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特開2023-86533情報処理装置、情報処理方法およびコンピュータプログラム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023086533
(43)【公開日】2023-06-22
(54)【発明の名称】情報処理装置、情報処理方法およびコンピュータプログラム
(51)【国際特許分類】
G01N 21/17 20060101AFI20230615BHJP
【ＦＩ】
G01N21/17 620
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021201114
(22)【出願日】2021-12-10
(71)【出願人】
【識別番号】504171134
【氏名又は名称】国立大学法人 筑波大学
(74)【代理人】
【識別番号】100106909
【弁理士】
【氏名又は名称】棚井 澄雄
(74)【代理人】
【識別番号】100188558
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 雅人
(74)【代理人】
【識別番号】100169764
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 雄一郎
(72)【発明者】
【氏名】巻田 修一
(72)【発明者】
【氏名】安野 嘉晃
【テーマコード（参考）】
2G059
【Ｆターム（参考）】
2G059AA05
2G059BB08
2G059BB12
2G059BB20
2G059EE02
2G059EE09
2G059FF02
2G059MM01
2G059MM09
2G059MM10
2G059MM14
(57)【要約】
【課題】観測対象となる生体の動きによる影響を低減できる情報処理装置、情報処理方法およびコンピュータプログラムを提供すること。
【解決手段】情報処理装置は、複素信号で表されたＯＣＴ画像を受け付ける受付部と、受付部が受け付けたＯＣＴ画像を複数のセグメントに分割する分割部と、複数のセグメントの各々の走査方向を特定し、特定した走査方向に基づいて、複数のセグメントの収差を補正する収差補正部とを備える。
【選択図】図１
【解決手段】情報処理装置は、複素信号で表されたＯＣＴ画像を受け付ける受付部と、受付部が受け付けたＯＣＴ画像を複数のセグメントに分割する分割部と、複数のセグメントの各々の走査方向を特定し、特定した走査方向に基づいて、複数のセグメントの収差を補正する収差補正部とを備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複素信号で表されたＯＣＴ画像を受け付ける受付部と、
前記受付部が受け付けた前記ＯＣＴ画像を複数のセグメントに分割する分割部と、
複数の前記セグメントの各々の走査方向を特定し、特定した前記走査方向に基づいて、複数の前記セグメントの収差を補正する収差補正部と
を備える、情報処理装置。
前記受付部が受け付けた前記ＯＣＴ画像を複数のセグメントに分割する分割部と、
複数の前記セグメントの各々の走査方向を特定し、特定した前記走査方向に基づいて、複数の前記セグメントの収差を補正する収差補正部と
を備える、情報処理装置。
【請求項2】
複素ＯＣＴ信号を出力する画像再構成部
をさらに備え、
前記受付部は、前記画像再構成部が出力した前記複素ＯＣＴ信号をＯＣＴ画像として受け付ける、請求項１に記載の情報処理装置。
をさらに備え、
前記受付部は、前記画像再構成部が出力した前記複素ＯＣＴ信号をＯＣＴ画像として受け付ける、請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項3】
複数の前記セグメントの各々の位相を補正する位相補正部
をさらに備え、
前記収差補正部は、前記位相補正部によって位相補正された複数の前記セグメントの収差を補正する、請求項１又は請求項２に記載の情報処理装置。
をさらに備え、
前記収差補正部は、前記位相補正部によって位相補正された複数の前記セグメントの収差を補正する、請求項１又は請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項4】
複数の前記セグメントの各々は、１次元走査分の信号に相当する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項5】
前記受付部が受け付けた前記ＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報を取得する取得部
をさらに備え、
前記収差補正部は、前記走査軌道を特定する情報に基づいて、複数の前記セグメントの各々の走査方向を特定する、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の情報処理装置。
をさらに備え、
前記収差補正部は、前記走査軌道を特定する情報に基づいて、複数の前記セグメントの各々の走査方向を特定する、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項6】
前記走査軌道は、リサージュ走査軌道と、ラスター走査軌道と、サイクロイド走査軌道とのいずれかである、請求項５に記載の情報処理装置。
【請求項7】
前記収差補正部によって収差が補正された複数の前記セグメントに対して、観察対象の不随意運動による位置ずれを補正するモーション補正部
をさらに備える、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の情報処理装置。
をさらに備える、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項8】
前記モーション補正部によって補正された複数の前記セグメントの各々を合成する合成部
をさらに備える、請求項７に記載の情報処理装置。
をさらに備える、請求項７に記載の情報処理装置。
【請求項9】
前記合成部は、複数の前記セグメントの各々を実数データに変換する、請求項８に記載の情報処理装置。
【請求項10】
前記合成部は、実数データに変換した複数の前記セグメントの各々の信号を、重複する信号間で幾何平均する、請求項９に記載の情報処理装置。
【請求項11】
複素信号で表されたＯＣＴ画像を受け付けるステップと、
前記受け付けるステップで受け付けた前記ＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報を取得するステップと、
前記ＯＣＴ画像を複数のセグメントに分割するステップと、
前記走査軌道を特定する情報に基づいて、複数の前記セグメントの各々の走査方向を特定し、特定した前記走査方向に基づいて、複数の前記セグメントの収差を補正するステップと
を有する、コンピュータが実行する情報処理方法。
前記受け付けるステップで受け付けた前記ＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報を取得するステップと、
前記ＯＣＴ画像を複数のセグメントに分割するステップと、
前記走査軌道を特定する情報に基づいて、複数の前記セグメントの各々の走査方向を特定し、特定した前記走査方向に基づいて、複数の前記セグメントの収差を補正するステップと
を有する、コンピュータが実行する情報処理方法。
【請求項12】
コンピュータに、
複素信号で表されたＯＣＴ画像を受け付けるステップと、
前記受け付けるステップで受け付けた前記ＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報を取得するステップと、
前記ＯＣＴ画像を複数のセグメントに分割するステップと、
前記走査軌道を特定する情報に基づいて、複数の前記セグメントの各々の走査方向を特定し、特定した前記走査方向に基づいて、複数の前記セグメントの収差を補正するステップと
を実行させる、コンピュータプログラム。
複素信号で表されたＯＣＴ画像を受け付けるステップと、
前記受け付けるステップで受け付けた前記ＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報を取得するステップと、
前記ＯＣＴ画像を複数のセグメントに分割するステップと、
前記走査軌道を特定する情報に基づいて、複数の前記セグメントの各々の走査方向を特定し、特定した前記走査方向に基づいて、複数の前記セグメントの収差を補正するステップと
を実行させる、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、情報処理装置、情報処理方法およびコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
光コヒーレンストモグラフィー（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ： ＯＣＴ）は、低コヒーレンス光干渉を用いることで、内部構造の深さ方向を分解（時間コヒーレンスゲート）することと、生体組織からの弱い散乱光を増幅して検出することができる。
また、フーリエドメインＯＣＴでは、異なる深さの組織で散乱された光を効率よく同時に検出することでさらに感度を高め、高速な三次元生体組織イメージングを可能とする。
また、フーリエドメインＯＣＴでは、異なる深さの組織で散乱された光を効率よく同時に検出することでさらに感度を高め、高速な三次元生体組織イメージングを可能とする。
【0003】
しかし、生体組織の深部を高い空間分解能で撮影するには高開口数と多重散乱の問題がある。横空間分解能を高くするには、開口数を高くする必要があるが、高開口数で生体内の深部を観察する際、生体組織自身によって発生する光波面の収差が大きくなり、分解能が逆に低くなってしまう。これは光生体イメージングに共通する問題である。
ＯＣＴで開口数を高くする場合、さらなる問題がある。一般的なＯＣＴは、多重散乱の影響を抑えるため共焦点効果を用いている。しかし、集光する焦点の深さ位置は固定であるため、断層画像内の焦点位置から離れた深さではピントがズレて横分解能が落ちてしまう。
ＯＣＴで開口数を高くする場合、さらなる問題がある。一般的なＯＣＴは、多重散乱の影響を抑えるため共焦点効果を用いている。しかし、集光する焦点の深さ位置は固定であるため、断層画像内の焦点位置から離れた深さではピントがズレて横分解能が落ちてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】米国特許第９２６９１４４号明細書
【特許文献2】米国特許出願公開第２０２１／０１０９３４０号明細書
【非特許文献】
【0005】
【非特許文献1】Ｙ． Ｃｈｅｎ ｅｔ ａｌ．， “Ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｅｙｅ ｍｏｔｉｏｎ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｂｙ Ｌｉｓｓａｊｏｕｓ ｓｃａｎ ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ”， Ｂｉｏｍｅｄ． Ｏｐｔ． Ｅｘｐｒｅｓｓ ８（３）， １７８３－１８０２ （２０１７）．
【非特許文献2】Ｍ． Ｆ． Ｋｒａｕｓ ｅｔ ａｌ．， “Ｍｏｔｉｏｎ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｉｎ ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ ｖｏｌｕｍｅｓ ｏｎ ａ ｐｅｒ Ａ－ｓｃａｎ ｂａｓｉｓ ｕｓｉｎｇ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｓｃａｎ ｐａｔｔｅｒｎｓ”， Ｂｉｏｍｅｄ． Ｏｐｔ． Ｅｘｐｒｅｓｓ ３（６）， １１８２－１１９９ （２０１２）．
【非特許文献3】Ｋ． Ｌｉａｎｇ ｅｔ ａｌ．， “Ｃｙｃｌｏｉｄ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｆｏｒ ｗｉｄｅ ｆｉｅｌｄ ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ ｅｎｄｏｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ ａｎｄ ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ ｉｎ ｖｉｖｏ”， Ｏｐｔｉｃａ ５（１）， ３６－４３ （２０１８）．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
断層画像内の焦点位置から離れた深さでピントがズレて横分解能が落ちてしまう問題を解決するため、追加の光変調デバイスを用いる方法と、信号処理によって補正するという２つのアプローチが提案されてきた。
前者は、焦点位置を変えて複数回撮影したデータを組み合わせるダイナミックフォーカシング（ｄｙｎａｍｉｃ ｆｏｃｕｓｉｎｇ）と収差を補正する補償光学系を用いる方法である。しかしこれらには光学系に可変レンズ、可変鏡、波面センサーなどのデバイスを追加する必要があるため、コスト高になる。また、複数のデータを取得するために撮影時間が長いという問題がある。
前者は、焦点位置を変えて複数回撮影したデータを組み合わせるダイナミックフォーカシング（ｄｙｎａｍｉｃ ｆｏｃｕｓｉｎｇ）と収差を補正する補償光学系を用いる方法である。しかしこれらには光学系に可変レンズ、可変鏡、波面センサーなどのデバイスを追加する必要があるため、コスト高になる。また、複数のデータを取得するために撮影時間が長いという問題がある。
【0007】
これに対して後者は、ＯＣＴが光の位相情報も光干渉によって取得できることを利用し、データ取得後の複素信号処理によってピンぼけと収差の影響を補正するデジタル収差補正（Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｂｅｒｒａｔｉｏｎ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ： ＤＡＣ）と呼ばれるアプローチである。この場合、追加の装置は必要無いが、生体の不随意運動が大きなハードルとなる。不随意運動による小さな画像の歪みでもデジタル収差補正の成否に大きく影響するため、ＯＣＴの撮影速度に求められる条件が通常の３ＤＯＣＴ画像撮影（数秒）より遥かに厳しく（コンマ数秒以下）なってしまう。
超高速なＯＣＴ装置（＞１，０００，０００Ａ－ｌｉｎｅｓ／ｓ）は実現されているが、研究用の高価な実験装置である。商用化されている一般的なＯＣＴ装置の速度（～１００，０００Ａ－ｌｉｎｅｓ／ｓ）では、ごく狭い撮影範囲に限定しなければならない。
本発明の目的は、観測対象となる生体の動きによる影響を低減できる情報処理装置、情報処理方法およびコンピュータプログラムを提供することを目的とする。
超高速なＯＣＴ装置（＞１，０００，０００Ａ－ｌｉｎｅｓ／ｓ）は実現されているが、研究用の高価な実験装置である。商用化されている一般的なＯＣＴ装置の速度（～１００，０００Ａ－ｌｉｎｅｓ／ｓ）では、ごく狭い撮影範囲に限定しなければならない。
本発明の目的は、観測対象となる生体の動きによる影響を低減できる情報処理装置、情報処理方法およびコンピュータプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一実施形態は、複素信号で表されたＯＣＴ画像を受け付ける受付部と、前記受付部が受け付けた前記ＯＣＴ画像を複数のセグメントに分割する分割部と、複数の前記セグメントの各々の走査方向を特定し、特定した前記走査方向に基づいて、複数の前記セグメントの収差を補正する収差補正部とを備える、情報処理装置である。
本発明の一実施形態は、前述の情報処理装置において、複素ＯＣＴ信号を出力する画像再構成部をさらに備え、前記受付部は、前記画像再構成部が出力した前記複素ＯＣＴ信号をＯＣＴ画像として受け付ける。
本発明の一実施形態は、前述の情報処理装置において、複数の前記セグメントの各々の位相を補正する位相補正部をさらに備え、前記収差補正部は、前記位相補正部によって位相補正された複数の前記セグメントの収差を補正する。
本発明の一実施形態は、前述の情報処理装置において、複数の前記セグメントの各々は、１次元走査分の信号に相当する。
本発明の一実施形態は、前述の情報処理装置において、前記受付部が受け付けた前記ＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報を取得する取得部をさらに備え、前記収差補正部は、前記走査軌道を特定する情報に基づいて、複数の前記セグメントの各々の走査方向を特定する。
本発明の一実施形態は、前述の情報処理装置において、前記走査軌道は、リサージュ走査軌道と、ラスター走査軌道と、サイクロイド走査軌道とのいずれかである。
本発明の一実施形態は、前述の情報処理装置において、前記収差補正部によって収差が補正された複数の前記セグメントに対して、観察対象の不随意運動による位置ずれを補正するモーション補正部をさらに備える。
本発明の一実施形態は、前述の情報処理装置において、前記モーション補正部によって補正された複数の前記セグメントの各々を合成する合成部をさらに備える。
本発明の一実施形態は、前述の情報処理装置において、前記合成部は、複数の前記セグメントの各々を実数データに変換する。
本発明の一実施形態は、前述の情報処理装置において、前記合成部は、実数データに変換した複数の前記セグメントの各々の信号を、重複する信号間で幾何平均する。
本発明の一実施形態は、前述の情報処理装置において、複素ＯＣＴ信号を出力する画像再構成部をさらに備え、前記受付部は、前記画像再構成部が出力した前記複素ＯＣＴ信号をＯＣＴ画像として受け付ける。
本発明の一実施形態は、前述の情報処理装置において、複数の前記セグメントの各々の位相を補正する位相補正部をさらに備え、前記収差補正部は、前記位相補正部によって位相補正された複数の前記セグメントの収差を補正する。
本発明の一実施形態は、前述の情報処理装置において、複数の前記セグメントの各々は、１次元走査分の信号に相当する。
本発明の一実施形態は、前述の情報処理装置において、前記受付部が受け付けた前記ＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報を取得する取得部をさらに備え、前記収差補正部は、前記走査軌道を特定する情報に基づいて、複数の前記セグメントの各々の走査方向を特定する。
本発明の一実施形態は、前述の情報処理装置において、前記走査軌道は、リサージュ走査軌道と、ラスター走査軌道と、サイクロイド走査軌道とのいずれかである。
本発明の一実施形態は、前述の情報処理装置において、前記収差補正部によって収差が補正された複数の前記セグメントに対して、観察対象の不随意運動による位置ずれを補正するモーション補正部をさらに備える。
本発明の一実施形態は、前述の情報処理装置において、前記モーション補正部によって補正された複数の前記セグメントの各々を合成する合成部をさらに備える。
本発明の一実施形態は、前述の情報処理装置において、前記合成部は、複数の前記セグメントの各々を実数データに変換する。
本発明の一実施形態は、前述の情報処理装置において、前記合成部は、実数データに変換した複数の前記セグメントの各々の信号を、重複する信号間で幾何平均する。
【0009】
本発明の一実施形態は、複素信号で表されたＯＣＴ画像を受け付けるステップと、前記受け付けるステップで受け付けた前記ＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報を取得するステップと、前記ＯＣＴ画像を複数のセグメントに分割するステップと、前記走査軌道を特定する情報に基づいて、複数の前記セグメントの各々の走査方向を特定し、特定した前記走査方向に基づいて、複数の前記セグメントの収差を補正するステップとを有する、コンピュータが実行する情報処理方法である。
【0010】
本発明の一実施形態は、コンピュータに、複素信号で表されたＯＣＴ画像を受け付けるステップと、前記受け付けるステップで受け付けた前記ＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報を取得するステップと、前記ＯＣＴ画像を複数のセグメントに分割するステップと、前記走査軌道を特定する情報に基づいて、複数の前記セグメントの各々の走査方向を特定し、特定した前記走査方向に基づいて、複数の前記セグメントの収差を補正するステップとを実行させる、コンピュータプログラムである。
【発明の効果】
【0011】
本発明の実施形態によれば、観測対象となる生体の動きによる影響を低減できる情報処理装置、情報処理方法およびコンピュータプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の実施形態の情報処理装置の構成例を示す図である。
【図2】本実施形態の情報処理装置の処理の一例を示す図である。
【図3】本実施形態の情報処理装置の処理の一例を示す図である。
【図4】本実施形態の情報処理装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図5】本実施形態の情報処理装置の他の構成例を示す図である。
【図6】実施形態の変形例の情報処理装置の構成例を示す図である。
【図7】リサージュ走査軌道の一例を示す図である。
【図8】ラスター走査軌道の一例を示す図である。
【図9】サイクロイド走査軌道の一例を示す図である。
【図10】実施形態の変形例の情報処理装置の動作の一例を示す図である。
【図11】実施形態の変形例の情報処理装置の動作の一例を示す図である。
【図12】実施形態の変形例の情報処理装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図13A】実施形態の変形例の情報処理装置の処理結果の例１を示す図である。
【図13B】実施形態の変形例の情報処理装置の処理結果の例１を示す図である。
【図13C】実施形態の変形例の情報処理装置の処理結果の例１を示す図である。
【図14】実施形態の変形例の情報処理装置の処理結果の例２を示す図である。
【図15】実施形態の変形例の情報処理装置の処理結果の例３を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
次に、本実施形態の情報処理装置、情報処理方法およびコンピュータプログラムを、図面を参照しつつ説明する。以下で説明する実施形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施形態は、以下の実施形態に限られない。
なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
また、本願でいう「ＸＸに基づく」とは、「少なくともＸＸに基づく」ことを意味し、ＸＸに加えて別の要素に基づく場合も含む。また、「ＸＸに基づく」とは、ＸＸを直接に用いる場合に限定されず、ＸＸに対して演算や加工が行われたものに基づく場合も含む。「ＸＸ」は、任意の要素（例えば、任意の情報）である。
なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
また、本願でいう「ＸＸに基づく」とは、「少なくともＸＸに基づく」ことを意味し、ＸＸに加えて別の要素に基づく場合も含む。また、「ＸＸに基づく」とは、ＸＸを直接に用いる場合に限定されず、ＸＸに対して演算や加工が行われたものに基づく場合も含む。「ＸＸ」は、任意の要素（例えば、任意の情報）である。
【0014】
（実施形態）
（情報処理装置）
図１は、本発明の実施形態の情報処理装置の構成例を示す図である。
本実施形態の情報処理装置１０は、複素信号で表されたＯＣＴ画像（複素ＯＣＴ信号）を受け付ける。ＯＣＴ画像の一例は、ＯＣＴ装置によって得られた画像である。ＯＣＴ装置の一例は、Ｉｎ ｖｉｖｏ生体組織を、走査方向を変えて重複した位置をサンプリングする走査型コヒーレントイメージング装置である。
ＯＣＴ画像の一例は、観測対象平面が試料の深さ方向に垂直な正面の画像である。ここで、試料の深さ方向とは、測定光の試料への入射方向である。正面は、ｅｎ－ｆａｃｅ面とも呼ばれる。
情報処理装置１０は、ＯＣＴ装置が取得した位相情報を含む異なる走査方向の複数データから、光学収差の影響を低減した画像を生成する。情報処理装置１０は、走査型コヒーレントイメージングにおいて、光学収差における分解能の低下を信号処理によって補正する。
具体的には、情報処理装置１０は、受け付けた複素信号で表されたＯＣＴ画像を複数のセグメントに分割する。例えば、情報処理装置１０は、複素信号で表されたＯＣＴ画像を、短い取得時間で得られた、モーションによる歪みが殆どないセグメント（ｓｈｏｒｔ ｒｉｇｉｄ ｓｅｇｍｅｎｔｓ）に分割する。モーションによる歪みが殆どないセグメントに分割することによって、デジタル収差補正を適用できる。
情報処理装置１０は、複数のセグメントの各々の走査方向を特定する。ここで、走査方向とは、ＯＣＴのプローブ光が走査された方向である。情報処理装置１０は、特定した走査方向に基づいて、複数のセグメントの各々をデジタル収差補正する。情報処理装置１０は、複数のセグメントの各々をデジタル収差補正した結果を出力する。
（情報処理装置）
図１は、本発明の実施形態の情報処理装置の構成例を示す図である。
本実施形態の情報処理装置１０は、複素信号で表されたＯＣＴ画像（複素ＯＣＴ信号）を受け付ける。ＯＣＴ画像の一例は、ＯＣＴ装置によって得られた画像である。ＯＣＴ装置の一例は、Ｉｎ ｖｉｖｏ生体組織を、走査方向を変えて重複した位置をサンプリングする走査型コヒーレントイメージング装置である。
ＯＣＴ画像の一例は、観測対象平面が試料の深さ方向に垂直な正面の画像である。ここで、試料の深さ方向とは、測定光の試料への入射方向である。正面は、ｅｎ－ｆａｃｅ面とも呼ばれる。
情報処理装置１０は、ＯＣＴ装置が取得した位相情報を含む異なる走査方向の複数データから、光学収差の影響を低減した画像を生成する。情報処理装置１０は、走査型コヒーレントイメージングにおいて、光学収差における分解能の低下を信号処理によって補正する。
具体的には、情報処理装置１０は、受け付けた複素信号で表されたＯＣＴ画像を複数のセグメントに分割する。例えば、情報処理装置１０は、複素信号で表されたＯＣＴ画像を、短い取得時間で得られた、モーションによる歪みが殆どないセグメント（ｓｈｏｒｔ ｒｉｇｉｄ ｓｅｇｍｅｎｔｓ）に分割する。モーションによる歪みが殆どないセグメントに分割することによって、デジタル収差補正を適用できる。
情報処理装置１０は、複数のセグメントの各々の走査方向を特定する。ここで、走査方向とは、ＯＣＴのプローブ光が走査された方向である。情報処理装置１０は、特定した走査方向に基づいて、複数のセグメントの各々をデジタル収差補正する。情報処理装置１０は、複数のセグメントの各々をデジタル収差補正した結果を出力する。
【0015】
情報処理装置１０は、パーソナルコンピュータ、サーバ、スマートフォン、タブレットコンピュータ又は産業用コンピュータ等の装置によって実現される。情報処理装置１０は、例えば、入力部１１と、受付部１２と、分割部１３と、収差補正部１６と、出力部１９と、記憶部２０とを備える。
入力部１１は、情報を入力する。一例として、入力部１１は、キーボードおよびマウスなどの操作部を有してもよい。この場合、入力部１１は、ユーザによって当該操作部に対して行われる操作に応じた情報を入力する。他の例として、入力部１１は、外部の装置から情報を入力してもよい。当該外部の装置は、例えば、可搬な記憶媒体であってもよい。
入力部１１には、複素信号で表されたＯＣＴ画像が入力される。複素信号で表されたＯＣＴ画像の一例は、観測対象平面が試料の深さ方向に垂直な正面（ｅｎ－ｆａｃｅ面）である画像である。
試料とする観測対象の物体の一例は、人間もしくは動物の生体、非生物などである。生体の一例は、眼底、血管、歯牙、皮下組織などである。非生物の一例は、電子部品、機械部品など人工的な構造体、石材、鉱物などの天然の構造体、特定の形状を有しない物質である。
入力部１１は、情報を入力する。一例として、入力部１１は、キーボードおよびマウスなどの操作部を有してもよい。この場合、入力部１１は、ユーザによって当該操作部に対して行われる操作に応じた情報を入力する。他の例として、入力部１１は、外部の装置から情報を入力してもよい。当該外部の装置は、例えば、可搬な記憶媒体であってもよい。
入力部１１には、複素信号で表されたＯＣＴ画像が入力される。複素信号で表されたＯＣＴ画像の一例は、観測対象平面が試料の深さ方向に垂直な正面（ｅｎ－ｆａｃｅ面）である画像である。
試料とする観測対象の物体の一例は、人間もしくは動物の生体、非生物などである。生体の一例は、眼底、血管、歯牙、皮下組織などである。非生物の一例は、電子部品、機械部品など人工的な構造体、石材、鉱物などの天然の構造体、特定の形状を有しない物質である。
【0016】
受付部１２は、入力部１１に入力された複素信号で表されたＯＣＴ画像を受け付ける。複素信号で表されたＯＣＴ画像は、複素信号で表されている。受付部１２は、受け付けた複素信号で表されたＯＣＴ画像を、記憶部２０に記憶させる。
分割部１３は、記憶部２０に記憶された複数の複素信号で表されたＯＣＴ画像を取得する。分割部１３は、複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道に基づいて、取得した複素信号で表されたＯＣＴ画像を複数のセグメントに分割する。複数のセグメントの各々の一例は、１次元走査分の信号に相当する。ここで、分割部１３は、複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道を示す情報を予め取得している。
収差補正部１６は、分割部１３から複数のセグメントを取得する。収差補正部１６は、取得した複数のセグメントの各々の走査方向を特定する。
分割部１３は、記憶部２０に記憶された複数の複素信号で表されたＯＣＴ画像を取得する。分割部１３は、複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道に基づいて、取得した複素信号で表されたＯＣＴ画像を複数のセグメントに分割する。複数のセグメントの各々の一例は、１次元走査分の信号に相当する。ここで、分割部１３は、複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道を示す情報を予め取得している。
収差補正部１６は、分割部１３から複数のセグメントを取得する。収差補正部１６は、取得した複数のセグメントの各々の走査方向を特定する。
【0017】
図２は、本実施形の情報処理装置の処理の一例を示す図である。図２において、横軸はＨｏｒｉｚｏｎｔａｌ（水平方向）であり、縦軸はＶｅｒｔｉｃａｌ（垂直方向）である。図２は、ＯＣＴのプローブ光の走査パターン（軌跡）の一例を示す。ここでは、ＯＣＴのプローブ光が、曲線に沿って走査される。点１と点２と点３とは、プローブ光の走査パターン上の点である。
走査パターンの一例において、点１では縦方向（垂直方向）の走査（スキャン）が行われ、点２では斜め方向（横軸の増加に対して縦軸も増加する方向）の走査（スキャン）が行われ、点３では横方向（水平方向）の走査（スキャン）が行われている。
ここでは、一例として、収差補正部１６が、複数のセグメントとして、点１と点２と点３とを取得し、点１の走査方向として垂直方向、点２の走査方向として斜め方向、点３の走査方向として水平方向を特定した場合について説明を続ける。点１と点２と点３との各々は、１次元走査分の信号である。点１と点２と点３との各々は、非等間隔であってもよい。
収差補正部１６は、特定した走査方向に基づいて、複数のセグメントの各々の収差を補正する。例えば、収差補正部１６は、複数のセグメントの各々と収差補正フィルターとで畳み込み演算を行う。収差補正部１６は、点１の走査方向として特定した垂直方向に基づいて点１の収差を補正し、点２の走査方向として特定した斜め方向に基づいて点２の収差を補正し、点３の走査方向として特定した水平方向に基づいて点３の収差を補正する。
走査パターンの一例において、点１では縦方向（垂直方向）の走査（スキャン）が行われ、点２では斜め方向（横軸の増加に対して縦軸も増加する方向）の走査（スキャン）が行われ、点３では横方向（水平方向）の走査（スキャン）が行われている。
ここでは、一例として、収差補正部１６が、複数のセグメントとして、点１と点２と点３とを取得し、点１の走査方向として垂直方向、点２の走査方向として斜め方向、点３の走査方向として水平方向を特定した場合について説明を続ける。点１と点２と点３との各々は、１次元走査分の信号である。点１と点２と点３との各々は、非等間隔であってもよい。
収差補正部１６は、特定した走査方向に基づいて、複数のセグメントの各々の収差を補正する。例えば、収差補正部１６は、複数のセグメントの各々と収差補正フィルターとで畳み込み演算を行う。収差補正部１６は、点１の走査方向として特定した垂直方向に基づいて点１の収差を補正し、点２の走査方向として特定した斜め方向に基づいて点２の収差を補正し、点３の走査方向として特定した水平方向に基づいて点３の収差を補正する。
【0018】
図３は、本実施形の情報処理装置の処理の一例を示す図である。図３は、点１と点２と点３との各々についての収差補正の結果を模式的に示す。図３において、点１と点２と点３との各々の点像の分布を示す。
収差補正部１６は、点１に対して垂直方向にデジタル収差補正を行う。その結果、点１ａに示すように垂直方向の点像の分布が狭くなるため、垂直方向の分解能が向上する。収差補正部１６は、点２に対して斜め方向（横軸の増加に対して縦軸は減少する方向）にデジタル収差補正を行う。その結果、点２ａに示すように斜め方向（横軸の増加に対して縦軸も増加する方向）の点像の分布が狭くなるため、斜め方向（横軸の増加に対して縦軸も増加する方向）の分解能が向上する。収差補正部１６は、点３に対して水平方向にデジタル収差補正を行う。その結果、点３ａに示すように水平方向の点像の分布が狭くなるため、水平方向の分解能が向上する。図１に戻り説明を続ける。
収差補正部１６は、点１に対して垂直方向にデジタル収差補正を行う。その結果、点１ａに示すように垂直方向の点像の分布が狭くなるため、垂直方向の分解能が向上する。収差補正部１６は、点２に対して斜め方向（横軸の増加に対して縦軸は減少する方向）にデジタル収差補正を行う。その結果、点２ａに示すように斜め方向（横軸の増加に対して縦軸も増加する方向）の点像の分布が狭くなるため、斜め方向（横軸の増加に対して縦軸も増加する方向）の分解能が向上する。収差補正部１６は、点３に対して水平方向にデジタル収差補正を行う。その結果、点３ａに示すように水平方向の点像の分布が狭くなるため、水平方向の分解能が向上する。図１に戻り説明を続ける。
【0019】
出力部１９は、情報を出力する。一例として、出力部１９は、画面を持つディスプレイを有してもよい。この場合、出力部１９は、当該画面に情報を表示出力する。他の例として、出力部１９は、外部の装置に情報を出力してもよい。当該外部の装置は、例えば、可搬な記憶媒体であってもよい。
出力部１９は、収差補正部１６から、点１と点２と点３とに対してデジタル収差補正を行った結果を取得し、取得した点１と点２と点３とに対してデジタル収差補正を行った結果を出力する。
記憶部２０は、情報を記憶する。記憶部２０は、受付部１２が出力した複素信号で表されているＯＣＴ画像を記憶する。
出力部１９は、収差補正部１６から、点１と点２と点３とに対してデジタル収差補正を行った結果を取得し、取得した点１と点２と点３とに対してデジタル収差補正を行った結果を出力する。
記憶部２０は、情報を記憶する。記憶部２０は、受付部１２が出力した複素信号で表されているＯＣＴ画像を記憶する。
【0020】
受付部１２、分割部１３、収差補正部１６および出力部１９は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのハードウェアプロセッサが記憶部２０に格納されたコンピュータプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。
また、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）やＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのハードウェア（回路部；ｃｉｒｃｕｉｔｒｙを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアとの協働によって実現されてもよい。
コンピュータプログラムは、予めＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）やフラッシュメモリなどの記憶装置に格納されていてもよいし、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）やＣＤ－ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることでインストールされてもよい。
また、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）やＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのハードウェア（回路部；ｃｉｒｃｕｉｔｒｙを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアとの協働によって実現されてもよい。
コンピュータプログラムは、予めＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）やフラッシュメモリなどの記憶装置に格納されていてもよいし、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）やＣＤ－ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることでインストールされてもよい。
【0021】
（情報処理装置１０の動作）
図４は、本実施形態の情報処理装置の動作の一例を示すフローチャートである。図４を参照して、複素信号で表されたＯＣＴ画像が情報処理装置１０に入力された後の動作について説明する。
（ステップＳ１－１）
受付部１２は、入力部１１に入力された複素信号で表されたＯＣＴ画像を受け付ける。受付部１２は、受け付けた複素信号で表されたＯＣＴ画像を、記憶部２０に記憶させる。
（ステップＳ２－１）
分割部１３は、記憶部２０に記憶された複素信号で表されたＯＣＴ画像を取得する。分割部１３は、複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道に基づいて、取得した複素信号で表されたＯＣＴ画像を複数のセグメントに分割する。
（ステップＳ３－１）
収差補正部１６は、分割部１３から複数のセグメントを取得する。収差補正部１６は、取得した複数のセグメントの各々の走査方向を特定する。収差補正部１６は、特定した走査方向に基づいて、複数のセグメントの各々の収差を補正する。
（ステップＳ４－１）
出力部１９は、収差補正部１６から、複数のセグメントの各々に対してデジタル収差補正を行った結果を取得し、取得した複数のセグメントの各々に対してデジタル収差補正を行った結果を出力する。
図４は、本実施形態の情報処理装置の動作の一例を示すフローチャートである。図４を参照して、複素信号で表されたＯＣＴ画像が情報処理装置１０に入力された後の動作について説明する。
（ステップＳ１－１）
受付部１２は、入力部１１に入力された複素信号で表されたＯＣＴ画像を受け付ける。受付部１２は、受け付けた複素信号で表されたＯＣＴ画像を、記憶部２０に記憶させる。
（ステップＳ２－１）
分割部１３は、記憶部２０に記憶された複素信号で表されたＯＣＴ画像を取得する。分割部１３は、複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道に基づいて、取得した複素信号で表されたＯＣＴ画像を複数のセグメントに分割する。
（ステップＳ３－１）
収差補正部１６は、分割部１３から複数のセグメントを取得する。収差補正部１６は、取得した複数のセグメントの各々の走査方向を特定する。収差補正部１６は、特定した走査方向に基づいて、複数のセグメントの各々の収差を補正する。
（ステップＳ４－１）
出力部１９は、収差補正部１６から、複数のセグメントの各々に対してデジタル収差補正を行った結果を取得し、取得した複数のセグメントの各々に対してデジタル収差補正を行った結果を出力する。
【0022】
前述した実施形態では、観測対象平面が試料の深さ方向に垂直な正面である場合について説明したが、この例に限られない。例えば、観測対象平面が、観測対象領域の一部または全部を横断する面である場合に適用できる。
前述した実施形態では、情報処理装置１０が、複素信号で表されたＯＣＴ画像（複素ＯＣＴ信号）を受け付ける場合について説明したが、この例に限られない。例えば、情報処理装置１０に、ＯＣＴ装置において、干渉光を受光するセンサーからの検出信号が入力されてもよい。
図５は、本実施形態の情報処理装置の他の構成例を示す図である。
情報処理装置の他の構成例は、情報処理装置１０と比較して、入力部１１の代わりに入力部１１－１と画像再構成部１１－２とを備える。
入力部１１－１には、センサーからの検出信号が入力される。入力部１１－１は、入力された検出信号を、画像再構成部１１－２へ出力する。
画像再構成部１１－２は、入力部１１－１が出力した検出信号を取得し、取得した検出信号に基づいて、画像を再構成する。例えば、画像再構成部１１－２は、通常のフーリエドメインＯＣＴの画像再構成を適用できる。画像再構成部１１－２は、画像を再構成することによって複素信号で表されたＯＣＴ画像（複素ＯＣＴ信号）を取得する。画像再構成部１１－２は、取得した複素ＯＣＴ信号を、受付部１２に出力する。
受付部１２は、入力部１１に入力された複素ＯＣＴ信号を、複素信号で表されたＯＣＴ画像として受け付ける。受付部１２は、受け付けた複素ＯＣＴ信号を、記憶部２０に記憶させる。
前述した実施形態では、情報処理装置１０が、複素信号で表されたＯＣＴ画像（複素ＯＣＴ信号）を受け付ける場合について説明したが、この例に限られない。例えば、情報処理装置１０に、ＯＣＴ装置において、干渉光を受光するセンサーからの検出信号が入力されてもよい。
図５は、本実施形態の情報処理装置の他の構成例を示す図である。
情報処理装置の他の構成例は、情報処理装置１０と比較して、入力部１１の代わりに入力部１１－１と画像再構成部１１－２とを備える。
入力部１１－１には、センサーからの検出信号が入力される。入力部１１－１は、入力された検出信号を、画像再構成部１１－２へ出力する。
画像再構成部１１－２は、入力部１１－１が出力した検出信号を取得し、取得した検出信号に基づいて、画像を再構成する。例えば、画像再構成部１１－２は、通常のフーリエドメインＯＣＴの画像再構成を適用できる。画像再構成部１１－２は、画像を再構成することによって複素信号で表されたＯＣＴ画像（複素ＯＣＴ信号）を取得する。画像再構成部１１－２は、取得した複素ＯＣＴ信号を、受付部１２に出力する。
受付部１２は、入力部１１に入力された複素ＯＣＴ信号を、複素信号で表されたＯＣＴ画像として受け付ける。受付部１２は、受け付けた複素ＯＣＴ信号を、記憶部２０に記憶させる。
【0023】
本実施形態の情報処理装置１０によれば、情報処理装置１０は、複素信号で表されたＯＣＴ画像を受け付ける受付部１２と、受付部１２が受け付けた複素信号で表されたＯＣＴ画像を複数のセグメントに分割する分割部１３と、複数のセグメントの各々の走査方向を特定し、特定した走査方向に基づいて、複数のセグメントの各々の収差を補正する収差補正部１６とを備える。
このように構成することによって、情報処理装置１０は、複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道に基づいて、複素信号で表されたＯＣＴ画像を複数のセグメントに分割できる。情報処理装置１０は、複数のセグメントの各々の走査方向を特定し、特定した走査方向に基づいて、複数のセグメントの各々の収差を補正できる。このため、情報処理装置１０は、観察対象となる生体の動きによる影響がある場合でも、ＯＣＴデータにデジタル収差補正を行うことができる。情報処理装置１０は、高価な超高速装置ではなくとも、ある程度の範囲を高分解能で撮影したＯＣＴデータのデジタル収差補正が可能となる。
情報処理装置１０において、複素ＯＣＴ信号を出力する画像再構成部１１－２をさらに備え、受付部１２は、画像再構成部１１－２が出力した複素ＯＣＴ信号を、複素信号で表された前記ＯＣＴ画像として受け付ける。
このように構成することによって、情報処理装置１０は、ＯＣＴ装置のセンサーからの検出信号を受け付けることができる。
このように構成することによって、情報処理装置１０は、複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道に基づいて、複素信号で表されたＯＣＴ画像を複数のセグメントに分割できる。情報処理装置１０は、複数のセグメントの各々の走査方向を特定し、特定した走査方向に基づいて、複数のセグメントの各々の収差を補正できる。このため、情報処理装置１０は、観察対象となる生体の動きによる影響がある場合でも、ＯＣＴデータにデジタル収差補正を行うことができる。情報処理装置１０は、高価な超高速装置ではなくとも、ある程度の範囲を高分解能で撮影したＯＣＴデータのデジタル収差補正が可能となる。
情報処理装置１０において、複素ＯＣＴ信号を出力する画像再構成部１１－２をさらに備え、受付部１２は、画像再構成部１１－２が出力した複素ＯＣＴ信号を、複素信号で表された前記ＯＣＴ画像として受け付ける。
このように構成することによって、情報処理装置１０は、ＯＣＴ装置のセンサーからの検出信号を受け付けることができる。
【0024】
情報処理装置１０において、複数のセグメントの各々は、１次元走査分の信号に相当する。
このように構成することによって、情報処理装置１０において、収差補正部１６は、取得した複数の１次元走査分の信号の各々の走査方向を特定し、特定した走査方向に基づいて、複数の１次元走査分の信号を補正できる。複数の１次元走査分の信号の各々の一例は、非等間隔であってもよい。このため、情報処理装置１０は、観察対象となる生体の動きによる影響がある場合でも、ＯＣＴデータにデジタル収差補正を行うことができる。
このように構成することによって、情報処理装置１０において、収差補正部１６は、取得した複数の１次元走査分の信号の各々の走査方向を特定し、特定した走査方向に基づいて、複数の１次元走査分の信号を補正できる。複数の１次元走査分の信号の各々の一例は、非等間隔であってもよい。このため、情報処理装置１０は、観察対象となる生体の動きによる影響がある場合でも、ＯＣＴデータにデジタル収差補正を行うことができる。
【0025】
（実施形態の変形例）
（情報処理装置）
図６は、実施形態の変形例の情報処理装置の構成例を示す図である。実施形態の変形例の情報処理装置１０ａは、複素信号で表されたＯＣＴ画像を受け付ける。複素信号で表されたＯＣＴ画像の一例は、観測対象平面が試料の深さ方向に垂直な正面（ｅｎ－ｆａｃｅ面）である。
情報処理装置１０ａは、受け付けた複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報を取得する。走査軌道の一例は、リサージュ（Ｌｉｓｓａｊｏｕｓ）走査軌道と、ラスター走査（ｒａｓｔｅｒ ｓｃａｎ）軌道と、サイクロイド（Ｃｙｃｌｏｉｄ）走査軌道とのいずれかである。
情報処理装置１０ａは、取得した複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報に基づいて、受け付けた複素信号で表されたＯＣＴ画像を、複数のセグメントに分割する。例えば、情報処理装置１０は、複素信号で表されたＯＣＴ画像を、複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道のサイクルに分割することによって複数のセグメントを取得する。
情報処理装置１０ａは、複数のセグメントの各々の位相を補正する。例えば、情報処理装置１０ａは、複数のセグメントの各々に対してバルク位相補正（Ｂｕｌｋ－ｐｈａｓｅ－ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）を行う。
（情報処理装置）
図６は、実施形態の変形例の情報処理装置の構成例を示す図である。実施形態の変形例の情報処理装置１０ａは、複素信号で表されたＯＣＴ画像を受け付ける。複素信号で表されたＯＣＴ画像の一例は、観測対象平面が試料の深さ方向に垂直な正面（ｅｎ－ｆａｃｅ面）である。
情報処理装置１０ａは、受け付けた複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報を取得する。走査軌道の一例は、リサージュ（Ｌｉｓｓａｊｏｕｓ）走査軌道と、ラスター走査（ｒａｓｔｅｒ ｓｃａｎ）軌道と、サイクロイド（Ｃｙｃｌｏｉｄ）走査軌道とのいずれかである。
情報処理装置１０ａは、取得した複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報に基づいて、受け付けた複素信号で表されたＯＣＴ画像を、複数のセグメントに分割する。例えば、情報処理装置１０は、複素信号で表されたＯＣＴ画像を、複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道のサイクルに分割することによって複数のセグメントを取得する。
情報処理装置１０ａは、複数のセグメントの各々の位相を補正する。例えば、情報処理装置１０ａは、複数のセグメントの各々に対してバルク位相補正（Ｂｕｌｋ－ｐｈａｓｅ－ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）を行う。
【0026】
情報処理装置１０ａは、取得した複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報に基づいて、複数のセグメントの各々の走査方向を特定する。情報処理装置１０ａは、特定した走査方向に基づいて、複数のセグメントの各々をデジタル収差補正する。
情報処理装置１０ａは、デジタル収差補正された複数のセグメントの各々に対して、観察対象の不随意運動による位置ずれを補正する。
情報処理装置１０ａは、位置ずれを補正した複数のセグメントの各々を合成する。情報処理装置１０は、位置ずれを補正した複数のセグメントの各々を合成した結果を出力する。
情報処理装置１０ａは、デジタル収差補正された複数のセグメントの各々に対して、観察対象の不随意運動による位置ずれを補正する。
情報処理装置１０ａは、位置ずれを補正した複数のセグメントの各々を合成する。情報処理装置１０は、位置ずれを補正した複数のセグメントの各々を合成した結果を出力する。
【0027】
情報処理装置１０ａは、パーソナルコンピュータ、サーバ、スマートフォン、タブレットコンピュータ又は産業用コンピュータ等の装置によって実現される。情報処理装置１０ａは、例えば、入力部１１と、受付部１２と、分割部１３ａと、位相補正部１４と、取得部１５と、収差補正部１６ａと、モーション補正部１７と、合成部１８と、出力部１９ａと、記憶部２０とを備える。
取得部１５は、受付部１２が受け付けた複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報を取得する。走査軌道の一例は、リサージュ走査軌道と、ラスター走査軌道と、サイクロイド走査軌道とのいずれかである。
例えば、取得部１５は、複素信号で表されたＯＣＴ画像の識別情報とその複素信号で表されたＯＣＴ画像の取得に使用した走査軌道を特定する情報とを関連付けた走査軌道関連情報を記憶した記憶部から、受付部１２が受け付けた複素信号で表されたＯＣＴ画像の識別情報に関連付けられる走査軌道を特定する情報を取得するようにしてもよい。ここで、記憶部は、情報処理装置１０ａが備えてもよいし、クラウドが備えてもよい。
取得部１５は、受付部１２が受け付けた複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報を取得する。走査軌道の一例は、リサージュ走査軌道と、ラスター走査軌道と、サイクロイド走査軌道とのいずれかである。
例えば、取得部１５は、複素信号で表されたＯＣＴ画像の識別情報とその複素信号で表されたＯＣＴ画像の取得に使用した走査軌道を特定する情報とを関連付けた走査軌道関連情報を記憶した記憶部から、受付部１２が受け付けた複素信号で表されたＯＣＴ画像の識別情報に関連付けられる走査軌道を特定する情報を取得するようにしてもよい。ここで、記憶部は、情報処理装置１０ａが備えてもよいし、クラウドが備えてもよい。
【0028】
図７は、リサージュ走査軌道の一例を示す図である（例えば、非特許文献１参照）。リサージュ走査軌道は、互いに直交する二つの単振動を合成して得られる平面図形によって表される走査軌道である。図７において、左図はリサージュ走査軌道の一例であり、右図は左図の中央部分の拡大図である。サンプリングポイントを黒色の点で示す。曲線は、単一の水平サイクルの一例である。ＯＣＴがリサージュ走査軌道に基づいてプローブ光を走査することによって、ＯＣＴ画像が得られる。
【0029】
図８は、ラスター走査軌道の一例を示す図である（例えば、特許文献１、非特許文献２参照）。図８において、実線の矢印はＢスキャンの取得を示し、点線の矢印はフライバックを示す。図８において、左図に示されるようにＸＦＡＳＴスキャンはＯＣＴスキャナー座標系のＸ軸に平行なＢスキャンで構成され、右図に示されるようにＹＦＡＳＴスキャンはＹ軸に平行なＢスキャンで構成されている。ｄｆａｓｔとｄｓｌｏｗとは、２つのスキャンタイプ間で交換される。ＯＣＴ装置がラスター走査軌道に基づいてプローブ光を走査することによって、ＯＣＴ画像が得られる。
図９は、サイクロイド走査軌道の一例を示す図である（例えば、特許文献２、非特許文献３参照）。サイクロイド走査軌道は、円がある規則にしたがって回転するときの円上の定点が描く軌跡として得られる平面曲線によって表される走査軌道である。黒い点は、等しい時間フレーム間隔でスキャンされた各円のスポットを示し、ミラー反転効果により、スキャン中に円の中心を中心にゆっくりと局所的に回転することを示す。ＯＣＴがサイクロイド走査軌道に基づいてプローブ光を走査することによって、ＯＣＴ画像が得られる。図６に戻り説明を続ける。
図９は、サイクロイド走査軌道の一例を示す図である（例えば、特許文献２、非特許文献３参照）。サイクロイド走査軌道は、円がある規則にしたがって回転するときの円上の定点が描く軌跡として得られる平面曲線によって表される走査軌道である。黒い点は、等しい時間フレーム間隔でスキャンされた各円のスポットを示し、ミラー反転効果により、スキャン中に円の中心を中心にゆっくりと局所的に回転することを示す。ＯＣＴがサイクロイド走査軌道に基づいてプローブ光を走査することによって、ＯＣＴ画像が得られる。図６に戻り説明を続ける。
【0030】
分割部１３ａは、記憶部２０に記憶された複数の複素信号で表されたＯＣＴ画像を取得する。分割部１３ａは、取得部１５から複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報を取得する。分割部１３ａは、取得した複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報に基づいて、取得した複素信号で表されたＯＣＴ画像を、複数のセグメントに分割する。複数のセグメントの各々の一例は、非等間隔の１次元走査分の信号に相当する。
例えば、情報処理装置１０は、リサージュ走査軌道を特定する情報を取得した場合には、複素信号で表されたＯＣＴ画像を、リサージュ走査軌道のサイクルに分割することによって複数のセグメントを取得する。複数のセグメントの各々の一例は、非等間隔の１次元走査分の信号に相当する。
例えば、情報処理装置１０は、ラスター走査軌道を特定する情報を取得した場合には、複素信号で表されたＯＣＴ画像を、Ｂ－スキャンに分割することによって複数のセグメントを取得する。
例えば、情報処理装置１０は、サイクロイド走査軌道を特定する情報を取得した場合には、複素信号で表されたＯＣＴ画像を、サイクロイド走査軌道のサイクルに分割することによって複数のセグメントを取得する。複数のセグメントの各々の一例は、非等間隔の１次元走査分の信号に相当する。
位相補正部１４は、分割部１３ａから複数のセグメントを取得する。位相補正部１４は、取得した複数のセグメントの各々に対してバルク位相補正を行う。
例えば、情報処理装置１０は、リサージュ走査軌道を特定する情報を取得した場合には、複素信号で表されたＯＣＴ画像を、リサージュ走査軌道のサイクルに分割することによって複数のセグメントを取得する。複数のセグメントの各々の一例は、非等間隔の１次元走査分の信号に相当する。
例えば、情報処理装置１０は、ラスター走査軌道を特定する情報を取得した場合には、複素信号で表されたＯＣＴ画像を、Ｂ－スキャンに分割することによって複数のセグメントを取得する。
例えば、情報処理装置１０は、サイクロイド走査軌道を特定する情報を取得した場合には、複素信号で表されたＯＣＴ画像を、サイクロイド走査軌道のサイクルに分割することによって複数のセグメントを取得する。複数のセグメントの各々の一例は、非等間隔の１次元走査分の信号に相当する。
位相補正部１４は、分割部１３ａから複数のセグメントを取得する。位相補正部１４は、取得した複数のセグメントの各々に対してバルク位相補正を行う。
【0031】
収差補正部１６ａは、収差補正部１６を適用できる。ただし、収差補正部１６ａは、位相補正部１４からバルク位相補正が行われた複数のセグメントを取得する。例えば、収差補正部１６ａは、取得したバルク位相補正が行われた複数のセグメントの各々と収差補正フィルターとで畳み込み演算を行う。
具体的には、収差補正部１６ａは、取得部１５から複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報を取得する。収差補正部１６ａは、取得した複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報に基づいて、バルク位相補正が行われた複数のセグメントの各々の走査方向を特定する。ＯＣＴのサンプリングのタイミングに基づいて特定される複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道上のサンプリング位置から、走査方向を特定できる。収差補正部１６ａは、特定した走査方向に基づいて、複数のセグメントの収差を補正する。
例えば、収差補正部１６ａは、リサージュ走査軌道を特定する情報を取得した場合には、バルク位相補正が行われた複数のセグメントの各々と収差補正フィルターとでリサージュサイクルワイズ畳み込み演算を行う。
例えば、収差補正部１６ａは、ラスター走査軌道を特定する情報を取得した場合には、バルク位相補正が行われた複数のセグメントの各々と収差補正フィルターとでＢスキャンワイズ畳み込み演算を行う。
例えば、収差補正部１６ａは、サイクロイド走査軌道を特定する情報を取得した場合には、バルク位相補正が行われた複数のセグメントの各々と収差補正フィルターとでサイクルワイズ畳み込み演算を行う。
具体的には、収差補正部１６ａは、取得部１５から複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報を取得する。収差補正部１６ａは、取得した複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報に基づいて、バルク位相補正が行われた複数のセグメントの各々の走査方向を特定する。ＯＣＴのサンプリングのタイミングに基づいて特定される複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道上のサンプリング位置から、走査方向を特定できる。収差補正部１６ａは、特定した走査方向に基づいて、複数のセグメントの収差を補正する。
例えば、収差補正部１６ａは、リサージュ走査軌道を特定する情報を取得した場合には、バルク位相補正が行われた複数のセグメントの各々と収差補正フィルターとでリサージュサイクルワイズ畳み込み演算を行う。
例えば、収差補正部１６ａは、ラスター走査軌道を特定する情報を取得した場合には、バルク位相補正が行われた複数のセグメントの各々と収差補正フィルターとでＢスキャンワイズ畳み込み演算を行う。
例えば、収差補正部１６ａは、サイクロイド走査軌道を特定する情報を取得した場合には、バルク位相補正が行われた複数のセグメントの各々と収差補正フィルターとでサイクルワイズ畳み込み演算を行う。
【0032】
モーション補正部１７は、収差補正部１６ａから収差が補正された複数のセグメントを取得する。モーション補正部１７は、取得した収差が補正された複数のセグメントに対して、観察対象の不随意運動による位置ずれを補正する（例えば、非特許文献１参照）。この結果、観察対象のある一点において走査方向の異なる複数のデータが得られる。
ここで、収差が補正された複数のセグメントは、バルク位相補正が行われた複数のセグメントの各々と収差補正フィルターとでリサージュサイクルワイズ畳み込み演算を行った結果と、バルク位相補正が行われた複数のセグメントの各々と収差補正フィルターとでＢスキャンワイズ畳み込み演算を行った結果と、バルク位相補正が行われた複数のセグメントの各々と収差補正フィルターとでサイクルワイズ畳み込み演算を行った結果とのいずれかである。
ここで、収差が補正された複数のセグメントは、バルク位相補正が行われた複数のセグメントの各々と収差補正フィルターとでリサージュサイクルワイズ畳み込み演算を行った結果と、バルク位相補正が行われた複数のセグメントの各々と収差補正フィルターとでＢスキャンワイズ畳み込み演算を行った結果と、バルク位相補正が行われた複数のセグメントの各々と収差補正フィルターとでサイクルワイズ畳み込み演算を行った結果とのいずれかである。
【0033】
図１０は、実施形態の変形例の情報処理装置の動作の一例を示す図である。図１０は、観察対象の不随意運動による位置ずれを補正した結果、観察対象のある一点Ｐにおいて走査方向の異なる複数のデータＡとデータＢとデータＣとが得られたことを示す模式図である。図６に戻り説明を続ける。
合成部１８は、モーション補正部１７から観察対象の不随意運動による位置ずれが補正された収差が補正された複数のセグメントを取得する。合成部１８は、取得した収差が補正された複数のセグメントの各々を合成する。
例えば、合成部１８は、複数のセグメントの各々を実数値に変換する。具体的には、合成部１８は、画像化される各信号を、元となる複素信号から生成する。通常のいわゆるＯＣＴ画像となる光強度を表す信号も、この段階で生成される。これによって、ＯＣＴ強度信号やＯｐｔｉｃａｌ ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ（ＯＣＴＡ）信号が得られる。
合成部１８は、実数値に変換した複数のセグメントの各々を重複する信号間で幾何平均（インコヒーレントで合成）する。合成部１８は、複数の走査方向の１次元補正データから２次元で光学収差補正された画像を再構成する。
合成部１８は、モーション補正部１７から観察対象の不随意運動による位置ずれが補正された収差が補正された複数のセグメントを取得する。合成部１８は、取得した収差が補正された複数のセグメントの各々を合成する。
例えば、合成部１８は、複数のセグメントの各々を実数値に変換する。具体的には、合成部１８は、画像化される各信号を、元となる複素信号から生成する。通常のいわゆるＯＣＴ画像となる光強度を表す信号も、この段階で生成される。これによって、ＯＣＴ強度信号やＯｐｔｉｃａｌ ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ（ＯＣＴＡ）信号が得られる。
合成部１８は、実数値に変換した複数のセグメントの各々を重複する信号間で幾何平均（インコヒーレントで合成）する。合成部１８は、複数の走査方向の１次元補正データから２次元で光学収差補正された画像を再構成する。
【0034】
図１１は、実施形態の変形例の情報処理装置の動作の一例を示す図である。図１１は、走査方向の異なる複数のデータをインコヒーレントで合成する模式図を示す。垂直方向の分布が狭い点像と斜め方向の分布が狭い点像と水平方向の分布が狭い点像とが合成されることによって２次元の横分解能回復を行うことができる。
出力部１９ａは、出力部１９を適用できる。ただし、出力部１９ａは、合成部１８から実数値に変換した複数のセグメントの各々を重複する信号間で幾何平均した結果を取得する。出力部１９ａは、取得した実数値に変換した複数のセグメントの各々を重複する信号間で幾何平均した結果を出力する。
出力部１９ａは、出力部１９を適用できる。ただし、出力部１９ａは、合成部１８から実数値に変換した複数のセグメントの各々を重複する信号間で幾何平均した結果を取得する。出力部１９ａは、取得した実数値に変換した複数のセグメントの各々を重複する信号間で幾何平均した結果を出力する。
【0035】
受付部１２、分割部１３ａ、位相補正部１４、取得部１５、収差補正部１６ａ、モーション補正部１７、合成部１８および出力部１９ａは、例えば、ＣＰＵなどのハードウェアプロセッサが記憶部２０に格納されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。
また、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩやＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＧＰＵなどのハードウェア（回路部；ｃｉｒｃｕｉｔｒｙを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアとの協働によって実現されてもよい。
コンピュータプログラムは、予めＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることでインストールされてもよい。
また、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩやＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＧＰＵなどのハードウェア（回路部；ｃｉｒｃｕｉｔｒｙを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアとの協働によって実現されてもよい。
コンピュータプログラムは、予めＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることでインストールされてもよい。
【0036】
（情報処理装置１０ａの動作）
図１２は、実施形態の変形例の情報処理装置の動作の一例を示すフローチャートである。図１２を参照して、複素信号で表されたＯＣＴ画像が情報処理装置１０ａに入力された後の動作について説明する。
（ステップＳ１－２）
受付部１２は、入力部１１に入力された複素信号で表されたＯＣＴ画像を受け付ける。受付部１２は、受け付けた複素信号で表されたＯＣＴ画像を、記憶部２０に記憶させる。
（ステップＳ２－２）
取得部１５は、受付部１２が受け付けた複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報を取得する。走査軌道は、リサージュ走査軌道と、ラスター走査軌道と、サイクロイド走査軌道とのいずれかである。
（ステップＳ３－２）
分割部１３ａは、記憶部２０に記憶された複数の複素信号で表されたＯＣＴ画像を取得する。分割部１３ａは、取得部１５から複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報を取得する。分割部１３ａは、取得した複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報に基づいて、受け付けた複素信号で表されたＯＣＴ画像を、複数のセグメントに分割する。
図１２は、実施形態の変形例の情報処理装置の動作の一例を示すフローチャートである。図１２を参照して、複素信号で表されたＯＣＴ画像が情報処理装置１０ａに入力された後の動作について説明する。
（ステップＳ１－２）
受付部１２は、入力部１１に入力された複素信号で表されたＯＣＴ画像を受け付ける。受付部１２は、受け付けた複素信号で表されたＯＣＴ画像を、記憶部２０に記憶させる。
（ステップＳ２－２）
取得部１５は、受付部１２が受け付けた複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報を取得する。走査軌道は、リサージュ走査軌道と、ラスター走査軌道と、サイクロイド走査軌道とのいずれかである。
（ステップＳ３－２）
分割部１３ａは、記憶部２０に記憶された複数の複素信号で表されたＯＣＴ画像を取得する。分割部１３ａは、取得部１５から複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報を取得する。分割部１３ａは、取得した複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報に基づいて、受け付けた複素信号で表されたＯＣＴ画像を、複数のセグメントに分割する。
【0037】
（ステップＳ４－２）
位相補正部１４は、分割部１３ａから複数のセグメントを取得する。位相補正部１４は、取得した複数のセグメントの各々に対してバルク位相補正を行う。
（ステップＳ５－２）
収差補正部１６ａは、位相補正部１４からバルク位相補正が行われた複数のセグメントを取得する。収差補正部１６ａは、取得部１５から複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報を取得する。収差補正部１６ａは、取得した複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報に基づいて、バルク位相補正が行われた複数のセグメントの各々の走査方向を特定する。収差補正部１６ａは、特定した走査方向に基づいて、複数のセグメントの収差を補正する。
（ステップＳ６－２）
モーション補正部１７は、収差補正部１６ａから収差が補正された複数のセグメントを取得する。モーション補正部１７は、取得した複数のセグメントに対して、観察対象の不随意運動による位置ずれを補正する。
位相補正部１４は、分割部１３ａから複数のセグメントを取得する。位相補正部１４は、取得した複数のセグメントの各々に対してバルク位相補正を行う。
（ステップＳ５－２）
収差補正部１６ａは、位相補正部１４からバルク位相補正が行われた複数のセグメントを取得する。収差補正部１６ａは、取得部１５から複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報を取得する。収差補正部１６ａは、取得した複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報に基づいて、バルク位相補正が行われた複数のセグメントの各々の走査方向を特定する。収差補正部１６ａは、特定した走査方向に基づいて、複数のセグメントの収差を補正する。
（ステップＳ６－２）
モーション補正部１７は、収差補正部１６ａから収差が補正された複数のセグメントを取得する。モーション補正部１７は、取得した複数のセグメントに対して、観察対象の不随意運動による位置ずれを補正する。
【0038】
（ステップＳ７－２）
合成部１８は、モーション補正部１７から観察対象の不随意運動による位置ずれが補正された複数のセグメントを取得する。合成部１８は、複数のセグメントの各々を実数値に変換する。合成部１８は、実数値に変換した複数のセグメントの各々を重複する信号間で幾何平均する。
（ステップＳ８－２）
出力部１９ａは、合成部１８から実数値に変換した複数のセグメントの各々を重複する信号間で幾何平均した結果を取得する。出力部１９ａは、取得した実数値に変換した複数のセグメントの各々を重複する信号間で幾何平均した結果を出力する。
合成部１８は、モーション補正部１７から観察対象の不随意運動による位置ずれが補正された複数のセグメントを取得する。合成部１８は、複数のセグメントの各々を実数値に変換する。合成部１８は、実数値に変換した複数のセグメントの各々を重複する信号間で幾何平均する。
（ステップＳ８－２）
出力部１９ａは、合成部１８から実数値に変換した複数のセグメントの各々を重複する信号間で幾何平均した結果を取得する。出力部１９ａは、取得した実数値に変換した複数のセグメントの各々を重複する信号間で幾何平均した結果を出力する。
【0039】
前述した実施形態の変形例では、観測対象平面が試料の深さ方向に垂直な正面である場合について説明したが、この例に限られない。例えば、観測対象平面が、観測対象領域の一部または全部を横断する面に適用できる。
前述した実施形態の変形例では、取得部１５が、受付部１２が受け付けた複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報として、リサージュ走査軌道と、ラスター走査軌道と、サイクロイド走査軌道とのいずれかを取得する場合について説明したが、この例に限られない。例えば、リサージュ走査軌道と、ラスター走査軌道と、サイクロイド走査軌道とに限らず、任意の走査軌道を適用できる。
前述した実施形態の変形例では、情報処理装置１０ａが、複素信号で表されたＯＣＴ画像を受け付ける場合について説明したが、この例に限られない。例えば、情報処理装置１０ａに、ＯＣＴ装置において干渉光を受光するセンサーからの検出信号が入力されてもよい。この場合の処理については、実施形態で説明した方法を適用できる。
前述した実施形態の変形例では、取得部１５が、受付部１２が受け付けた複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報として、リサージュ走査軌道と、ラスター走査軌道と、サイクロイド走査軌道とのいずれかを取得する場合について説明したが、この例に限られない。例えば、リサージュ走査軌道と、ラスター走査軌道と、サイクロイド走査軌道とに限らず、任意の走査軌道を適用できる。
前述した実施形態の変形例では、情報処理装置１０ａが、複素信号で表されたＯＣＴ画像を受け付ける場合について説明したが、この例に限られない。例えば、情報処理装置１０ａに、ＯＣＴ装置において干渉光を受光するセンサーからの検出信号が入力されてもよい。この場合の処理については、実施形態で説明した方法を適用できる。
【0040】
実施形態の変形例の情報処理装置１０ａによれば、情報処理装置１０ａは、複素信号で表されたＯＣＴ画像を受け付ける受付部１２と、受付部１２が受け付けた複素信号で表されたＯＣＴ画像を複数のセグメントに分割する分割部１３と、複数のセグメントの各々の位相を補正する位相補正部１４と、複数のセグメントの各々の走査方向を特定し、特定した走査方向に基づいて、複数のセグメントの収差を補正する収差補正部１６ａとを備える。収差補正部１６ａは、位相補正部１４によって位相補正された複数のセグメントの収差を補正する。
このように構成することによって、情報処理装置１０ａは、複数のセグメントの各々の位相を補正することができるため、位相補正された複数のセグメントの収差を補正できる。このため、情報処理装置１０ａは、観察対象となる生体の動きによる影響がある場合でも、ＯＣＴデータにデジタル収差補正を行うことができる。情報処理装置１０ａは、高価な超高速装置ではなくとも、ある程度の範囲を高分解能で撮影したＯＣＴデータのデジタル収差補正が可能となる。
このように構成することによって、情報処理装置１０ａは、複数のセグメントの各々の位相を補正することができるため、位相補正された複数のセグメントの収差を補正できる。このため、情報処理装置１０ａは、観察対象となる生体の動きによる影響がある場合でも、ＯＣＴデータにデジタル収差補正を行うことができる。情報処理装置１０ａは、高価な超高速装置ではなくとも、ある程度の範囲を高分解能で撮影したＯＣＴデータのデジタル収差補正が可能となる。
【0041】
情報処理装置１０ａにおいて、受付部１２が受け付けた複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報を取得する取得部１５をさらに備える。収差補正部１６ａは、走査軌道を特定する情報に基づいて、複数のセグメントの各々の走査方向を特定する。
このように構成することによって、情報処理装置１０ａは、複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報を取得できる。このため、情報処理装置１０ａは、取得した走査軌道を特定する情報に基づいて、複数のセグメントの各々の走査方向を特定できる。
このように構成することによって、情報処理装置１０ａは、複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報を取得できる。このため、情報処理装置１０ａは、取得した走査軌道を特定する情報に基づいて、複数のセグメントの各々の走査方向を特定できる。
【0042】
情報処理装置１０ａにおいて、走査軌道は、リサージュ走査軌道と、ラスター走査軌道と、サイクロイド走査軌道とのいずれかである。
このように構成することによって、情報処理装置１０ａは、複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報として、リサージュ走査軌道と、ラスター走査軌道と、サイクロイド走査軌道とのいずれかを取得できる。このため、情報処理装置１０ａは、リサージュ走査軌道と、ラスター走査軌道と、サイクロイド走査軌道とのいずれかに基づいて、複数のセグメントの各々の走査方向を特定できる。
このように構成することによって、情報処理装置１０ａは、複素信号で表されたＯＣＴ画像の走査軌道を特定する情報として、リサージュ走査軌道と、ラスター走査軌道と、サイクロイド走査軌道とのいずれかを取得できる。このため、情報処理装置１０ａは、リサージュ走査軌道と、ラスター走査軌道と、サイクロイド走査軌道とのいずれかに基づいて、複数のセグメントの各々の走査方向を特定できる。
【0043】
情報処理装置１０ａにおいて、収差補正部１６ａによって収差が補正された複数のセグメントに対して、観察対象の不随意運動による位置ずれを補正するモーション補正部１７をさらに備える。
このように構成することによって、情報処理装置１０ａは、観察対象の不随意運動による位置ずれを補正できるため、観察対象となる生体の動きによる影響をさらに低減できる。情報処理装置１０ａは、不随意運動のある生体組織に対して、デジタル収差補正による横分解能を回復できる。
このように構成することによって、情報処理装置１０ａは、観察対象の不随意運動による位置ずれを補正できるため、観察対象となる生体の動きによる影響をさらに低減できる。情報処理装置１０ａは、不随意運動のある生体組織に対して、デジタル収差補正による横分解能を回復できる。
【0044】
情報処理装置１０ａにおいて、モーション補正部１７によって補正された複数のセグメントの各々を合成する合成部１８をさらに備える。
このように構成することによって、情報処理装置１０ａは、観察対象の不随意運動による位置ずれが補正された複数のセグメントの各々を合成できる。このため、情報処理装置１０ａは、不随意運動のある生体組織に対して、デジタル収差補正による横分解能を回復した画像を作成できる。
このように構成することによって、情報処理装置１０ａは、観察対象の不随意運動による位置ずれが補正された複数のセグメントの各々を合成できる。このため、情報処理装置１０ａは、不随意運動のある生体組織に対して、デジタル収差補正による横分解能を回復した画像を作成できる。
【0045】
情報処理装置１０ａにおいて、合成部１８は、複数のセグメントの各々を実数データに変換する。
このように構成することによって、情報処理装置１０ａは、複数のセグメントの各々を実数データに変換できるため、複数のセグメントの各々を実数データに変換した結果に基づいて、横分解能を回復した画像を作成できる。走査型コヒーレントイメージングの応用において、頻繁に観察対象が動く場合でも、情報処理装置１０ａは、デジタル収差補正が可能となる。例えば、情報処理装置１０ａは、眼科臨床、ＯＣＴ、内視鏡ＯＣＴにおけるピントずれによる分解能低下の信号処理による補償を行うことができる。
このように構成することによって、情報処理装置１０ａは、複数のセグメントの各々を実数データに変換できるため、複数のセグメントの各々を実数データに変換した結果に基づいて、横分解能を回復した画像を作成できる。走査型コヒーレントイメージングの応用において、頻繁に観察対象が動く場合でも、情報処理装置１０ａは、デジタル収差補正が可能となる。例えば、情報処理装置１０ａは、眼科臨床、ＯＣＴ、内視鏡ＯＣＴにおけるピントずれによる分解能低下の信号処理による補償を行うことができる。
【0046】
情報処理装置１０ａにおいて、合成部１８は、実数データに変換した複数のセグメントの各々の信号を、重複する信号間で幾何平均する。
このように構成することによって、情報処理装置１０ａは、実数データに変換した複数のセグメントの各々の信号を、重複する信号間で幾何平均できる。このため、情報処理装置１０ａは、横分解能を回復した画像を作成できる。
このように構成することによって、情報処理装置１０ａは、実数データに変換した複数のセグメントの各々の信号を、重複する信号間で幾何平均できる。このため、情報処理装置１０ａは、横分解能を回復した画像を作成できる。
【0047】
情報処理装置１０ａは、リサージュ走査とデジタル収差補正とを組み合わせ、（１）１次元走査分の信号のデジタル収差補正を行い、（２）収差補正された信号間の不随意運動による位置ずれを補正し、（３）異なる走査方向の信号を合成してピンぼけ、収差により低下した横分解能を回復する。
これまで、Ｄｉｇｉｔａｌ ｈｏｌｏｇｒａｐｈｙに代表されるように、コヒーレントイメージングでは補償光学装置を用いなくても、信号処理によってピントのずれ（ｄｅｆｏｃｕｓ）などの光学収差の影響を補正することが可能である。
Ｄｉｇｉｔａｌ ｈｏｌｏｇｒａｐｈｙでは、試料の正面から見た構造を一度にカメラで撮影する（ｆｕｌｌ－ｆｉｅｌｄ）が、ｉｎ ｖｉｖｏの生体のように分厚い散乱組織が対象の場合、共焦点効果による多重散乱の影響を抑えた走査型イメージング装置の方が簡便に組織の奥深くを高いコントラストで画像化できる。
これまで、Ｄｉｇｉｔａｌ ｈｏｌｏｇｒａｐｈｙに代表されるように、コヒーレントイメージングでは補償光学装置を用いなくても、信号処理によってピントのずれ（ｄｅｆｏｃｕｓ）などの光学収差の影響を補正することが可能である。
Ｄｉｇｉｔａｌ ｈｏｌｏｇｒａｐｈｙでは、試料の正面から見た構造を一度にカメラで撮影する（ｆｕｌｌ－ｆｉｅｌｄ）が、ｉｎ ｖｉｖｏの生体のように分厚い散乱組織が対象の場合、共焦点効果による多重散乱の影響を抑えた走査型イメージング装置の方が簡便に組織の奥深くを高いコントラストで画像化できる。
【0048】
しかし、走査型の光コヒーレントトモグラフィにおいて提案されている従来の光学収差補正信号処理方法では、走査中に試料が動いてしまうと光学収差補正が機能しなくなってしまう。そのため、撮影中に試料が動かないよう、高速な撮影速度（眼底の場合、約０．２ｓ／ｖｏｌｕｍｅ）が求められる。そのため、高速な光走査速度とデータ収録速度もしくは狭い視野に限定した撮影が必要となる。
従来のデジタル収差補正では、不随意運動による歪みの無い２次元プローブ光走査を行った複素ＯＣＴ信号が必要であるのに対し、情報処理装置１０と情報処理装置１０ａは１次元走査分の複素ＯＣＴ信号のみでデジタル収差補正を行うことができる。これによって、情報処理装置１０と情報処理装置１０ａでは、空間分解能は、使用される信号の走査方向に対してのみ回復されるが、要求される速度は一般的なＯＣＴ装置（～１００，０００Ａ－ｌｉｎｅｓ／ｓ）においても問題ない程度であると考えられる。
従来のデジタル収差補正では、不随意運動による歪みの無い２次元プローブ光走査を行った複素ＯＣＴ信号が必要であるのに対し、情報処理装置１０と情報処理装置１０ａは１次元走査分の複素ＯＣＴ信号のみでデジタル収差補正を行うことができる。これによって、情報処理装置１０と情報処理装置１０ａでは、空間分解能は、使用される信号の走査方向に対してのみ回復されるが、要求される速度は一般的なＯＣＴ装置（～１００，０００Ａ－ｌｉｎｅｓ／ｓ）においても問題ない程度であると考えられる。
【0049】
情報処理装置１０ａは、補正したデータ間では不随意運動による位置ずれが起こってしまうが、リサージュ走査に対するモーション補正方法を適用できる（例えば、非特許文献１参照）。
これらにより、情報処理装置１０ａは、観察対象のある一点において走査方向の異なる複数のデータを取得できる。情報処理装置１０ａは、これらの複数のデータをインコヒーレントで合成することで、２次元の横分解能回復を行うことができる。
情報処理装置１０ａは、デジタル収差補正と不随意運動による位置ずれ補正を組み合わせることにより、ｉｎ ｖｉｖｏ生体中での光学収差の信号処理補正が可能となる。不随意運動のある生体組織に対し一般的なＯＣＴ装置でも、デジタル収差補正による横分解能回復を実現することができる。
これらにより、情報処理装置１０ａは、観察対象のある一点において走査方向の異なる複数のデータを取得できる。情報処理装置１０ａは、これらの複数のデータをインコヒーレントで合成することで、２次元の横分解能回復を行うことができる。
情報処理装置１０ａは、デジタル収差補正と不随意運動による位置ずれ補正を組み合わせることにより、ｉｎ ｖｉｖｏ生体中での光学収差の信号処理補正が可能となる。不随意運動のある生体組織に対し一般的なＯＣＴ装置でも、デジタル収差補正による横分解能回復を実現することができる。
【0050】
実施形態の変形例の情報処理装置１０ａの効果の一例について説明する。
波長１μｍ帯域の分光器型ＯＣＴを使用して、実施形態の変形例の情報処理装置１０ａの効果について、原理検証を行った。マイクロ粒子と生体組織試料とを、リサージュ走査軌道にしたがって、ＯＣＴのプローブをスキャンされることによって得られる像を撮影し、デジタルフォーカス補正を試行した。プローブの有効開口数は約０．０５である。
波長１μｍ帯域の分光器型ＯＣＴを使用して、実施形態の変形例の情報処理装置１０ａの効果について、原理検証を行った。マイクロ粒子と生体組織試料とを、リサージュ走査軌道にしたがって、ＯＣＴのプローブをスキャンされることによって得られる像を撮影し、デジタルフォーカス補正を試行した。プローブの有効開口数は約０．０５である。
【0051】
図１３Ａから図１３Ｃは、実施形態の変形例の情報処理装置の処理結果の例１を示す図である。
図１３Ａから図１３Ｃは、マイクロビーズファントムの代表的な断面画像の一例を示す。マイクロビーズファントムとは、１０μポリスチレンマイクロ粒子試料のことである。図１３Ａは、ＯＣＴのプローブの走査の軌跡の一例を示す。図１３Ｂと図１３Ｃとは、マイクロビーズファントムの代表的な断面画像の一例である。図１３Ｂと図１３Ｃとは、同じ試料を撮影したものである。図１３Ｂは、焦点がぼけたＯＣＴ断面強度画像の一例を示す。図１３Ｃは、図１３Ｂをリフォーカスすることによって得られる画像の一例を示す。
図１３Ａから図１３Ｃは、マイクロビーズファントムの代表的な断面画像の一例を示す。マイクロビーズファントムとは、１０μポリスチレンマイクロ粒子試料のことである。図１３Ａは、ＯＣＴのプローブの走査の軌跡の一例を示す。図１３Ｂと図１３Ｃとは、マイクロビーズファントムの代表的な断面画像の一例である。図１３Ｂと図１３Ｃとは、同じ試料を撮影したものである。図１３Ｂは、焦点がぼけたＯＣＴ断面強度画像の一例を示す。図１３Ｃは、図１３Ｂをリフォーカスすることによって得られる画像の一例を示す。
【0052】
図１４は、実施形態の変形例の情報処理装置の処理結果の例２を示す図である。図１４は、情報処理装置１０ａの処理結果の一例として、１０μｍポリスチレンマイクロ粒子試料を撮影した結果の一例を示す。スキャンエリアは５５０（水平）および５００（垂直）μｍである。
図１４において、（ａ）から（ｃ）は、リサージュ走査軌道にしたがって、ＯＣＴのプローブをスキャンされることによって得られたマイクロビーズの正面画像を示す。
（ａ）は、焦点が合っている状態で得られた画像である。（ｂ）は、焦点が合っていない状態で得られた画像である。（ｃ）は、（ｂ）に適用されるリサージュサイクルワイズ（ＬＣＷ）リフォーカスである。
（ｄ）から（ｇ）は、ラスター走査軌道にしたがって、ＯＣＴのプローブをスキャンされることによって得られたマイクロビーズの正面画像を示す。
（ｆ）は、（ｅ）のｘ補正およびｙ補正ボリュームの積である。（ｇ）は、（ｅ）に適用される２Ｄリフォーカスである。
図１４において、（ａ）から（ｃ）は、リサージュ走査軌道にしたがって、ＯＣＴのプローブをスキャンされることによって得られたマイクロビーズの正面画像を示す。
（ａ）は、焦点が合っている状態で得られた画像である。（ｂ）は、焦点が合っていない状態で得られた画像である。（ｃ）は、（ｂ）に適用されるリサージュサイクルワイズ（ＬＣＷ）リフォーカスである。
（ｄ）から（ｇ）は、ラスター走査軌道にしたがって、ＯＣＴのプローブをスキャンされることによって得られたマイクロビーズの正面画像を示す。
（ｆ）は、（ｅ）のｘ補正およびｙ補正ボリュームの積である。（ｇ）は、（ｅ）に適用される２Ｄリフォーカスである。
【0053】
図１５は、実施形態の変形例の情報処理装置の処理結果の例３を示す図である。
図１５は、リサージュ走査軌道にしたがって、ＯＣＴのプローブをスキャンされることによって得られた生体組織（鶏胸肉）の正面画像を示す。図１５は、組織表面から深さ約３００μｍ付近を撮影したものである。
（ａ）は、焦点が合っている状態で得られた画像である。（ｂ）と（ｃ）とは、焦点が合っていない状態（フォーカスずれ約１ｍｍ）で得られた画像である。（ｃ）は、情報処理装置１０ａによってデジタルフォーカス補正を適用したものである。
図１５は、リサージュ走査軌道にしたがって、ＯＣＴのプローブをスキャンされることによって得られた生体組織（鶏胸肉）の正面画像を示す。図１５は、組織表面から深さ約３００μｍ付近を撮影したものである。
（ａ）は、焦点が合っている状態で得られた画像である。（ｂ）と（ｃ）とは、焦点が合っていない状態（フォーカスずれ約１ｍｍ）で得られた画像である。（ｃ）は、情報処理装置１０ａによってデジタルフォーカス補正を適用したものである。
【0054】
図１３Ａから図１５によれば、プローブの有効開口数は顕微鏡と比較して低いが、ＯＣＴの画像化深さ範囲（約１ｍｍ）はＲａｙｌｅｉｇｈ ｒａｎｇｅの数倍に相当する。そのため、深さ範囲程度のフォーカス位置ずれで大きく分解能が低下してしまっている。実施形態の変形例の手法によって、低下した分解能が回復できることが確認できる。
ここでは、実施形態の変形例の情報処理装置１０ａの効果の一例について説明したが、本実施形態の情報処理装置１０についても当てはまる。
ここでは、実施形態の変形例の情報処理装置１０ａの効果の一例について説明したが、本実施形態の情報処理装置１０についても当てはまる。
【0055】
以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組合わせを行うことができる。これら実施形態およびその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると同時に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【0056】
なお、前述の情報処理装置１０、情報処理装置１０ａは内部にコンピュータを有している。そして、前述した各装置の各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。例えば、走査型ＯＣＴ製品に対して、走査パターンの変更と、情報処理装置１０、情報処理装置１０ａの各処理の過程をソフトウェアにアドオン搭載することによって、新なハードウェア開発をすることなく実施できる。
ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリなどをいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。
さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリなどをいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。
さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【符号の説明】
【0057】
１０、１０ａ…情報処理装置、 １１…入力部、 １２…受付部、 １３、１３ａ…分割部、 １４…位相補正部、 １５…取得部、 １６、１６ａ…収差補正部、 １７…モーション補正部、 １８…合成部、 １９、１９ａ…出力部、 ２０…記憶部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図13C】
【図14】
【図15】
