JP2000287964A - 三次元画像表示装置 - Google Patents
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Landscapes
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Image Generation (AREA)
- Image Analysis (AREA)
- Medical Treatment And Welfare Office Work (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】三次元ボクセルの物理的性質に対応した画素値
と画素値に対応した不透明度を使用して三次元画像を表
示する装置において,物理的性質の異なる部位だけでな
く同一の部位も複数の対象物に分離すること,対象物を
選択して表示することを処理時間の増大なく実現するこ
とである。 【解決手段】対象物空間領域設定用三次元画像表示の手
段41と,これを用いて複数対象物の空間領域を定義す
る手段,対象物毎に不透明度と色を設定する手段,表示
対象物を選択する手段,対象物の変移量を設定する手段
を持つ対象物設定部42と,対象物毎に画素値と不透明
度から得た値を三次元テーブルに写像した後,三次元テ
ーブルの値に投影処理を行う手段とを備え,画像表示部
43上に物理的性質が異なる部位だけでなく同一の部位
も複数の対象物に分離して表示すること,対象物を選択
表示すること,対象物の相対位置を変更して表示するこ
とを処理時間を増加せずに可能にした。
と画素値に対応した不透明度を使用して三次元画像を表
示する装置において,物理的性質の異なる部位だけでな
く同一の部位も複数の対象物に分離すること,対象物を
選択して表示することを処理時間の増大なく実現するこ
とである。 【解決手段】対象物空間領域設定用三次元画像表示の手
段41と,これを用いて複数対象物の空間領域を定義す
る手段,対象物毎に不透明度と色を設定する手段,表示
対象物を選択する手段,対象物の変移量を設定する手段
を持つ対象物設定部42と,対象物毎に画素値と不透明
度から得た値を三次元テーブルに写像した後,三次元テ
ーブルの値に投影処理を行う手段とを備え,画像表示部
43上に物理的性質が異なる部位だけでなく同一の部位
も複数の対象物に分離して表示すること,対象物を選択
表示すること,対象物の相対位置を変更して表示するこ
とを処理時間を増加せずに可能にした。
Description
【0001】
【発明の属する技術】本発明は,被検体の物理的性質の
空間的分布を三次元画像として表示する三次元画像の表
示装置に関する。
空間的分布を三次元画像として表示する三次元画像の表
示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】X線CT装置によって人体の物理的性質
をあらわす正確な断面画像データが得られるようになっ
て以来,異なる断面位置で撮影した複数の断面画像デー
タを使用して三次元立体画像を再構成することが行われ
てきた。特に最近,ヘリカルスキャンX線CT装置やコ
ーンビームX線CT装置が実用化されるようになったの
で,より精密な三次元立体画像を再構成することが可能
になった。
をあらわす正確な断面画像データが得られるようになっ
て以来,異なる断面位置で撮影した複数の断面画像デー
タを使用して三次元立体画像を再構成することが行われ
てきた。特に最近,ヘリカルスキャンX線CT装置やコ
ーンビームX線CT装置が実用化されるようになったの
で,より精密な三次元立体画像を再構成することが可能
になった。
【0003】医用画像の三次元表示法には被検体を構成
する対象物の境界面を抽出した後,その境界面の形状を
表示する表面表示法(サーフェスレンダリング法)と,
被検体を物理的性質に対応した値を持つボクセルの三次
元配列として取り扱うボリュームレンダリング法があ
る。
する対象物の境界面を抽出した後,その境界面の形状を
表示する表面表示法(サーフェスレンダリング法)と,
被検体を物理的性質に対応した値を持つボクセルの三次
元配列として取り扱うボリュームレンダリング法があ
る。
【0004】サーフェスレンダリング法は,複数枚のX
線CT画像のそれぞれに対して,(1)関心対象物のも
つCT値の上限と下限を指定するしきい値処理によって
対象物を含む領域を抽出する,(2)次にその領域から
表示対象物でない領域を削除することによって表示対象
物の領域を抽出する,(3)最後にその領域の輪郭を抽
出する。(4)次に複数枚のX線CT画像のそれぞれか
ら得た輪郭を使用して立体を構築する。(5)最後にこ
の立体に対して影付け処理と投影処理を行うことによっ
て,表示対象物を三次元画像として表示する。例えば,
骨の領域を表示する場合には,CT値のしきい値処理に
よって骨の領域を1に,それ以外の領域を0の2値に変
換する。人体では骨,筋肉,脂肪などの部位はそれぞれ
特定の範囲のCT値を持つので,CT値によって対象物
の存在する領域を抽出することができる。しかしなが
ら,骨と血管のCT値は一部オーバーラップしている。
また,X線CT装置によって実際に得られるCT値は,
二つの解剖学的構造の境界領域ではそれぞれの解剖学的
構造の影響を受けて微妙に変化する。従って,対象物の
領域の抽出には操作者のかなりの経験と時間が必要にな
る。
線CT画像のそれぞれに対して,(1)関心対象物のも
つCT値の上限と下限を指定するしきい値処理によって
対象物を含む領域を抽出する,(2)次にその領域から
表示対象物でない領域を削除することによって表示対象
物の領域を抽出する,(3)最後にその領域の輪郭を抽
出する。(4)次に複数枚のX線CT画像のそれぞれか
ら得た輪郭を使用して立体を構築する。(5)最後にこ
の立体に対して影付け処理と投影処理を行うことによっ
て,表示対象物を三次元画像として表示する。例えば,
骨の領域を表示する場合には,CT値のしきい値処理に
よって骨の領域を1に,それ以外の領域を0の2値に変
換する。人体では骨,筋肉,脂肪などの部位はそれぞれ
特定の範囲のCT値を持つので,CT値によって対象物
の存在する領域を抽出することができる。しかしなが
ら,骨と血管のCT値は一部オーバーラップしている。
また,X線CT装置によって実際に得られるCT値は,
二つの解剖学的構造の境界領域ではそれぞれの解剖学的
構造の影響を受けて微妙に変化する。従って,対象物の
領域の抽出には操作者のかなりの経験と時間が必要にな
る。
【0005】ボリュームレンダリング法は,被検体を物
理的性質に対応した不透明度と色情報を持つボクセルの
三次元配列として取り扱い,これに対して影付け処理と
レイキャスティングと呼ばれる投影処理を行うことによ
って被検体の物理的性質を三次元画像として表示する。
各ボクセルにそのCT値に対応した色と不透明度とを持
たせることによって,異なるCT値を持つ領域を異なる
色と濃さで表示することができる。なお,レイキャステ
ィングは媒質中を通過する光の放射・吸収を近似する方
法である。
理的性質に対応した不透明度と色情報を持つボクセルの
三次元配列として取り扱い,これに対して影付け処理と
レイキャスティングと呼ばれる投影処理を行うことによ
って被検体の物理的性質を三次元画像として表示する。
各ボクセルにそのCT値に対応した色と不透明度とを持
たせることによって,異なるCT値を持つ領域を異なる
色と濃さで表示することができる。なお,レイキャステ
ィングは媒質中を通過する光の放射・吸収を近似する方
法である。
【0006】ボリュームレンダリング法では,(1)複
数枚のX線CT画像データを使用してボクセルの三次元
配列を構築する,(2)次に関心対象物固有のCT値の
範囲に色と不透明度とを設定する,(3)これに対して
影付け処理とレイキャスティングと呼ばれる投影処理を
行うことによって,関心対象物を三次元画像として表示
する。異なるCT値の範囲に異なる色と不透明度を設定
することによって,異なるCT値を持つ領域を異なる色
と濃さで表示することができる。
数枚のX線CT画像データを使用してボクセルの三次元
配列を構築する,(2)次に関心対象物固有のCT値の
範囲に色と不透明度とを設定する,(3)これに対して
影付け処理とレイキャスティングと呼ばれる投影処理を
行うことによって,関心対象物を三次元画像として表示
する。異なるCT値の範囲に異なる色と不透明度を設定
することによって,異なるCT値を持つ領域を異なる色
と濃さで表示することができる。
【0007】サーフェスレンダリング法では複数枚のX
線CT画像のそれぞれに対して領域抽出を行う必要があ
るが,ボリュームレンダリング法では領域抽出の作業が
不要である。人体では二つの解剖学的構造の境界領域で
はCT値が連続的に変化している場合が多いので,領域
抽出の手数が省略できる効果は大きい。また境界が急激
に変化するエッジにおいてもサーフェスレンダリング法
と比較して,自然で滑らかな濃淡が得られる。一方,ボ
リュームレンダリング法は表面表示法よりも多量の演算
処理が必要になるので高速演算処理装置を使用すること
で高速化を図る必要がある。
線CT画像のそれぞれに対して領域抽出を行う必要があ
るが,ボリュームレンダリング法では領域抽出の作業が
不要である。人体では二つの解剖学的構造の境界領域で
はCT値が連続的に変化している場合が多いので,領域
抽出の手数が省略できる効果は大きい。また境界が急激
に変化するエッジにおいてもサーフェスレンダリング法
と比較して,自然で滑らかな濃淡が得られる。一方,ボ
リュームレンダリング法は表面表示法よりも多量の演算
処理が必要になるので高速演算処理装置を使用すること
で高速化を図る必要がある。
【0008】ボリュームレンダリング法では,X線CT
画像データを使用して構築したボクセルの三次元配列を
対象に,被検体の解剖学的構成要素をCT値に基づいて
分類する。従って,異なるCT値をもつ空間的領域は異
なる対象物として取り扱うことができるが,同じCT値
をもつ空間的領域は,たとえ物理的に離れた場所にある
対象物でも一つの対象物として取り扱うことになる。こ
れは,同じCT値をもつ空間的領域を,二つ以上の対象
物として取り扱いたい場合などに不便である。
画像データを使用して構築したボクセルの三次元配列を
対象に,被検体の解剖学的構成要素をCT値に基づいて
分類する。従って,異なるCT値をもつ空間的領域は異
なる対象物として取り扱うことができるが,同じCT値
をもつ空間的領域は,たとえ物理的に離れた場所にある
対象物でも一つの対象物として取り扱うことになる。こ
れは,同じCT値をもつ空間的領域を,二つ以上の対象
物として取り扱いたい場合などに不便である。
【0009】例えば臓器の内部を観察する例で,臓器の
ある面から手前の部分を取り除くことによって,その面
から奥の部分を観察したい場合に,同じCT値をもつ空
間的領域を二つ以上の対象物として分離して取り扱う要
求が生じる。また例えば四肢における筋肉と骨の両者を
観察する例で,筋肉について,ある面から手前の部分を
取り除きその面から奥にある筋肉と全体の骨との関係を
観察したい場合に,同じCT値をもつ空間的領域を二つ
以上の対象物として分離して取り扱う要求が生じる。
ある面から手前の部分を取り除くことによって,その面
から奥の部分を観察したい場合に,同じCT値をもつ空
間的領域を二つ以上の対象物として分離して取り扱う要
求が生じる。また例えば四肢における筋肉と骨の両者を
観察する例で,筋肉について,ある面から手前の部分を
取り除きその面から奥にある筋肉と全体の骨との関係を
観察したい場合に,同じCT値をもつ空間的領域を二つ
以上の対象物として分離して取り扱う要求が生じる。
【0010】例えば関節の動きのシミュレーションを行
う例で,二つの骨を分離して観察したい場合に,同じC
T値をもつ空間的領域を二つ以上の対象物として分離し
て取り扱う要求が生じる。また例えば脳の手術のシミュ
レーションを行う例で,頭蓋骨の一部に開口をあけて内
部を観察したい場合に,同じCT値をもつ頭蓋骨の一部
だけを取り除きたいという要求が生じることがある。
う例で,二つの骨を分離して観察したい場合に,同じC
T値をもつ空間的領域を二つ以上の対象物として分離し
て取り扱う要求が生じる。また例えば脳の手術のシミュ
レーションを行う例で,頭蓋骨の一部に開口をあけて内
部を観察したい場合に,同じCT値をもつ頭蓋骨の一部
だけを取り除きたいという要求が生じることがある。
【0011】このようにボリュームレンダリング法で
は,異なるCT値をもつ空間的領域は異なる対象物とし
て取り扱うことができるが,同じCT値をもつ空間的領
域はたとえ物理的に離れた場所にある対象物でも一つの
対象物として取り扱うので,手術のシミュレーションな
どのように同一の物理的性質を持つ空間的領域を二つ以
上の対象物として分離して取り扱うアプリケーションに
は適していない。
は,異なるCT値をもつ空間的領域は異なる対象物とし
て取り扱うことができるが,同じCT値をもつ空間的領
域はたとえ物理的に離れた場所にある対象物でも一つの
対象物として取り扱うので,手術のシミュレーションな
どのように同一の物理的性質を持つ空間的領域を二つ以
上の対象物として分離して取り扱うアプリケーションに
は適していない。
【0012】ボリュームレンダリング法では多量の演算
処理が必要になるので,処理時間の短縮は大きな課題で
ある。従って,対象物を増やすことによって処理時間が
増大する場合には大きな問題になる。
処理が必要になるので,処理時間の短縮は大きな課題で
ある。従って,対象物を増やすことによって処理時間が
増大する場合には大きな問題になる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】物理的性質に対応した
画素値を持つボクセルを取り扱うボリュームレンダリン
グ法では,異なるCT値をもつ空間的領域は異なる対象
物として取り扱うことができるが,同じCT値をもつ空
間的領域は一つの対象物として取り扱っている。従っ
て,同一の物理的性質を持つ空間的領域を二つ以上の対
象物として分離して取り扱うことが難しいという問題が
ある。また,対象物を増やすことによる処理時間の増大
は防止する必要がある。
画素値を持つボクセルを取り扱うボリュームレンダリン
グ法では,異なるCT値をもつ空間的領域は異なる対象
物として取り扱うことができるが,同じCT値をもつ空
間的領域は一つの対象物として取り扱っている。従っ
て,同一の物理的性質を持つ空間的領域を二つ以上の対
象物として分離して取り扱うことが難しいという問題が
ある。また,対象物を増やすことによる処理時間の増大
は防止する必要がある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するために考案したもので,物理的性質に対応した画
素値を持つボクセルの三次元配列を取り扱うボリューム
レンダリング法において,対象物空間領域設定用三次元
画像表示の手段と,この三次元表示を使用して複数の対
象物の空間領域を定義する手段と,その対象物毎にボク
セルの物理的性質に対応した不透明度と色を設定する手
段と,表示する対象物を選択する手段と,対象物の空間
領域の一部を他の対象物の空間領域によって置き換える
ことを可能にする手段と,対象物の表示変移量を設定す
る手段とを備え,さらに対象物毎に画素値と不透明度か
ら得た値を一個の三次元テーブルに写像した後,この一
個の三次元テーブルの値にレイキャスティング処理を行
う手段を備えた。これによって,異なる物理的性質を持
つ部位だけでなく同一の物理的性質を持つ部位も複数の
対象物に分離して表示すること,複数の対象物から表示
対象物を選択して表示すること,対象物の一部分を別の
不透明度と色に置き換えること,そして対象物の増加に
よる処理時間の増大を事実上防止することが可能になっ
た。また従来ボリュームレンダリング法ではできなかっ
た複数の対象物の空間的相対位置関係を変化させること
が可能になった。
決するために考案したもので,物理的性質に対応した画
素値を持つボクセルの三次元配列を取り扱うボリューム
レンダリング法において,対象物空間領域設定用三次元
画像表示の手段と,この三次元表示を使用して複数の対
象物の空間領域を定義する手段と,その対象物毎にボク
セルの物理的性質に対応した不透明度と色を設定する手
段と,表示する対象物を選択する手段と,対象物の空間
領域の一部を他の対象物の空間領域によって置き換える
ことを可能にする手段と,対象物の表示変移量を設定す
る手段とを備え,さらに対象物毎に画素値と不透明度か
ら得た値を一個の三次元テーブルに写像した後,この一
個の三次元テーブルの値にレイキャスティング処理を行
う手段を備えた。これによって,異なる物理的性質を持
つ部位だけでなく同一の物理的性質を持つ部位も複数の
対象物に分離して表示すること,複数の対象物から表示
対象物を選択して表示すること,対象物の一部分を別の
不透明度と色に置き換えること,そして対象物の増加に
よる処理時間の増大を事実上防止することが可能になっ
た。また従来ボリュームレンダリング法ではできなかっ
た複数の対象物の空間的相対位置関係を変化させること
が可能になった。
【0015】
【発明の実施の形態】以下,本発明による三次元画像表
示装置について説明する。図1は本発明の実施例の構成
を示す概略図である。データ収集部1は例えばX線CT
装置においては被検体の周囲からX線を照射し,透過す
るX線の線量を測定することによって投影データを収集
する部分である。この実施例ではデータ収集部1がX線
CT装置である場合について説明するが,MR装置など
他の装置の場合にも同様に機能する。
示装置について説明する。図1は本発明の実施例の構成
を示す概略図である。データ収集部1は例えばX線CT
装置においては被検体の周囲からX線を照射し,透過す
るX線の線量を測定することによって投影データを収集
する部分である。この実施例ではデータ収集部1がX線
CT装置である場合について説明するが,MR装置など
他の装置の場合にも同様に機能する。
【0016】この実施例では電子ビーム・スキャン方式
のX線CT装置を例に示している。電子銃12から放射
した電子ビーム13を制御して,被検体の周囲に環状に
配置されたX線ターゲット11上を走査する。X線ター
ゲットで発生したX線は,寝台16上に横たわる被検体
の横断面を透過した後,X線検出器14で電流に変換さ
れる。このX線検出器の出力はデータ収集回路15でデ
ジタルデータに変換される。寝台16を移動させながら
電子ビームの走査を繰り返して行うことによって,被検
体の複数横断面のデータを収集する。再構成演算処理部
2は,このデータに前処理,再構成処理,後処理を行
い,画像データを作成する。この画像データは被検体の
X線透過係数に相当するCT値の空間的な分布を表して
いる。
のX線CT装置を例に示している。電子銃12から放射
した電子ビーム13を制御して,被検体の周囲に環状に
配置されたX線ターゲット11上を走査する。X線ター
ゲットで発生したX線は,寝台16上に横たわる被検体
の横断面を透過した後,X線検出器14で電流に変換さ
れる。このX線検出器の出力はデータ収集回路15でデ
ジタルデータに変換される。寝台16を移動させながら
電子ビームの走査を繰り返して行うことによって,被検
体の複数横断面のデータを収集する。再構成演算処理部
2は,このデータに前処理,再構成処理,後処理を行
い,画像データを作成する。この画像データは被検体の
X線透過係数に相当するCT値の空間的な分布を表して
いる。
【0017】再構成演算処理部2は投影データを再構成
する機能をもつ高速演算装置を含むデータ処理装置であ
る。三次元画像処理部3は三次元画像を再構成する機能
をもつデータ処理装置である。これらの機能は一体化さ
れている場合もあり,分離されている場合もある。デー
タ蓄積装置21は再構成演算処理部2で得た画像データ
を蓄積する機能を備えている。
する機能をもつ高速演算装置を含むデータ処理装置であ
る。三次元画像処理部3は三次元画像を再構成する機能
をもつデータ処理装置である。これらの機能は一体化さ
れている場合もあり,分離されている場合もある。デー
タ蓄積装置21は再構成演算処理部2で得た画像データ
を蓄積する機能を備えている。
【0018】三次元画像処理部3は再構成演算処理部2
によって得た画像データを使用してボリュームレンダリ
ング法によって三次元画像を再構成する。再構成演算処
理部2で得た画像データを直接使用する場合もあり,デ
ータ蓄積装置21に蓄積した画像データを使用する場合
もあり,またオフライン媒体に保存した画像データを使
用する場合もある。
によって得た画像データを使用してボリュームレンダリ
ング法によって三次元画像を再構成する。再構成演算処
理部2で得た画像データを直接使用する場合もあり,デ
ータ蓄積装置21に蓄積した画像データを使用する場合
もあり,またオフライン媒体に保存した画像データを使
用する場合もある。
【0019】画像表示装置4は,対象物の空間的領域の
設定に使用するガイド用三次元画像表示部41,対象物
の空間的領域とその領域におけるパラメタを設定する対
象物設定部42,三次元画像処理部3によって得られた
三次元画像を表示する画像表示部43,表示パラメタ設
定部44を備えている。
設定に使用するガイド用三次元画像表示部41,対象物
の空間的領域とその領域におけるパラメタを設定する対
象物設定部42,三次元画像処理部3によって得られた
三次元画像を表示する画像表示部43,表示パラメタ設
定部44を備えている。
【0020】図2はこの実施例を説明するブロック図で
ある。データ収集部1で収集した複数横断面の投影デー
タを再構成演算処理部2で再構成することによって複数
横断面の画像データが得られる。この複数横断面の画像
データは,三次元画像処理部3に送られ,前処理部31
において被検体体軸方向の画像データの補間による補間
画像データの作成などを行った後,三次元テーブル32
に蓄積される。一枚の画像データは左手から右手の方向
に増加するX軸とこれに直交して上部から下部に増加す
るY軸を持ち,複数枚の画像データがこれに直交するZ
軸方向に被検体における横断面位置の順序で積み重なっ
ている。三次元テーブル32の値は,X線CT装置の場
合はCT値である。
ある。データ収集部1で収集した複数横断面の投影デー
タを再構成演算処理部2で再構成することによって複数
横断面の画像データが得られる。この複数横断面の画像
データは,三次元画像処理部3に送られ,前処理部31
において被検体体軸方向の画像データの補間による補間
画像データの作成などを行った後,三次元テーブル32
に蓄積される。一枚の画像データは左手から右手の方向
に増加するX軸とこれに直交して上部から下部に増加す
るY軸を持ち,複数枚の画像データがこれに直交するZ
軸方向に被検体における横断面位置の順序で積み重なっ
ている。三次元テーブル32の値は,X線CT装置の場
合はCT値である。
【0021】三次元テーブル32に蓄積された画像デー
タは,横断面位置の補正処理やX線CT装置の架台傾斜
角度の補正処理などの空間座標に対する補正処理を行っ
た後,三次元テーブル33に写像される。三次元テーブ
ル33は空間的に交差する3軸,例えば被検体の横断面
において左手から右手の方向に増加するX軸とこれに直
交して上部から下部に増加するY軸,そしてこの横断面
に直交する右手系のZ軸をもつ三次元テーブルである。
X軸の単位ベクトル,Y軸の単位ベクトル,Z軸の単位
ベクトルを持つ単位立方体を考えると,三次元テーブル
はこの単位立方体を積み重ねることによって構築した立
方体である。この単位立方体をボクセルと呼ぶ。
タは,横断面位置の補正処理やX線CT装置の架台傾斜
角度の補正処理などの空間座標に対する補正処理を行っ
た後,三次元テーブル33に写像される。三次元テーブ
ル33は空間的に交差する3軸,例えば被検体の横断面
において左手から右手の方向に増加するX軸とこれに直
交して上部から下部に増加するY軸,そしてこの横断面
に直交する右手系のZ軸をもつ三次元テーブルである。
X軸の単位ベクトル,Y軸の単位ベクトル,Z軸の単位
ベクトルを持つ単位立方体を考えると,三次元テーブル
はこの単位立方体を積み重ねることによって構築した立
方体である。この単位立方体をボクセルと呼ぶ。
【0022】ガイド用三次元画像表示部41は,三次元
画像を再構成する対象物の空間領域を設定する際に使用
する三次元画像を表示する部分で,三次元テーブル33
に蓄積されたボクセルデータを使用して三次元画像を再
構成し,これを表示する。三次元画像としては,横断
面,矢状面,冠状面に断面再構成した画像,横断面画像
を積み上げた画像,またボクセルデータを使用してこれ
に三次元表面表示処理を施した画像などが使用される。
画像を再構成する対象物の空間領域を設定する際に使用
する三次元画像を表示する部分で,三次元テーブル33
に蓄積されたボクセルデータを使用して三次元画像を再
構成し,これを表示する。三次元画像としては,横断
面,矢状面,冠状面に断面再構成した画像,横断面画像
を積み上げた画像,またボクセルデータを使用してこれ
に三次元表面表示処理を施した画像などが使用される。
【0023】対象物設定部42は三次元画像を再構成す
る複数の関心対象物の空間領域とCT値範囲,そして関
心対象物に与える不透明度と色を設定する部分である。
複数の関心対象物に対応して複数個の対象物設定ユニッ
ト42−1,42−2,42−3,42−4,・・・を
備えている。対象物設定ユニットは関心対象物の三次元
画像を作成する空間領域を設定し,関心対象物のもつC
T値の範囲を設定し,そして関心対象物に与える不透明
度と色を設定する。
る複数の関心対象物の空間領域とCT値範囲,そして関
心対象物に与える不透明度と色を設定する部分である。
複数の関心対象物に対応して複数個の対象物設定ユニッ
ト42−1,42−2,42−3,42−4,・・・を
備えている。対象物設定ユニットは関心対象物の三次元
画像を作成する空間領域を設定し,関心対象物のもつC
T値の範囲を設定し,そして関心対象物に与える不透明
度と色を設定する。
【0024】対象物空間領域設定部101−1,101
−2,・・・は三次元画像を再構成する関心対象物の空
間領域を設定する部分である。ガイド用三次元画像表示
部41に表示される三次元画像と操作部5の操作によっ
て,三次元画像を再構成する関心対象物の空間領域を設
定する。設定された空間領域はガイド用三次元画像表示
部41に表示される。
−2,・・・は三次元画像を再構成する関心対象物の空
間領域を設定する部分である。ガイド用三次元画像表示
部41に表示される三次元画像と操作部5の操作によっ
て,三次元画像を再構成する関心対象物の空間領域を設
定する。設定された空間領域はガイド用三次元画像表示
部41に表示される。
【0025】対象物空間領域設定部101−1,101
−2,・・・は,対象物設定ユニット42−1,42−
2,・・・で設定した対象物を三次元画像として表示す
るか,表示しないかを選択する手段などを持つ。
−2,・・・は,対象物設定ユニット42−1,42−
2,・・・で設定した対象物を三次元画像として表示す
るか,表示しないかを選択する手段などを持つ。
【0026】対象物空間領域設定部101−1,101
−2,・・・で設定された関心対象物の空間領域は三次
元テーブル102−1,102−2,・・・に出力され
る。三次元テーブル102−1,102−2,・・・は
三次元テーブル33と同一の3軸をもち,三次元画像を
再構成する空間領域では1の値,三次元画像を再構成す
る空間領域外では0の値をもつ。対象物空間領域を横断
面,矢状面,冠状面上に設定した領域の論理積によって
設定する場合のように,この三次元テーブル102−
1,102−2,・・・を使用せずに,対象物空間領域
設定部101−1,101−2,・・・の出力を直接使
用する場合もある。
−2,・・・で設定された関心対象物の空間領域は三次
元テーブル102−1,102−2,・・・に出力され
る。三次元テーブル102−1,102−2,・・・は
三次元テーブル33と同一の3軸をもち,三次元画像を
再構成する空間領域では1の値,三次元画像を再構成す
る空間領域外では0の値をもつ。対象物空間領域を横断
面,矢状面,冠状面上に設定した領域の論理積によって
設定する場合のように,この三次元テーブル102−
1,102−2,・・・を使用せずに,対象物空間領域
設定部101−1,101−2,・・・の出力を直接使
用する場合もある。
【0027】対象物パラメタ設定部103−1,103
−2,・・・は関心対象物のもつCT値範囲を設定し,
そして関心対象物に与える不透明度と色を設定する部分
である。この設定した結果は一次元テーブル104−
1,104−2,・・・に出力される。たとえば対象物
パラメタ設定部103−1は,対象物空間領域設定部1
01−1で設定した関心対象物がもつCT値の上限と下
限を設定し,その範囲のCT値がもつ不透明度を設定
し,関心対象物に与える表示色を設定する。この設定し
た結果は一次元テーブル104−1に出力される。
−2,・・・は関心対象物のもつCT値範囲を設定し,
そして関心対象物に与える不透明度と色を設定する部分
である。この設定した結果は一次元テーブル104−
1,104−2,・・・に出力される。たとえば対象物
パラメタ設定部103−1は,対象物空間領域設定部1
01−1で設定した関心対象物がもつCT値の上限と下
限を設定し,その範囲のCT値がもつ不透明度を設定
し,関心対象物に与える表示色を設定する。この設定し
た結果は一次元テーブル104−1に出力される。
【0028】一次元テーブル104−1,104−2,
・・・はCT値をパラメタにしたテーブルで,値1とし
て不透明度を,値2として色情報をもつ。対象物パラメ
タ設定部103−1,103−2,・・・で設定した関
心対象物のもつCT値の範囲では,CT値に対応して不
透明度とその関心対象物に与える色を保持している。た
とえば一次元テーブル104−1は,対象物パラメタ設
定部103−1で設定した関心対象物のもつCT値の範
囲内では不透明度と色情報を保持しており,CT値の範
囲外では不透明度は0であり,色情報は無い。
・・・はCT値をパラメタにしたテーブルで,値1とし
て不透明度を,値2として色情報をもつ。対象物パラメ
タ設定部103−1,103−2,・・・で設定した関
心対象物のもつCT値の範囲では,CT値に対応して不
透明度とその関心対象物に与える色を保持している。た
とえば一次元テーブル104−1は,対象物パラメタ設
定部103−1で設定した関心対象物のもつCT値の範
囲内では不透明度と色情報を保持しており,CT値の範
囲外では不透明度は0であり,色情報は無い。
【0029】三次元テーブル34は三次元テーブル33
と同一の空間的に交差する3軸をもつ。三次元テーブル
34の値1はボクセルの濃度値であり,値2,値3,値
4は三次元テーブル33のボクセル値のX軸方向,Y軸
方向,Z軸方向の勾配を持っている。この濃度値は,三
次元テーブル33のボクセルが三次元テーブル102−
1に設定されている空間領域内に存在し,かつそのボク
セルが一次元テーブル104−1に設定されているCT
値の範囲内のCT値をもつ場合は,そのボクセルのもつ
CT値に一次元テーブル104−1に保持されている不
透明度を乗算することで得られる。同様に,この濃度値
は,三次元テーブル33のボクセルが三次元テーブル1
02−2に設定されている空間領域内に存在し,かつそ
のボクセルが一次元テーブル104−2に設定されてい
るCT値の範囲内のCT値をもつ場合は,そのボクセル
のもつCT値に一次元テーブル104−2に保持されて
いる不透明度を乗算することで得られる。以下,同様で
ある。
と同一の空間的に交差する3軸をもつ。三次元テーブル
34の値1はボクセルの濃度値であり,値2,値3,値
4は三次元テーブル33のボクセル値のX軸方向,Y軸
方向,Z軸方向の勾配を持っている。この濃度値は,三
次元テーブル33のボクセルが三次元テーブル102−
1に設定されている空間領域内に存在し,かつそのボク
セルが一次元テーブル104−1に設定されているCT
値の範囲内のCT値をもつ場合は,そのボクセルのもつ
CT値に一次元テーブル104−1に保持されている不
透明度を乗算することで得られる。同様に,この濃度値
は,三次元テーブル33のボクセルが三次元テーブル1
02−2に設定されている空間領域内に存在し,かつそ
のボクセルが一次元テーブル104−2に設定されてい
るCT値の範囲内のCT値をもつ場合は,そのボクセル
のもつCT値に一次元テーブル104−2に保持されて
いる不透明度を乗算することで得られる。以下,同様で
ある。
【0030】複数の関心対象物が存在する場合は,複数
の関心対象物に対応して複数個の対象物設定ユニット4
2−1,42−2,・・・に,三次元テーブル102−
1,102−2,・・・と一次元テーブル104−1,
104−2,・・・が設定されている。対象物パラメタ
設定部103−1,103−2,・・・で設定した複数
の関心対象物がもつCT値の範囲がお互いにオーバーラ
ップしていない場合は,対象物空間領域設定部101−
1,101−2,・・・で設定した関心対象物の空間領
域がオーバーラップしていても問題はない。また,対象
物空間領域設定部101−1,101−2,・・・で設
定した複数の関心対象物の空間領域が互いにオーバーラ
ップしていない場合は,対象物パラメタ設定部103−
1,103−2,・・・で設定した関心対象物がもつC
T値の範囲がオーバーラップしていても問題はない。し
かしながら,対象物パラメタ設定部103−1,103
−2,・・・で設定した複数の関心対象物がもつCT値
の範囲がオーバーラップしていて,同時に対象物空間領
域設定部101−1,101−2,・・・で設定した関
心対象物の空間領域がオーバーラップしている場合は,
三次元テーブル34の値1は,そのオーバーラップした
空間領域では,三次元テーブル33のボクセル値に,二
種類の不透明度を乗算することになるので,問題が生じ
る。このため,対象物パラメタ設定部103−1,10
3−2,・・・で設定した関心対象物がもつCT値の範
囲がオーバーラップしていて,同時に対象物空間領域設
定部101−1,101−2,・・・で設定した関心対
象物空間領域がオーバーラップしている場合は,対象物
の優先度を設定していない場合には対象物設定ユニット
42−1,42−2,・・・の若い番号を持つものを優
先している。また,オーバーラップする対象物の不透明
度に重み付けを行い,融合して表示することも可能であ
る。
の関心対象物に対応して複数個の対象物設定ユニット4
2−1,42−2,・・・に,三次元テーブル102−
1,102−2,・・・と一次元テーブル104−1,
104−2,・・・が設定されている。対象物パラメタ
設定部103−1,103−2,・・・で設定した複数
の関心対象物がもつCT値の範囲がお互いにオーバーラ
ップしていない場合は,対象物空間領域設定部101−
1,101−2,・・・で設定した関心対象物の空間領
域がオーバーラップしていても問題はない。また,対象
物空間領域設定部101−1,101−2,・・・で設
定した複数の関心対象物の空間領域が互いにオーバーラ
ップしていない場合は,対象物パラメタ設定部103−
1,103−2,・・・で設定した関心対象物がもつC
T値の範囲がオーバーラップしていても問題はない。し
かしながら,対象物パラメタ設定部103−1,103
−2,・・・で設定した複数の関心対象物がもつCT値
の範囲がオーバーラップしていて,同時に対象物空間領
域設定部101−1,101−2,・・・で設定した関
心対象物の空間領域がオーバーラップしている場合は,
三次元テーブル34の値1は,そのオーバーラップした
空間領域では,三次元テーブル33のボクセル値に,二
種類の不透明度を乗算することになるので,問題が生じ
る。このため,対象物パラメタ設定部103−1,10
3−2,・・・で設定した関心対象物がもつCT値の範
囲がオーバーラップしていて,同時に対象物空間領域設
定部101−1,101−2,・・・で設定した関心対
象物空間領域がオーバーラップしている場合は,対象物
の優先度を設定していない場合には対象物設定ユニット
42−1,42−2,・・・の若い番号を持つものを優
先している。また,オーバーラップする対象物の不透明
度に重み付けを行い,融合して表示することも可能であ
る。
【0031】三次元テーブル35は三次元テーブル33
と同一の空間的に交差する3軸をもつ。三次元テーブル
35の値は三次元テーブル34のボクセルに与える色イ
ンデックス値である。この色インデックス値は,三次元
テーブル33のボクセルが三次元テーブル102−1に
設定された空間領域内に存在し,かつそのボクセルが一
次元テーブル104−1に設定されているCT値の範囲
内のCT値をもつ場合は,一次元テーブル104−1に
保持されている色情報に等しい。同様に,この色インデ
ックス値は,三次元テーブル33のボクセルが三次元テ
ーブル102−2に設定された空間領域内に存在し,か
つそのボクセルが一次元テーブル104−2に設定され
ているCT値の範囲内のCT値をもつ場合は,一次元テ
ーブル104−2に保持されている色情報に等しい。以
下,同様である。
と同一の空間的に交差する3軸をもつ。三次元テーブル
35の値は三次元テーブル34のボクセルに与える色イ
ンデックス値である。この色インデックス値は,三次元
テーブル33のボクセルが三次元テーブル102−1に
設定された空間領域内に存在し,かつそのボクセルが一
次元テーブル104−1に設定されているCT値の範囲
内のCT値をもつ場合は,一次元テーブル104−1に
保持されている色情報に等しい。同様に,この色インデ
ックス値は,三次元テーブル33のボクセルが三次元テ
ーブル102−2に設定された空間領域内に存在し,か
つそのボクセルが一次元テーブル104−2に設定され
ているCT値の範囲内のCT値をもつ場合は,一次元テ
ーブル104−2に保持されている色情報に等しい。以
下,同様である。
【0032】複数の関心対象物が存在する場合は,複数
の関心対象物に対応して複数個の対象物設定ユニット4
2−1,42−2,・・・に,三次元テーブル102−
1,102−2,・・・と一次元テーブル104−1,
104−2,・・・が設定されている。対象物パラメタ
設定部103−1,103−2,・・・で設定した複数
の関心対象物がもつCT値の範囲がお互いにオーバーラ
ップしていない場合は,対象物空間領域設定部101−
1,101−2,・・・で設定した関心対象物の空間領
域がオーバーラップしていても問題はない。また,対象
物空間領域設定部101−1,101−2,・・・で設
定した複数の関心対象物の空間領域が互いにオーバーラ
ップしていない場合は,対象物パラメタ設定部103−
1,103−2,・・・で設定した関心対象物がもつC
T値の範囲がオーバーラップしていても問題はない。し
かしながら,対象物パラメタ設定部103−1,103
−2,・・・で設定した複数の関心対象物がもつCT値
の範囲がオーバーラップしていて,同時に対象物空間領
域設定部101−1,101−2,・・・で設定した関
心対象物の空間領域がオーバーラップしている場合は,
三次元テーブル35の値は,そのオーバーラップした空
間領域では,三次元テーブル33のボクセル値に二つの
色を設定することになるので,問題が生じる。このた
め,対象物パラメタ設定部103−1,103−2,・
・・で設定した関心対象物がもつCT値の範囲がオーバ
ーラップしていて,同時に対象物空間領域設定部101
−1,101−2,・・・で設定した関心対象物の空間
領域がオーバーラップしている場合は,対象物の優先度
を設定していない場合には対象物設定ユニット42−
1,42−2,・・・の若い番号を持つものを優先す
る。また,オーバーラップする対象物の色に重み付けを
行い,融合して表示することも可能である。
の関心対象物に対応して複数個の対象物設定ユニット4
2−1,42−2,・・・に,三次元テーブル102−
1,102−2,・・・と一次元テーブル104−1,
104−2,・・・が設定されている。対象物パラメタ
設定部103−1,103−2,・・・で設定した複数
の関心対象物がもつCT値の範囲がお互いにオーバーラ
ップしていない場合は,対象物空間領域設定部101−
1,101−2,・・・で設定した関心対象物の空間領
域がオーバーラップしていても問題はない。また,対象
物空間領域設定部101−1,101−2,・・・で設
定した複数の関心対象物の空間領域が互いにオーバーラ
ップしていない場合は,対象物パラメタ設定部103−
1,103−2,・・・で設定した関心対象物がもつC
T値の範囲がオーバーラップしていても問題はない。し
かしながら,対象物パラメタ設定部103−1,103
−2,・・・で設定した複数の関心対象物がもつCT値
の範囲がオーバーラップしていて,同時に対象物空間領
域設定部101−1,101−2,・・・で設定した関
心対象物の空間領域がオーバーラップしている場合は,
三次元テーブル35の値は,そのオーバーラップした空
間領域では,三次元テーブル33のボクセル値に二つの
色を設定することになるので,問題が生じる。このた
め,対象物パラメタ設定部103−1,103−2,・
・・で設定した関心対象物がもつCT値の範囲がオーバ
ーラップしていて,同時に対象物空間領域設定部101
−1,101−2,・・・で設定した関心対象物の空間
領域がオーバーラップしている場合は,対象物の優先度
を設定していない場合には対象物設定ユニット42−
1,42−2,・・・の若い番号を持つものを優先す
る。また,オーバーラップする対象物の色に重み付けを
行い,融合して表示することも可能である。
【0033】レイキャスティング演算部36は,三次元
テーブル34に蓄積された濃度データと勾配データ,三
次元テーブル35に蓄積された色インデックスの値を使
用して,画面上に投影される値を求める。
テーブル34に蓄積された濃度データと勾配データ,三
次元テーブル35に蓄積された色インデックスの値を使
用して,画面上に投影される値を求める。
【0034】後処理部37は,レイキャスティング演算
部36で得た値に対して幾何学的に正しい画像にするた
めのアフィン変換などの後処理を行い,最終的に画像表
示部43に表示する画像を作成する。
部36で得た値に対して幾何学的に正しい画像にするた
めのアフィン変換などの後処理を行い,最終的に画像表
示部43に表示する画像を作成する。
【0035】図3は対象物設定部42のパネル図であ
る。関心対象物の数だけ対象物設定ユニット42−1,
42−2,42−3,42−4,・・・が存在する。
る。関心対象物の数だけ対象物設定ユニット42−1,
42−2,42−3,42−4,・・・が存在する。
【0036】対象物空間領域設定部101の対象物選択
パネル106にはこの対象物設定ユニットで設定する対
象物の番号を示す「番号」表示110がある。「選択」
スイッチ111を押すことによってこの対象物設定ユニ
ットで設定した対象物が三次元画像を構成する対象物と
して選択される。
パネル106にはこの対象物設定ユニットで設定する対
象物の番号を示す「番号」表示110がある。「選択」
スイッチ111を押すことによってこの対象物設定ユニ
ットで設定した対象物が三次元画像を構成する対象物と
して選択される。
【0037】対象物空間領域設定部101の空間領域設
定パネル107には「編集」スイッチ112,「優先
度」スイッチ113,「変移」スイッチ114がある。
「編集」スイッチ112を選択することによって,ガイ
ド用三次元画像表示部41に表示されている三次元画像
を使用して,この対象物の三次元画像を再構成する空間
領域を編集し,設定することができる。
定パネル107には「編集」スイッチ112,「優先
度」スイッチ113,「変移」スイッチ114がある。
「編集」スイッチ112を選択することによって,ガイ
ド用三次元画像表示部41に表示されている三次元画像
を使用して,この対象物の三次元画像を再構成する空間
領域を編集し,設定することができる。
【0038】対象物パラメタ設定部パネル103には不
透明度設定パネル108と色設定パネル109がある。
不透明度設定パネル108にはその対象物の「しきい値
下限」設定つまみ115と「しきい値上限」設定つまみ
116がある。対象物空間領域設定部101で設定され
る空間領域の中に存在するボクセルの中で,このCT値
の下限と上限の範囲のCT値を持つボクセルが対象物に
なる。このCT値の範囲のボクセルに与える不透明度の
下限と上限は「不透明度下限」つまみ117と「不透明
度上限」つまみ118によって設定される。例えば,不
透明度下限は0にあらかじめ設定しておき,不透明度上
限つまみ118のみを可変にすることもできる。「パタ
ーン」パネル119の横軸はCT値,縦軸は不透明度を
表している。このパターンの形を変更することによっ
て,しきい値の下限と上限の間のCT値を持つボクセル
の不透明度を,不透明度の下限と上限の範囲内で設定で
きる。
透明度設定パネル108と色設定パネル109がある。
不透明度設定パネル108にはその対象物の「しきい値
下限」設定つまみ115と「しきい値上限」設定つまみ
116がある。対象物空間領域設定部101で設定され
る空間領域の中に存在するボクセルの中で,このCT値
の下限と上限の範囲のCT値を持つボクセルが対象物に
なる。このCT値の範囲のボクセルに与える不透明度の
下限と上限は「不透明度下限」つまみ117と「不透明
度上限」つまみ118によって設定される。例えば,不
透明度下限は0にあらかじめ設定しておき,不透明度上
限つまみ118のみを可変にすることもできる。「パタ
ーン」パネル119の横軸はCT値,縦軸は不透明度を
表している。このパターンの形を変更することによっ
て,しきい値の下限と上限の間のCT値を持つボクセル
の不透明度を,不透明度の下限と上限の範囲内で設定で
きる。
【0039】色設定パネル109は,この対象物の表示
色を設定する。この例では,「色相」つまみ119と
「彩度」つまみ120によって,対象物空間領域設定部
101で設定される空間領域の中に存在するボクセルの
中で,「しきい値下限」115と「しきい値上限」11
6の範囲のCT値を持つボクセルの表示色を設定する。
色を設定する。この例では,「色相」つまみ119と
「彩度」つまみ120によって,対象物空間領域設定部
101で設定される空間領域の中に存在するボクセルの
中で,「しきい値下限」115と「しきい値上限」11
6の範囲のCT値を持つボクセルの表示色を設定する。
【0040】対象物設定ユニット42−1,42−2,
・・・によって,関心対象物毎に空間領域とCT値,不
透明度,色を設定することが可能になったので,従来ボ
リュームレンダリング法では困難であった,異なる空間
的領域に存在する同一の物理的性質を持つ対象物を分離
して表示することが可能になった。
・・・によって,関心対象物毎に空間領域とCT値,不
透明度,色を設定することが可能になったので,従来ボ
リュームレンダリング法では困難であった,異なる空間
的領域に存在する同一の物理的性質を持つ対象物を分離
して表示することが可能になった。
【0041】上記の説明の表現を変えると下記のように
なる。三次元テーブル33のボクセルは,そのボクセル
の座標位置に対応する三次元テーブル102−1,10
2−2,・・・の対象物空間領域の値が1である,そし
てそのボクセルのCT値に対応する一次元テーブル10
4−1,104−2,・・・の不透明度の値が0でない
場合は,そのボクセルの座標位置に対応する三次元テー
ブル34の座標位置のボクセルに,そのボクセルのCT
値とそのボクセルのCT値に対応する一次元テーブル1
04−1,104−2,・・・の不透明度とから計算し
た濃度値で写像される。また三次元テーブル33のボク
セルは,そのボクセルの座標位置に対応する三次元テー
ブル102−1,102−2,・・・の対象物空間領域
の値が1である,そしてそのボクセルのCT値に対応す
る一次元テーブル104−1,104−2,・・・の不
透明度の値が0でない場合は,そのボクセルの座標位置
に対応する三次元テーブル35の座標位置のボクセル
に,そのボクセルのCT値に対応する一次元テーブル1
04−1,104−2,・・・の色で,写像される。
なる。三次元テーブル33のボクセルは,そのボクセル
の座標位置に対応する三次元テーブル102−1,10
2−2,・・・の対象物空間領域の値が1である,そし
てそのボクセルのCT値に対応する一次元テーブル10
4−1,104−2,・・・の不透明度の値が0でない
場合は,そのボクセルの座標位置に対応する三次元テー
ブル34の座標位置のボクセルに,そのボクセルのCT
値とそのボクセルのCT値に対応する一次元テーブル1
04−1,104−2,・・・の不透明度とから計算し
た濃度値で写像される。また三次元テーブル33のボク
セルは,そのボクセルの座標位置に対応する三次元テー
ブル102−1,102−2,・・・の対象物空間領域
の値が1である,そしてそのボクセルのCT値に対応す
る一次元テーブル104−1,104−2,・・・の不
透明度の値が0でない場合は,そのボクセルの座標位置
に対応する三次元テーブル35の座標位置のボクセル
に,そのボクセルのCT値に対応する一次元テーブル1
04−1,104−2,・・・の色で,写像される。
【0042】レイキャスティング演算部36は,三次元
テーブル34に蓄積された濃度データと勾配データ,三
次元テーブル35に蓄積された色インデックスの値を使
用して,画面上に投影される値を求める。複数の対象物
がある場合でも,その全ての情報は三次元テーブル34
と三次元テーブル35に蓄積されているので一回のレイ
キャスティング処理で三次元画像を構築することができ
る。従って,リソースを節約し,処理時間を短縮するこ
とが可能になる。
テーブル34に蓄積された濃度データと勾配データ,三
次元テーブル35に蓄積された色インデックスの値を使
用して,画面上に投影される値を求める。複数の対象物
がある場合でも,その全ての情報は三次元テーブル34
と三次元テーブル35に蓄積されているので一回のレイ
キャスティング処理で三次元画像を構築することができ
る。従って,リソースを節約し,処理時間を短縮するこ
とが可能になる。
【0043】複数の対象物がある場合でも,それらを一
つの統合した表示画面に表示することが可能になり,複
数の対象物の空間的な関係の把握を正確にかつ容易に行
うことが可能になった。
つの統合した表示画面に表示することが可能になり,複
数の対象物の空間的な関係の把握を正確にかつ容易に行
うことが可能になった。
【0044】
【実施例】関心対象物の空間領域を設定する手段の一つ
として優先度の機能がある。空間領域設定パネル107
には「優先度」スイッチ113がある。例えば,空間領
域がオーバーラップする対象物がある場合,この「優先
度」スイッチによって優先度を指定することによって,
「優先度」を高く指定した対象物の領域を,「優先度」
を低く指定した対象物の領域に優先させることができる
機能である。例えば,頭蓋骨と脳実質部と血管を表示し
ている場合に,頭蓋骨と脳実質部の一部を新たな対象物
に設定し,この新しい対象物の優先度を高く設定するこ
とによって,頭蓋骨と脳実質部の一部の不透明度を自由
に変更することができる。これによって頭蓋骨,脳実質
部と血管の関係を詳細に観察することが可能になる。
として優先度の機能がある。空間領域設定パネル107
には「優先度」スイッチ113がある。例えば,空間領
域がオーバーラップする対象物がある場合,この「優先
度」スイッチによって優先度を指定することによって,
「優先度」を高く指定した対象物の領域を,「優先度」
を低く指定した対象物の領域に優先させることができる
機能である。例えば,頭蓋骨と脳実質部と血管を表示し
ている場合に,頭蓋骨と脳実質部の一部を新たな対象物
に設定し,この新しい対象物の優先度を高く設定するこ
とによって,頭蓋骨と脳実質部の一部の不透明度を自由
に変更することができる。これによって頭蓋骨,脳実質
部と血管の関係を詳細に観察することが可能になる。
【0045】この機能を使用する例として次のものがあ
る。例えば臓器の内部を観察する例で,臓器全体を表示
している三次元画像において,ある面から手前の部分を
取り除くことによってその面から奥の部分を詳細に観察
したい場合がある。その面から手前の空間領域に新たに
対象物を設定し,その優先度を臓器全体の優先度よりも
高くする,そしてこの対象物の不透明度を下げることに
よって臓器全体を含む三次元画像から,臓器の手前の部
分を取り除くことが可能になる。また例えば四肢におけ
る筋肉と骨の関係を観察する例で,筋肉のある面から手
前の部分を取り除き,その面から奥の筋肉と骨の関係を
観察したい場合に,筋肉の手前の部分に対象物を設定
し,この優先度を筋肉全体の優先度よりも高くする,そ
してこの対象物の不透明度を下げることによって筋肉全
体を含む三次元画像から,筋肉の手前の部分を取り除く
ことが可能になる。
る。例えば臓器の内部を観察する例で,臓器全体を表示
している三次元画像において,ある面から手前の部分を
取り除くことによってその面から奥の部分を詳細に観察
したい場合がある。その面から手前の空間領域に新たに
対象物を設定し,その優先度を臓器全体の優先度よりも
高くする,そしてこの対象物の不透明度を下げることに
よって臓器全体を含む三次元画像から,臓器の手前の部
分を取り除くことが可能になる。また例えば四肢におけ
る筋肉と骨の関係を観察する例で,筋肉のある面から手
前の部分を取り除き,その面から奥の筋肉と骨の関係を
観察したい場合に,筋肉の手前の部分に対象物を設定
し,この優先度を筋肉全体の優先度よりも高くする,そ
してこの対象物の不透明度を下げることによって筋肉全
体を含む三次元画像から,筋肉の手前の部分を取り除く
ことが可能になる。
【0046】またこの際に,「優先度」を高く指定した
対象物の領域を拡大または縮小した後,「優先度」を低
く指定した対象物からその領域を除くことも可能であ
る。例えば,頭蓋骨と頭蓋内血管を閾値設定と色指定に
よって別の対象物として描出した場合,頭蓋骨は白で,
頭蓋内血管は赤で描出し得るが,同時に頭蓋骨表面の骨
膜部が血管と同じCT値を含むために,赤く描出される
ことが多い。ここで,頭蓋内血管を優先度の低い対象物
として指定して,頭蓋骨の優先度を高く指定し,更に頭
蓋骨に若干の拡大を行い,さらに不透明度を下げること
により,骨膜の描出が行われなくなる。この際,頭蓋骨
自体も描出されなくなるが,別に改めて頭蓋骨を別の対
象物として設定して表示することにより,骨膜の描出に
影響されずに,頭蓋骨と頭蓋内血管の双方を鮮明に表示
することが可能である。
対象物の領域を拡大または縮小した後,「優先度」を低
く指定した対象物からその領域を除くことも可能であ
る。例えば,頭蓋骨と頭蓋内血管を閾値設定と色指定に
よって別の対象物として描出した場合,頭蓋骨は白で,
頭蓋内血管は赤で描出し得るが,同時に頭蓋骨表面の骨
膜部が血管と同じCT値を含むために,赤く描出される
ことが多い。ここで,頭蓋内血管を優先度の低い対象物
として指定して,頭蓋骨の優先度を高く指定し,更に頭
蓋骨に若干の拡大を行い,さらに不透明度を下げること
により,骨膜の描出が行われなくなる。この際,頭蓋骨
自体も描出されなくなるが,別に改めて頭蓋骨を別の対
象物として設定して表示することにより,骨膜の描出に
影響されずに,頭蓋骨と頭蓋内血管の双方を鮮明に表示
することが可能である。
【0047】例えば,手術シミュレーションなどで,複
数の対象物の空間的位置関係を変化させたい場合があ
る。空間領域設定パネル107にはこの対象物を表示す
る際の変移量を設定する「変移」スイッチ114があ
る。この「変移」スイッチ114を押すことによって,
関心対象物の空間位置の移動,回転などの変移量を編集
・設定することができる。三次元テーブル33のボクセ
ルを,三次元テーブル34のボクセルと三次元テーブル
35のボクセルに写像する時に,移動,回転,または移
動と回転を与えた後に写像することによって,三次元画
像に再構成される関心対象物の相対位置を変更すること
が可能になる。
数の対象物の空間的位置関係を変化させたい場合があ
る。空間領域設定パネル107にはこの対象物を表示す
る際の変移量を設定する「変移」スイッチ114があ
る。この「変移」スイッチ114を押すことによって,
関心対象物の空間位置の移動,回転などの変移量を編集
・設定することができる。三次元テーブル33のボクセ
ルを,三次元テーブル34のボクセルと三次元テーブル
35のボクセルに写像する時に,移動,回転,または移
動と回転を与えた後に写像することによって,三次元画
像に再構成される関心対象物の相対位置を変更すること
が可能になる。
【0048】上記の例ではX線CT装置で得られた画像
データを例として説明したが,MR装置などの他の医用
画像装置で得られる画像データの場合も全く同様であ
る。
データを例として説明したが,MR装置などの他の医用
画像装置で得られる画像データの場合も全く同様であ
る。
【0049】
【発明の効果】本発明は,物理的性質に対応した画素値
を持つボクセルの三次元配列を取り扱うボリュームレン
ダリング法において,対象物空間領域設定用三次元画像
表示の手段と,この三次元表示を使用して複数の対象物
の空間領域を定義する手段と,その対象物毎にボクセル
の物理的性質に対応した不透明度と色を設定する手段
と,表示する対象物を選択する手段と,対象物の空間領
域の一部を他の対象物の空間領域によって置き換えるこ
とを可能にする手段と,対象物の表示変移量を設定する
手段とを備え,さらに対象物毎に画素値と不透明度から
得た値を三次元テーブルに写像した後,三次元テーブル
の値にレイキャスティング処理を行う手段を備えること
にした。これによって,異なる物理的性質を持つ部位だ
けでなく同一の物理的性質を持つ部位も複数の対象物に
分離して表示すること,対象物を選択して表示するこ
と,対象物の一部分を別の不透明度と色に置き換えるこ
と,そして対象物の増加による処理時間の増大を事実上
防止することを可能にした。また従来ボリュームレンダ
リング法ではできなかった複数の対象物の空間的相対位
置関係を変化させることを可能にした。
を持つボクセルの三次元配列を取り扱うボリュームレン
ダリング法において,対象物空間領域設定用三次元画像
表示の手段と,この三次元表示を使用して複数の対象物
の空間領域を定義する手段と,その対象物毎にボクセル
の物理的性質に対応した不透明度と色を設定する手段
と,表示する対象物を選択する手段と,対象物の空間領
域の一部を他の対象物の空間領域によって置き換えるこ
とを可能にする手段と,対象物の表示変移量を設定する
手段とを備え,さらに対象物毎に画素値と不透明度から
得た値を三次元テーブルに写像した後,三次元テーブル
の値にレイキャスティング処理を行う手段を備えること
にした。これによって,異なる物理的性質を持つ部位だ
けでなく同一の物理的性質を持つ部位も複数の対象物に
分離して表示すること,対象物を選択して表示するこ
と,対象物の一部分を別の不透明度と色に置き換えるこ
と,そして対象物の増加による処理時間の増大を事実上
防止することを可能にした。また従来ボリュームレンダ
リング法ではできなかった複数の対象物の空間的相対位
置関係を変化させることを可能にした。
【図1】本発明による実施例の構成を示す概略図。
【図2】本発明の実施例の構成を示すブロック図。
【図3】対象物設定部を説明する図。
1 データ収集部 2 再構成演算処理部 3 三次元画像処理部 4 画像表示装置 5 操作部 11 X線ターゲット 12 電子銃 13 電子ビーム 14 X線検出器 15 データ収集回路 16 寝台 21 データ蓄積装置 31 前処理部 32 三次元テーブル(画像データ) 33 三次元テーブル(ボクセルデータ) 34 三次元テーブル(濃度,勾配データ) 35 三次元テーブル(色インデックスデータ) 36 レイキャスティング演算部 37 後処理部 41 ガイド用三次元画像表示部 42 対象物設定部 42−1 対象物設定ユニット−1 42−2 対象物設定ユニット−2 42−3 対象物設定ユニット−3 42−4 対象物設定ユニット−4 43 画像表示部 44 表示パラメタ設定部 101 対象物空間領域設定部 102 三次元テーブル 103 不透明度・色設定部 104 一次元テーブル(不透明度・色インデックス) 106 対象物選択パネル 107 空間領域設定パネル 108 不透明度設定パネル 109 色設定パネル 110 対象物番号 111 対象物選択スイッチ 112 空間領域編集スイッチ 113 優先度指定スイッチ 114 変移量編集・設定スイッチ 115 しきい値下限設定つまみ 116 しきい値上限設定つまみ 117 不透明度下限設定つまみ 118 不透明度上限設定つまみ 119 不透明度パターン設定パネル 120 色相設定つまみ 121 彩度設定つまみ
Claims (3)
- 【請求項1】 物理的性質に対応した画素値を持つ三次
元ボクセルを格納する手段とボクセルの不透明度を画素
値に対応して設定する手段を備え,この三次元ボクセル
の画素値と不透明度を使用して影付けと投影を行う三次
元画像表示装置において,対象物空間領域設定用三次元
画像表示の手段と,この三次元表示を使用して複数の対
象物の空間領域を定義する手段と,その対象物毎にボク
セルの物理的性質に対応した不透明度と色を設定する手
段と,表示する対象物を選択する手段とを備え,さらに
対象物毎に画素値と不透明度から得た値を一個の三次元
テーブルに写像した後,この一個の三次元テーブルの値
に投影処理を行う手段を備えることによって,物理的性
質が異なる部位だけでなく同一の部位も複数の対象物に
分離して表示すること,複数の対象物から表示対象物を
選択して表示すること,そして対象物の増加による処理
時間の増大を事実上防止することを可能にする三次元画
像の表示装置。 - 【請求項2】 物理的性質に対応した画素値を持つ三次
元ボクセルを格納する手段とボクセルの不透明度を画素
値に対応して設定する手段を備え,この三次元ボクセル
の画素値と不透明度を使用して影付けと投影を行う三次
元画像表示装置において,対象物空間領域設定用三次元
画像表示の手段と,この三次元表示を使用して複数の対
象物の空間領域を定義する手段と,その対象物毎にボク
セルの物理的性質に対応した不透明度と色を設定する手
段と,表示する対象物を選択する手段と,対象物の空間
領域の一部を他の対象物の空間領域によって置き換える
ことを可能にする手段とを備え,さらに対象物毎に画素
値と不透明度から得た値を一個の三次元テーブルに写像
した後,この一個の三次元テーブルの値に投影処理を行
う手段を備えることによって,物理的性質が異なる部位
だけでなく同一の部位も複数の対象物に分離して表示す
ること,複数の対象物から表示対象物を選択して表示す
ること,対象物の一部分を別の不透明度と色に置き換え
ること,そして対象物の増加による処理時間の増大を事
実上防止することを可能にする三次元画像の表示装置。 - 【請求項3】 物理的性質に対応した画素値を持つ三次
元ボクセルを格納する手段とボクセルの不透明度を画素
値に対応して設定する手段を備え,この三次元ボクセル
の画素値と不透明度を使用して影付けと投影を行う三次
元画像表示装置において,対象物空間領域設定用三次元
画像表示の手段と,この三次元表示を使用して複数の対
象物の空間領域を定義する手段と,その対象物毎にボク
セルの物理的性質に対応した不透明度と色を設定する手
段と,表示する対象物を選択する手段と,対象物の空間
領域の一部を他の対象物の空間領域によって置き換える
ことを可能にする手段と,対象物の表示変移量を設定す
る手段とを備え,さらに対象物毎に画素値と不透明度か
ら得た値を一個の三次元テーブルに写像した後,この一
個の三次元テーブルの値に投影処理を行う手段を備える
ことによって,物理的性質が異なる部位だけでなく同一
の部位も複数の対象物に分離して表示すること,複数の
対象物から表示対象物を選択して表示すること,対象物
の一部分を別の不透明度と色に置き換えること,対象物
の表示相対位置を変更して表示すること,そして対象物
の増加による処理時間の増大を事実上防止することを可
能にする三次元画像の表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13040599A JP2000287964A (ja) | 1999-04-02 | 1999-04-02 | 三次元画像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13040599A JP2000287964A (ja) | 1999-04-02 | 1999-04-02 | 三次元画像表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000287964A true JP2000287964A (ja) | 2000-10-17 |
Family
ID=15033507
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13040599A Pending JP2000287964A (ja) | 1999-04-02 | 1999-04-02 | 三次元画像表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000287964A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001291090A (ja) * | 2000-04-06 | 2001-10-19 | Terarikon Inc | 三次元画像表示装置 |
WO2002078545A1 (fr) * | 2001-03-28 | 2002-10-10 | Hitachi Medical Corporation | Dispositif d'affichage d'images a trois dimensions |
JP2002301063A (ja) * | 2001-04-04 | 2002-10-15 | Nemoto Kyorindo:Kk | 医療用画像の作成方法およびそれに用いられる医療用画像表示装置 |
JP2004215846A (ja) * | 2003-01-14 | 2004-08-05 | Ziosoft Inc | ボリュームレンダリング画像処理方法、ボリュームレンダリング画像処理装置及びプログラム |
JP2006051202A (ja) * | 2004-08-12 | 2006-02-23 | Toshiba Corp | 画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム |
JP2009005840A (ja) * | 2007-06-27 | 2009-01-15 | Fujifilm Corp | 画像処理装置及び画像処理方法 |
JP2009160306A (ja) * | 2008-01-09 | 2009-07-23 | Ziosoft Inc | 画像表示装置、画像表示装置の制御方法、および画像表示装置の制御プログラム |
JP2010517030A (ja) * | 2007-01-30 | 2010-05-20 | ジーイー・ヘルスケア・リミテッド | 神経変性疾患の診断を支援するためのツール |
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JP2017006296A (ja) * | 2015-06-19 | 2017-01-12 | 国立大学法人 東京大学 | 画像処理装置、画像処理方法、プログラム及び記録媒体 |
JP2020038592A (ja) * | 2018-09-06 | 2020-03-12 | 大日本印刷株式会社 | ボリュームレンダリング装置 |
-
1999
- 1999-04-02 JP JP13040599A patent/JP2000287964A/ja active Pending
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8131045B2 (en) | 2007-06-27 | 2012-03-06 | Fujifilm Corporation | Image processing apparatus, image processing method and recording medium |
JP2009160306A (ja) * | 2008-01-09 | 2009-07-23 | Ziosoft Inc | 画像表示装置、画像表示装置の制御方法、および画像表示装置の制御プログラム |
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JP2020038592A (ja) * | 2018-09-06 | 2020-03-12 | 大日本印刷株式会社 | ボリュームレンダリング装置 |
JP7223312B2 (ja) | 2018-09-06 | 2023-02-16 | 大日本印刷株式会社 | ボリュームレンダリング装置 |
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---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060328 |
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RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
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A02 | Decision of refusal |
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