡3，以在設置的聚焦評價區(qū)域19中，搜索獲得最大聚焦評價值的聚焦透鏡位置。該聚焦評價值是在聚焦評價區(qū)域中描繪的眼底觀察圖像的結構物之間的色調(diào)差的大小。
[0040]圖5示出了在圖4中所示的虛線20上的位置Pl至P3處的色調(diào)值。參照圖4及圖5，從位置Pl到位置P2的部分是神經(jīng)纖維層的描繪部分，位置P2對應于血管與神經(jīng)纖維層之間的邊界的描繪部分，并且從位置P2到位置P3的部分是血管的描繪部分。在實際中，各色調(diào)值上疊加了圖像傳感器5的噪聲。然而，為了描述方便，圖5示出了各色調(diào)值不受圖像傳感器5的噪聲影響的理想狀態(tài)。
[0041]在這種情況下，聚焦評價值是神經(jīng)纖維層部分與血管部分之間的色調(diào)差CT1。眼底圖像自動聚焦部13搜索聚焦評價值CTl達到最大的聚焦透鏡位置，并且將聚焦透鏡移動到搜索后的位置，從而完成眼底圖像自動聚焦(步驟S106)。在眼底圖像自動聚焦完成時，SN控制部15將觀察光源10的發(fā)射光量從12重置為Il (步驟S107)。然后，觀察光源10以由SN控制部15改變后的發(fā)射光量Il發(fā)射光。同時，SN控制部15將圖像傳感器5的放大因數(shù)從S2重置為SI (步驟S108)。然后，圖像傳感器5以所設置的放大因數(shù)SI拍攝眼底觀察圖像。
[0042]接下來，將描述攝像過程。在完成上述的眼睛E與無散瞳眼底照相機100之間的精確定位及眼底圖像自動聚焦時，操作者能夠通過操作攝像開始開關(未示出)來進行攝像。
[0043]當操作者操作攝像開始開關時，眼底照相機控制部14使攝像光源12發(fā)射光。在穿過從攝像光源12延伸到物鏡I的眼底照明光學系統(tǒng)時，從攝像光源12發(fā)射的攝像照明光對眼底Er進行照明。來自被攝像光源12照明的眼底Er的反射光穿過穿孔鏡2及聚焦透鏡3，通過從物鏡I延伸到攝像透鏡4的眼底攝像光學系統(tǒng)，到達圖像傳感器5。顯示圖像處理部16對由圖像傳感器5拍攝的眼底圖像，進行彩色色度轉(zhuǎn)換處理及伽瑪曲線計算處理，并且在顯示部17上顯示所得到的圖像。
[0044]該實施例具有如下的特征，即依照眼底圖像自動聚焦是否啟用，來切換觀察光源10的發(fā)射光量設置以及圖像傳感器5的放大因數(shù)設置，并且這些設置的關系被定義為12>11和S1>S2。以下說明該操作作為該實施例的特征的原因。下面，將對眼底圖像自動聚焦啟用時和禁用時的情況分別進行描述。
[0045]<眼底圖像自動聚焦:禁用>
[0046]當眼底圖像自動聚焦禁用時要進行的觀察行為，是在向上、向下、向左、向右、向前及向后方向上，進行眼睛E與無散瞳眼底照相機100之間的定位。在顯示部17上顯示的眼底觀察圖像，需要使操作者在查看整個眼底觀察圖像時，能夠辨識無散瞳眼底照相機100與諸如乳頭、黃斑及血管等眼底的結構物之間的相對位置關系。
[0047]由于這一原因，在上述所需的范圍內(nèi)，將觀察光源10的發(fā)射光量設置為盡可能小的值(II)，而將圖像傳感器5的放大因數(shù)設置為盡可能高的值(SI)。這使得能夠進行定位，而無需用不必要的大量的觀察照 明光對被檢者進行照明，即不給被檢者施加任何不必要的沉重負擔。
[0048]另一方面，將圖像傳感器5的放大因數(shù)設置為高值(SI)也將放大圖像傳感器5的噪聲，導致眼底觀察圖像與圖像傳感器5的噪聲之間的信號噪聲比降低。這使得操作者在放大眼底觀察圖像時精確地觀察眼底觀察圖像的部分的情況下，辨識出圖像傳感器5的噪聲。然而，當進行定位時，只需要在查看整個眼底觀察圖像時，辨識無散瞳眼底照相機100與諸如乳頭、黃斑及血管等眼底的結構物之間的相對位置關系。這種低的信號噪聲比不會造成嚴重的問題。
[0049]<眼底圖像自動聚焦:啟用〉
[0050]在眼底圖像自動聚焦中，對眼底觀察圖像進行聚焦評價，如在步驟S106中所述。然而，該眼底觀察圖像的結構物之間的色調(diào)差非常小。例如，神經(jīng)纖維層與血管部之間的色調(diào)差CTl大約是5至15。由于這一原因，圖像傳感器5的噪聲對眼底圖像自動聚焦的聚焦精度有很大影響。
[0051]以下說明噪聲如何影響眼底圖像自動聚焦的聚焦精度。圖6示出了當以與眼底圖像自動聚焦禁用時相同的方式、設置了觀察光源10的發(fā)射光量Il以及圖像傳感器5的放大因數(shù)SI時的、在位置Pl至P3 (圖4)處的色調(diào)值。顯而易見，由于圖像傳感器5的放大因數(shù)SI是高值，因此與圖5相比，在色調(diào)值上疊加了圖像傳感器5的噪聲NI及噪聲N2。圖像傳感器5的放大因數(shù)越高，則圖像傳感器5的噪聲NI及噪聲N2的大小越大，反之亦然。
[0052]當在這種情況下執(zhí)行眼底圖像自動聚焦時，裝置計算由于噪聲NI及噪聲N2的影響而導致的色調(diào)差CT2，而不管是否有必要計算色調(diào)差CT1，從而導致聚焦精度大大降低。由于這一原因，在眼底圖像自動聚焦操作時，裝置將觀察光源10的發(fā)射光量設置為盡可能大的值(12)，而將圖像傳感器5的放大因數(shù)設置為盡可能低的值(S2)。即，裝置進行設置，以提高眼底觀察圖像與圖像傳感器5的噪聲之間的信號噪聲比。這些設置能夠?qū)崿F(xiàn)高的聚焦精度。
[0053]以上的描述總結如下。當眼底圖像自動聚焦禁用時，為了減輕被檢者的負擔，裝置將眼底觀察圖像與圖像傳感器5的噪聲之間的信號噪聲比設置為低的設置(觀察光源的發(fā)射光量Il以及圖像傳感器5的放大因數(shù)SI)。當在這種情況下進行定位時，操作者查看整個眼底觀察圖像，以檢查眼底的結構物與裝置之間的相對位置關系，因此，眼底觀察圖像與圖像傳感器5的噪聲之間的低信號噪聲比不構成問題。相反，當眼底圖像自動聚焦啟用時，與眼底圖像自動聚焦禁用時相比，裝置將眼底觀察圖像與圖像傳感器5的噪聲之間的信號噪聲比設置為更高的比率(即觀察光源的發(fā)射光量12以及圖像傳感器5的放大因數(shù)S2)，從而實現(xiàn)精確的眼底圖像自動聚焦。即，當眼底圖像自動聚焦啟用時與當眼底圖像自動聚焦禁用時，觀察光源10的發(fā)射光量以及圖像傳感器5的放大因數(shù)之間的關系被定義為12>11及 S1>S2。
[0054]請注意，由于即使當眼底圖像自動聚焦啟用時，顯示部17也顯示眼底觀察圖像，因此，操作者能夠在向上、向下、向左、向右、向前及向后方向上，進行眼睛E與無散瞳眼底照相機100之間的定位。
[0055]此外，上述實施例將觀察光源10的發(fā)射光量設置為12，并將圖像傳感器5的放大因數(shù)設置為S2，以便與眼底圖像自動聚焦禁用時相比，提高當眼底圖像自動聚焦啟用時的、眼底觀察圖像與圖像傳感器`5的噪聲之間的信號噪聲比。然而，裝置也可以改變發(fā)射光量和放大因數(shù)中的任意一者。例如，在眼底圖像自動聚焦中，可以通過將觀察光源10的發(fā)射光量從Il改變?yōu)?2，而使圖像傳感器5的放大因數(shù)保持為SI，來提高眼底觀察圖像與圖像傳感器5的噪聲之間的信號噪聲比。同樣，可以通過將圖像傳感器5的放大因數(shù)從SI改變?yōu)镾2，而使觀察光源10的發(fā)射光量保持為II，來提高眼底觀察圖像與圖像傳感器5的噪聲之間的信號噪聲比。
[0056]上述實施例改變圖像傳感器5的放大因數(shù)設置，以便與在眼底圖像自動聚焦禁用時相比，提高在眼底圖像自動聚焦啟用時的、眼底觀察圖像與圖像傳感器5的噪聲之間的信號噪聲比。然而，本發(fā)明不局限于此。例如，也可以通過改變圖像傳感器5的電荷積聚時段，來提高眼底觀察圖像與圖像傳感器5的噪聲之間的信號噪聲比。在這種情況下，設SPl為眼底圖像自動聚焦禁用時的電荷積聚時段，SP2為眼底圖像自動聚焦啟用時的電荷積聚時段，則裝置可以進行使得滿足SPDSP2的操作。請注意，裝置可以依照電荷積聚時段的改變，來改變放大因數(shù)設置和/或發(fā)射光量設置。
[0057]雖然上述實施例例示了無散瞳眼底照相機，但是，本發(fā)明不局限于此。通過使用眼底觀察圖像進行眼底圖像自動聚焦的任何類型的眼科裝置，均能夠相對于眼底圖像自動聚焦禁用時，提高當眼底圖像自動聚焦啟用時的、眼底觀察圖像與圖像傳感器5的噪聲之間的信號噪聲比，從而進行精確的眼底圖像自動聚焦。[0058]雖然上述實施例例示了進行眼底圖像自動聚焦的情況，但是，即使當操作者不進行眼底圖像自動聚焦、而在查看由圖像傳感器5拍攝的眼底觀察圖像的同時手動進行聚焦時，也能夠獲得相同的效果。具體而言，在手動聚焦模式下，裝置依照來自操作者的操作輸入來移動聚焦透鏡3，以實現(xiàn)對焦狀態(tài)，當裝置轉(zhuǎn)變到這種手動聚焦模式時，攝像控制裝置將攝像設置改變?yōu)樘岣咄ㄟ^攝像獲得的圖像的信號噪聲比的設置。作為另一選擇，裝置可以配設檢測聚焦透鏡3被手動操作的檢測部，并且可以由檢測部獲得的檢測結果，來確定聚焦操作啟用還是禁用。當聚焦部禁用時，裝置將眼底觀察圖像與圖像傳感器5之間的信號噪聲比設置為較低的設置，以減輕被檢者的負擔。當聚焦部啟用時，裝置將眼底觀察圖像與圖像傳感器5的噪聲之間的信號噪聲比，設置為比聚焦操作禁用時更高的設置。這使得即使在手動聚焦操作時，也能夠提供精確的對焦狀態(tài)，而不給被檢者施加任何負擔。
[0059]第二實施例
[0060]圖7示出了第二實施例的結構。在圖7中，與圖1中相同的附圖標記表示與圖7中相同的構成要素。參照圖7，自動聚焦部21替換了圖1中的眼底圖像自動聚焦部13。自動聚焦部21連接到聚焦透鏡3、圖像傳感器5、指標投影部7及眼底照相機控制部14，并且能夠進行作為第一自動聚焦的指標圖像自動聚焦，以及作為第二自動聚焦的眼底圖像自動聚焦。無散瞳眼底照相機100在指標圖像自動聚焦之后進行眼底圖像自動聚焦。然而，該照相機也可以選擇性地執(zhí)行指標圖像自動聚焦和眼底圖像自動聚焦(即指標圖像自動聚焦與眼底圖像自動聚焦之間的時間先后關系是任意的)。
[0061]指標圖像自動聚焦能夠針對被檢眼的光學系統(tǒng)的、諸如散光等的屈光異常，在瞳孔上的分割方向上精確地進行瞳孔上的聚焦，但是不能在瞳孔上的分割方向以外的方向上精確地進行指標上的聚焦。雖然指標圖像自動聚焦具有該問題，但是，指標圖像自動聚焦能夠大致指定之后要進行的眼底圖像自動聚焦中的焦點位置。先進行指標圖像自動聚焦然后進行眼底圖像自動聚焦 ，能夠限定眼底圖像自動聚焦時的搜索范圍。這能夠大大縮短聚焦所需的時間。
[0062]攝像操作與第一實施例中相同，在此將省略重復的描述。下面，將參照圖8的流程圖，來描述第二實施例中的觀察時的操作。請注意，圖8的流程圖表示眼底照相機控制部14、SN控制部15及自動聚焦部21的操作。在圖8中，與圖2中相同的附圖標記表示與圖2中相同的步驟。
[0063]當操作者將被檢眼E定位于物鏡I的正面并開始觀察時，SN控制部15將觀察光源10的發(fā)射光量設置為Il (步驟S101)，并且將圖像傳感器5的放大因數(shù)設置為SI (步驟S102)。通過該操作，觀察光源10以發(fā)射光量Il發(fā)射光，并且圖像傳感器5以放大因數(shù)SI進行攝像。操作者在查看顯示在顯示部17上的觀察圖像的同時，在向上、向下、向左、向右、向前及向后方向上，進行眼睛E與無散瞳眼底照相機100之間的定位。
[0064]然后，自動聚焦部21從指標投影部7將指標投影到眼睛E上(步驟S201)。如圖9所示，在由圖像傳感器5拍攝的眼底觀察圖像中，描繪了指標圖像22。當開始指標圖像自動聚焦時(步驟S202:是)，自動聚焦部21從圖像傳感器5，接收以在步驟S101、S102及S201中設定的設置而拍攝的眼底觀察圖像(步驟S203)。
[0065]在指標圖像自動聚焦中，首先，如圖9所示，自動聚焦部21將具有預定尺寸的如下區(qū)域設置作為聚焦評價區(qū)域23，所述區(qū)域包括眼底觀察圖像中的在眼底Er上投影的指標圖像。由于在光學設計上，各指標在眼底上的投影位置被預先確定，因此，聚焦評價區(qū)域23被固定在例如眼底觀察圖像的中心附近。請注意，在本發(fā)明中，聚焦評價區(qū)域23不局限于固定位置，還可以從眼底觀察圖像中提取指標圖像，并且將包括所提取的指標圖像的預定尺寸的區(qū)域，設置作為聚焦評價區(qū)域23。即，在本發(fā)明中，聚焦評價區(qū)域23的位置可以是固定的，也可以被自動確定。圖10示出了圖9中所示的提取的聚焦評價區(qū)域23。圖11示出了圖10中的虛線23a及23b上的色調(diào)值。實線24a和虛線24b分別代表沿虛線23a的色調(diào)值和沿虛線23b的色調(diào)值。自動聚焦部21檢測實線24a上的峰值位置25a以及虛線24b上的峰值位置25b，并且由這兩個峰值位置的關系來計算距離D。然后，自動聚焦部21基于計算出的距離D來移動聚焦透鏡3，從而完成指標自動聚焦。
[0066]在指標圖像自動聚焦時，裝置不改變觀察光源10的發(fā)射光量Il以及圖像傳感器5的放大因數(shù)SI的設置。這是因為，如圖11所示，由于相對于眼底觀察圖像與結構物之間的色調(diào)差而言，指標圖像22上的色調(diào)差是非常大的，因此即使圖像傳感器5的放大因數(shù)SI是高的，裝置也能夠抵抗圖像傳感器5的噪聲的影響。[0067]包括眼底圖像自動聚焦的步驟S103及后續(xù)步驟(步驟S103至S108)中的處理與第一實施例中相同。
[0068]正如上面所描述的，在指標圖像自動聚焦的操作時，為了減輕被檢者的負擔，裝置進行眼底觀察圖像與圖像傳感器5的噪聲之間的低信號噪聲比的設置(觀察光源的發(fā)射光量Il以及圖像傳感器5的放大因數(shù)SI)。即使裝置進行低信號噪聲比的設置，但由于指標圖像22上的色調(diào)差從開始就是大的，因此指標圖像自動聚焦的聚焦精度也并不降低。相反，在眼底圖像自動聚焦中的操作時，如在第一實施例中所述，裝置進行眼底觀察圖像與圖像傳感器5的噪聲之間的高信號噪聲比的設置(觀察光源的發(fā)射光量12以及圖像傳感器5的放大因數(shù)S2)，從而實現(xiàn)精確的眼底圖像自動聚焦。
[0069]正如上面所描述的，根據(jù)第二實施例，能夠通過在眼底圖像自動聚焦的執(zhí)行時段以外的時段中，使觀察光的量保持為低的，來減輕被檢者的負擔。此外，先進行指標圖像自動聚焦然后進行眼底圖像自動聚焦，能夠大大縮短聚焦所需的時間。這能夠進一步減輕被檢者的負擔。
[0070]另外，可以通過讀出并執(zhí)行記錄在存儲設備上的程序來執(zhí)行上述實施例的功能的系統(tǒng)或裝置的計算機(或諸如CPU或MPU等的設備)，來實現(xiàn)本發(fā)明的各個方面，并且，可以利用由系統(tǒng)或裝置的計算機通過例如讀出并執(zhí)行記錄在存儲設備上的程序來執(zhí)行上述實施例的功能從而執(zhí)行各步驟的方法，來實現(xiàn)本發(fā)明的各個方面。為此，例如經(jīng)由網(wǎng)絡或從充當存儲設備的各種類型的記錄介質(zhì)(例如，計算機可讀存儲介質(zhì))將程序提供給計算機。
[0071]雖然參照示例性實施例對本發(fā)明進行了描述，但是應當理解，本發(fā)明不局限于所公開的示例性實施例。應當對所附權利要求的保護范圍給予最寬的解釋，以使所述保護范圍涵蓋所有的此類變型例以及等同結構和功能。
【權利要求】
1.一種攝像控制裝置，該攝像控制裝置包括: 聚焦單元，其用于通過使用如下的被檢體圖像來進行聚焦操作，以將攝像光學系統(tǒng)相對于被光源照明的被檢體設置于對焦狀態(tài)，其中，所述被檢體圖像通過利用圖像傳感器對所述被檢體進行攝像而獲得；以及 改變單元，其用于改變攝像設置，以便與所述聚焦單元的聚焦操作的非執(zhí)行期間相比，將所述聚焦操作的執(zhí)行期間的、通過所述攝像而獲取的所述被檢體圖像的信號噪聲比設置為更聞。
2.根據(jù)權利要求1所述的攝像控制裝置，其中，與所述聚焦操作的非執(zhí)行期間的發(fā)射光量相比，所述改變單元增加所述聚焦操作的執(zhí)行期間的、所述光源的發(fā)射光量。
3.根據(jù)權利要求1或權利要求2所述的攝像控制裝置，其中，與所述聚焦操作的非執(zhí)行期間的放大因數(shù)相比，所述改變單元減小所述聚焦操作的執(zhí)行期間的、來自所述圖像傳感器的信號的放大因數(shù)。
4.根據(jù)權利要求1或權利要求2所述的攝像控制裝置，其中，與所述聚焦操作的非執(zhí)行期間的電荷積聚時段相比，所述改變單元縮短所述聚焦操作的執(zhí)行期間的、所述圖像傳感器的電荷積聚時段。
5.根據(jù)權利要求1或權利要求2所述的攝像控制裝置，其中，所述聚焦單元利用通過所述攝像而獲得的被檢體圖像進行聚焦評價，并且基于該聚焦評價將所述攝像光學系統(tǒng)自動設置于所述對焦狀態(tài)。
6.根據(jù)權利要求 1或權利要求2所述的攝像控制裝置，其中，所述聚焦單元響應于所述被檢體與所述攝像光學系統(tǒng)之間的位置關系滿足預定關系，而開始所述聚焦操作。
7.根據(jù)權利要求1所述的攝像控制裝置，其中，所述聚焦單元執(zhí)行第一自動聚焦，然后執(zhí)行第二自動聚焦，所述第一自動聚焦基于通過將指標投影在所述被檢體上而獲得的被檢體圖像中的指標的圖像，來進行所述聚焦操作，所述第二自動聚焦基于從被檢體圖像中獲得的所述被檢體的圖像，而自動進行所述聚焦操作，并且 所述改變單元改變攝像設置，以便與所述第一自動聚焦的聚焦操作的執(zhí)行期間相比，將所述第二自動聚焦的聚焦操作的執(zhí)行期間的、通過所述攝像而獲取的所述被檢體圖像的信號噪聲比設置為更高。
8.根據(jù)權利要求7所述的攝像控制裝置，其中，所述第一自動聚焦的聚焦操作期間的攝像設置，與所述聚焦單元的聚焦操作的非執(zhí)行期間的攝像設置相同。
9.根據(jù)權利要求1所述的攝像控制裝置，其中，所述聚焦單元選擇性地進行第一自動聚焦和第二自動聚焦，所述第一自動聚焦基于通過將指標投影在所述被檢體上而獲得的被檢體圖像中的指標的圖像，來進行所述聚焦操作，所述第二自動聚焦基于從被檢體圖像中獲得的所述被檢體的圖像，而自動進行所述聚焦操作，并且 所述改變單元改變攝像設置，以便與所述第一自動聚焦的聚焦操作的執(zhí)行期間相比，將所述第二自動聚焦的聚焦操作的執(zhí)行期間的、通過所述攝像而獲取的所述被檢體圖像的信號噪聲比設置為更高。
10.一種眼科裝置，該眼科裝置包括: 在權利要求1至權利要求9中的任意一項中定義的攝像控制裝置； 所述光源；所述圖像傳感器；以及 所述攝像光學系統(tǒng)， 其中，眼底圖像被拍攝作為所述被檢體圖像。
11.一種攝像控制方法，該攝像控制方法包括: 使聚焦單元通過使用如下的被檢體圖像來進行聚焦操作、以將攝像光學系統(tǒng)相對于被光源照明的被檢體設置于對焦狀態(tài)的步驟，其中，所述被檢體圖像通過利用圖像傳感器對所述被檢體進行攝像而獲得；以及 使改變單元改變攝像設置、以便與所述聚焦操作的非執(zhí)行期間相比、將所述聚焦操作的執(zhí)行期間的、通過所 述攝像而獲取的所述被檢體圖像的信號噪聲比設置為更高的步驟。
【文檔編號】H04N5/232GK103799962SQ201310522756
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權日:2012年11月1日
【發(fā)明者】和田學, 中島肇 申請人:佳能株式會社