JP2001042259A - 医用画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示対象物の座標を読み取ることができる医
用画像表示装置を提供する。 【解決手段】 立体視装置５７上には、左右の眼に視差
のある画像を入力させることによって奥行きのある立体
画像が表示される。本発明では、マウス５５の動きに連
動する立体的に移動可能な三次元実カーソルが表示さ
れ、立体視装置５７上の点ｂをマウス５５でクリックす
ると点ｂの三次元座標を読み取ることができる。これに
よって、立体視装置５７上の２点ａ、ｂをすることによ
って、２点ａ、ｂ間の距離を計測することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は医用画像表示装置に
係り、特にレンチキュラーレンズ、パララックスバリ
ア、画像表示と同期させた液晶シャッタなどを使った医
用画像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像表示装置の一つとして、左右
の眼に視差のある画像を入力させて奥行きのある立体画
像を表示する装置がある。

【０００３】このような画像表示装置に関しては、社団
法人テレビジョン学会編「テレビジョン・画像情報工学
ハンドブック」１９９０年１１月３０日（株）オーム社
発行２５０ページに記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記画
像表示装置はおもに娯楽用画像の立体視に用いられてき
たため、カーソルをマウス等の位置情報入力装置に連動
させて３次元（ｘ，ｙ，ｚ）空間内を移動させて表示対
象物の一部を指定し、表示対象物の座標を読み取るとい
うことはしていなかった。そのため、医用画像等に必要
な技術である立体的に見える対象物の距離計測は配慮さ
れていなかった。医用画像表示装置での立体視での距離
等の計測は、産業開発機構（株）発行「映像情報」１９
９９年２月号１５７〜１６１ペ−ジに記載されているよ
うに、特にインターべンショナルラジオロジー（ＩＶ
Ｒ）で特に必要とされている。

【０００５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、表示対象物の座標を読み取ることができる医用
画像表示装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、観察者の左右の眼に視差を生じさせ得る複
数の医用画像を入力させて立体画像を表示する医用画像
表示装置において、前記医用画像は三次元原画像であっ
て、その三次元空間内での実カーソルの位置を入力する
位置入力手段と、前記三次元空間内の実カーソルを三次
元原画像と共に左右の２視点からそれぞれ投影面に投影
し、右眼用と左眼用との２つの画像を構成する画像構成
手段と、前記２つの画像に基づいて前記実カーソルを含
む立体画像を表示する立体表示手段と、を備えたことを
特徴とする。

【０００７】本発明によれば、位置入力手段は三次元空
間内での実カーソルの位置を入力し、画像構成手段は三
次元空間内の実カーソルを三次元原画像と共に左右の２
視点からそれぞれ投影面に投影し、右眼用と左眼用との
２つの画像を構成する。立体表示手段は２つの画像に基
づいて前記実カーソルを含む立体画像を表示する。この
ように、実カーソルを立体表示することによって、前記
実カーソルの位置から表示対象物の三次元座標を読み取
ることができる。

【０００８】前記表示対象物の三次元座標を読み取り、
３次元空間内の距離、面積等の計測に用いてもよい。

【０００９】また、本発明は上記目的を達成するため
に、観察者の左右の眼に視差を生じさせ得る複数の医用
画像を入力させて立体画像を表示する医用画像表示装置
において、前記医用画像は三次元原画像であって、その
三次元空間内の三次元原画像を左右の２視点からそれぞ
れ投影面に投影し、右眼用と左眼用との２つの画像を構
成する画像構成手段と、前記２つの画像に基づく立体画
像の所定部分を設定する手段と、該設定した所定部分の
立体画像を表示し、前記２視点間の距離を入力する手段
と、該入力した２視点間距離での立体画像の全体を表示
する手段と、を備えたことを特徴とする。

【００１０】本発明によれば、画像構成手段は三次元空
間内の三次元原画像を左右の２視点からそれぞれ投影面
に投影し、右眼用と左眼用との２つの画像を構成し、部
分表示手段は２つの画像に基づいて立体画像を部分表示
する。視点間距離変更手段は２視点間の距離を変更し、
部分表示手段はその都度立体画像を部分表示する。全体
表示手段は観察者が部分表示手段によって部分表示され
た立体画像を立体視できる視点間距離での立体画像を全
体表示する。このように、視点間距離を変えては部分画
像を表示し、よく立体視できる視点間距離をさがすこと
により、観察者ごとに両眼間の距離を計測しなくともよ
い。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る医用画像表示装置の好ましい実施の形態について詳説
する。

【００１２】図１に示すように、立体視装置５７上に
は、左右の眼に視差のある画像を入力させることによっ
て奥行きのある立体画像が表示される。本発明では、マ
ウス５５の動きに連動する立体的に移動可能な三次元実
カーソルが表示され、立体視装置５７上の点ｂをマウス
５５でクリックすると点ｂの三次元座標を読み取ること
ができる。これによって、立体視装置５７上の２点ａ、
ｂをすることによって、２点ａ、ｂ間の距離を計測する
ことができる。

【００１３】図２（ａ）に示すように、三次元実カーソ
ルは複数の断層像が積み重ねられた三次元原画像と共に
Ｌ視点３０、Ｒ視点３１から各々のＬ、Ｒ投影面に投影
線に沿って投影され、Ｌ、Ｒ投影像が作成される。ま
た、各投影像は投影カーソル（Ｌ）、投影カーソル
（Ｒ）を含む。図２（ｂ）ではＬ、Ｒ投影面が同一であ
る。図３はＲ投影面とｘ，ｙ，ｚ座標軸との関係を示
す。投影演算方法に関しては、米国特許５，６９４，５
３０号に記載されており、濃度値ごとに投影し重み係数
を用いて演算する方法は、特願平９−１５６６８９号に
記載されている。

【００１４】このようにして作成した投影カーソル
（Ｒ）を含むＲ投影像と、投影カーソル（Ｌ）を含むＬ
投影像とをそれぞれ図８に示す表示メモリ５３に記憶さ
せ、Ｒ投影像に基づいて右眼用の画像を立体視装置５７
に表示させるとともに、Ｌ投影像に基づいて左眼用の画
像を立体視装置５７に表示させる。尚、立体視装置５７
に表示される右眼用の表示面と左眼用の表示面とはそれ
ぞれ偏光方向が異なる偏光フィルタが設けられている。

【００１５】観察者は前記立体視装置５７の偏光フィル
タに対応する偏光眼鏡をかけることにより、右眼で右眼
用の画像だけを見ることができ、左眼で左眼用の画像だ
けを見ることができる。これにより投影像とカーソルと
をそれぞれ立体視することができる。

【００１６】図４は本発明の医用画像表示装置の三次元
実カーソルを表示する手順を示すフローチャートであ
る。

【００１７】先ず、カーソル座標（ｘ、ｙ、ｚ）やカー
ソルの形の情報を磁気デイスクなどから読み込み初期化
する（ステップ１）。このとき、視点座標（ｘ、ｙ、
ｚ）、視線方向、視点と投影面との距離などは、磁気デ
イスクなどから読み込むが、キー入力してもよい。

【００１８】三次元実カーソルをＬ、Ｒ投影面に投影す
る（ステップ２）。

【００１９】投影したＬ、Ｒカーソルと同位置の表示メ
モリ上の画像などのデータを保存（退避）する（ステッ
プ４）。

【００２０】ステップ２に投影したＬ、Ｒカーソルを
Ｌ、Ｒ表示メモリに記録し（ステップ５）、マウスが右
に移動したか否かを判定する（ステップ６）。

【００２１】ステップ６でマウスが右に移動していない
なら、マウスが左に移動したか否かを判定し（ステップ
７）、ステップ７でマウスが左に移動していないなら、
マウスが上に移動したか否かを判定する（ステップ
８）。

【００２２】ステップ８でマウスが上に移動していない
なら、マウスが下に移動したか否かを判定し（ステップ
９）、ステップ９でマウスが下に移動していないなら、
Ｕキーがオンか否かを判定する（ステップ１０）。ここ
で、Ｕキーは実カーソルの位置を視点の位置に近づけさ
せるためのキーであり、他のキーと兼用してもよく、マ
ウスのボタン等を割り当ててもよい。

【００２３】ステップ１０でＵキーがオフなら、Ｄキー
がオンか否かを判定する（ステップ１１）。ここで、Ｄ
キーは実カーソルを視点の位置から遠ざけるためのキー
であり、他のキーと兼用してもよく、マウスのボタン等
を割り当ててもよい。

【００２４】ステップ１１でＤキーがオフならマウスの
ボタンがオンか否かを判定する（ステップ１２）。

【００２５】ステップ１２でマウスのボタンがオフなら
ステップ６に戻り、ステップ１２でマウスのボタンがオ
ンなら予め決めておいた処理、例えば、実カーソルの位
置すなわち表示対象物の座標を読み取り、立体での距離
計測や面積計測などを実行する（ステップ１３）。例え
ば、図１に示すように立体視装置５７上の２点ａ、ｂを
マウス５５でクリックすると、２点ａ、ｂ間の直線距離
を計測することができる。ステップ１３で処理を実行し
たらステップ６に戻る。

【００２６】ステップ６でマウスが右に移動したなら、
三次元カーソルを実空間内で投影面に平行に右方向に移
動し（ステップ１４）、ステップ７でマウスが左に移動
したなら、三次元カーソルを実空間内で投影面に平行に
左方向に移動する（ステップ１５）。

【００２７】ステップ８でマウスが上に移動したなら、
三次元カーソルを実空間内で投影面に平行に上方向に移
動し（ステップ１６）、ステップ９でマウスが下に移動
したなら、三次元カーソルを実空間内で投影面に平行に
下方向に移動する（ステップ１７）。

【００２８】ステップ１０でＵキーがオンなら、三次元
カーソルを実空間内の視点と実カーソルを結ぶ線上で視
点に近づく方向に移動し（ステップ１８）、ステップ１
１でＤキーがオンなら、三次元カーソルを実空間内の視
点と実カーソルを結ぶ線上で視点から遠ざかる方向に移
動する（ステップ１９）。

【００２９】ステップ１４、１５、１６、１７、１８、
又は１９で三次元カーソルを実空間内で移動したら、三
次元実カーソルを視線方向の異なる二つの視点からＬ、
Ｒ投影面に投影する（ステップ２０）。

【００３０】現Ｌ、Ｒカーソルと同位置の表示メモリ上
に退避してあった元の（カーソルを表示する前にあっ
た）画像データを戻す（ステップ２１）。

【００３１】投影したＬ、Ｒカーソルと同位置の表示メ
モリ上のデータを保存（退避）する（ステップ２２）。

【００３２】投影したＬ、ＲカーソルをＬ、Ｒ表示メモ
リに記録し（ステップ２３）、ステップ６に戻る。

【００３３】尚、偏光フイルタを通した光を偏光メガネ
で見る方法や、時分割で表示した画像を同期させた液晶
シャッターメガネで立体視する方法など、どの立体視方
法に対しても本発明は適用可能である。

【００３４】カーソルを移動させるパラメータの入力方
法は、上記の実施例に限定されない。

【００３５】マウスクリックされた時の三次元実カーソ
ルのｘ，ｙ，ｚ座標軸は表示対象物の距離等の計測に使
える。操作者がカーソルを移動させて複数の点をマウス
でクリックし座標を記録する。２点をクリックすること
によって２点間の直線距離が計測でき、３点以上をクリ
ックすることによって曲線状距離が計測できる。

【００３６】本実施の形態は中心投影で説明したが、図
２で視点を無限遠に設定することによって各視点からの
投影線は平行になり、本発明は平行投影にも適用でき
る。

【００３７】また、図５に示すように、本発明の医用画
像表示装置では、視点間距離を変えて部分画像を構成し
て表示する。観察者がよく立体視できれば、その視点間
距離での全画像を構成して表示する。

【００３８】図６に示すようにＬ視点３０とＲ視点３１
とから、積み重ねられたＣＴ画像を投影しそれぞれ部分
画像を再構成する。

【００３９】図７は視点間距離を決定する手順を示すフ
ローチャートである。

【００４０】まず、視点間距離Ｌを磁気デイスクなどに
格納しておいた初期値に等しくする（ステップ３１）。

【００４１】次に、Ｌ視点とＲ視点とから、積み重ねら
れたＣＴ画像を投影しそれぞれ部分画像を再構成する
（ステップ３２）。部分画像を再構成するのは、演算の
待ち時間を短くするためであり、部分画像の大きさはＣ
ＰＵ等の演算装置の性能により決まり、演算が高速なほ
ど部分画像は大きくしてもよい。図６ではＲ視点３１か
らの投影のみ記載したが、Ｌ視点３０からの投影も同様
である。

【００４２】部分再構成画像を図５のように立体視装置
５７上に表示する（ステップ３３）。

【００４３】Ｌを大ボタン４０、Ｌを小ボタン４２が押
されたかどうかを判定する（ステップ３４）。

【００４４】操作者は立体画像を見ながら、よく立体視
できるようにＬ（視点間距離）を変化させる。Ｌを大ボ
タン４０が押されたらＬに一定値（例えば、０．３〜
２．０）を加算し、Ｌを小ボタン４２が押されたらＬか
ら一定値を引算する。

【００４５】ステップ４でＬを変更したらステップ２に
戻る。

【００４６】Ｌを変更しなければ、終了ボタン４６が押
されたかどうかを判定し（ステップ３５）、押されたら
終了する。

【００４７】終了ボタン４６が押されていなければ、全
再構成ボタン４４が押されたかどうかを判定する（ステ
ップ３６）。

【００４８】ステップ６で押されてなければステップ４
に戻る。押されたらＬ視点３０、Ｒ視点３１でそれぞれ
全投影面にわたって画像を再構成する（ステップ３
７）。

【００４９】全再構成画像をそれぞれＲ投影像メモリ、
Ｌ投影像メモリに格納して表示し（ステップ３８）、全
再構成画像を磁気ディスクに格納する（ステップ３
９）。

【００５０】このため、観察者の両眼の距離に合わせて
視点間の距離を調節する必要があるが、本発明では、視
点間距離を変えては表示し、よく立体視できる視点間距
離をさがすことにより決定するので、観察者ごとに両眼
間の距離をいちいち測る煩わしさが無い。

【００５１】図８は、本発明の医用画像表示装置のハー
ドウエア構成図である。この両眼観察立体表示装置は、
各構成要素の動作を制御する中央演算処理装置（ＣＰ
Ｕ）５０と、装置の制御プログラムが格納された主メモ
リ５１と、画像再構成プログラム等が格納された磁気デ
ィスク５２と、再構成された画像データを表示するため
に記憶する表示メモリ５３と、この表示メモリ５６から
の画像データを表示するレンチキュラーレンズによる立
体視装置５７と、位置入力装置としてのマウス５５と、
マウス５５の状態を検出して立体視装置５７上のカーソ
ルの位置やマウス５５の状態等の信号をＣＰＵ５０に出
力するマウスコントローラ５４と、各種の操作指令等を
入力するキーボード５６と、上記各構成要素を接続する
共通バス６０とから構成される。

【００５２】尚、本実施の形態ではレンチキュラーレン
ズによる立体視装置５７で立体画像を表示する例につい
て説明したが、パララックスバリアや画像表示と同期さ
せた液晶シャッタなどによる立体視装置を使用してもよ
い。

【００５３】

【発明の効果】本発明では、実カーソルを立体表示する
ことによって実カーソルの位置から表示対象物の三次元
座標を読み取ることができる。

【００５４】また、本発明では視点間距離を変えては部
分画像を表示し、よく立体視できる視点間距離をさがす
ことにより、観察者ごとに両眼間の距離を計測しなくと
もよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】カーソルが表示された三次元画像を示す説明
図。

【図２】実カーソル、投影カーソル、視点の位置関係を
示す説明図。

【図３】実カーソル、投影カーソル、視点の位置関係を
座標軸との関係で示す説明図。

【図４】本発明の医用画像表示装置の三次元実カーソル
を表示する手順を示すフローチャート。

【図５】画面構成を示す説明図。

【図６】視点、投影面、画像との位置関係を示す説明
図。

【図７】本発明の医用画像表示装置の視点間距離を決定
する手順を示すフローチャート。

【図８】本発明の医用画像表示装置のハードウエア構成
図。

【符号の説明】

３０…Ｌ視点 ３１…Ｒ視点 ５３…表示メモリ ５５…マウス ５７…立体視装置 ５８…右眼 ５９…左眼

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 観察者の左右の眼に視差を生じさせ得る
   複数の医用画像を入力させて立体画像を表示する医用画
   像表示装置において、前記医用画像は三次元原画像であ
   って、その三次元空間内での実カーソルの位置を入力す
   る位置入力手段と、前記三次元空間内の実カーソルを三
   次元原画像と共に左右の２視点からそれぞれ投影面に投
   影し、右眼用と左眼用との２つの画像を構成する画像構
   成手段と、前記２つの画像に基づいて前記実カーソルを
   含む立体画像を表示する立体表示手段と、を備えたこと
   を特徴とする医用画像表示装置。
2. 【請求項２】 観察者の左右の眼に視差を生じさせ得る
   複数の医用画像を入力させて立体画像を表示する医用画
   像表示装置において、前記医用画像は三次元原画像であ
   って、その三次元空間内の三次元原画像を左右の２視点
   からそれぞれ投影面に投影し、右眼用と左眼用との２つ
   の画像を構成する画像構成手段と、前記２つの画像に基
   づく立体画像の所定部分を設定する手段と、該設定した
   所定部分の立体画像を表示し、前記２視点間の距離を入
   力する手段と、該入力した２視点間距離での立体画像の
   全体を表示する手段と、を備えたことを特徴とする医用
   画像表示装置。