JP2001351120A - 三次元画像表示装置 - Google Patents
三次元画像表示装置Info
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Landscapes
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Processing Or Creating Images (AREA)
- Image Generation (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ボリュームレンダリング法により特定部位を
強調表示できるようにする。 【解決手段】 複数枚の断層像が積み上げられてなるボ
リューム画像を所定の投影面上に陰影付けして投影し、
３Ｄ画像３を表示する。前記陰影付けのアルゴリズムと
してはボリューム画像の外に設定した仮想光源から光線
を照射し、該光線の前記ボリューム画像の各画素での反
射率及び濃度勾配に基づいて前記投影面上の画素値を算
出するボリュームレンダリング法を用いる。発光率割当
部２は、ボリューム画像中の表示対象物のうちから強調
表示する特定の対象物を示す画素に対して該画素に入射
する光線を増幅させる発光率を割り当てる。このように
して割り当てられた発光率は、ボリュームレンダリング
法における陰影付け計算のパラメータとして追加され、
投影面上の画素値の算出に使用される。
強調表示できるようにする。 【解決手段】 複数枚の断層像が積み上げられてなるボ
リューム画像を所定の投影面上に陰影付けして投影し、
３Ｄ画像３を表示する。前記陰影付けのアルゴリズムと
してはボリューム画像の外に設定した仮想光源から光線
を照射し、該光線の前記ボリューム画像の各画素での反
射率及び濃度勾配に基づいて前記投影面上の画素値を算
出するボリュームレンダリング法を用いる。発光率割当
部２は、ボリューム画像中の表示対象物のうちから強調
表示する特定の対象物を示す画素に対して該画素に入射
する光線を増幅させる発光率を割り当てる。このように
して割り当てられた発光率は、ボリュームレンダリング
法における陰影付け計算のパラメータとして追加され、
投影面上の画素値の算出に使用される。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は三次元画像表示装置
に係り、特に医用画像装置、例えば、Ｘ線ＣＴ装置、Ｍ
ＲＩ装置等から得られる複数の断層像を使用し、ボリュ
ームレンダリング法により陰影付けして三次元画像を構
成し表示する三次元画像表示装置に関する。
に係り、特に医用画像装置、例えば、Ｘ線ＣＴ装置、Ｍ
ＲＩ装置等から得られる複数の断層像を使用し、ボリュ
ームレンダリング法により陰影付けして三次元画像を構
成し表示する三次元画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術において、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲ
Ｉ装置を使用すれば、被検体の断層像が得られることは
よく知られている。また、この断層像を複数枚積み上げ
てなるボリューム画像を、投影面上に陰影付けして３次
元的な画像、即ち、三次元画像（３Ｄ画像）を構成する
方法も、ボリュームレンダリング法、サーフエイス法、
デプス法などが知られている。
Ｉ装置を使用すれば、被検体の断層像が得られることは
よく知られている。また、この断層像を複数枚積み上げ
てなるボリューム画像を、投影面上に陰影付けして３次
元的な画像、即ち、三次元画像（３Ｄ画像）を構成する
方法も、ボリュームレンダリング法、サーフエイス法、
デプス法などが知られている。
【０００３】尚、ボリュームレンダリング法を扱った文
献として『Marc Levoy; “Displayof Surfaces from Vo
lume Data”, IEEE Computer Graphics & Application
s, pp29-37, 1988』がある。
献として『Marc Levoy; “Displayof Surfaces from Vo
lume Data”, IEEE Computer Graphics & Application
s, pp29-37, 1988』がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ボリュームレンダリング法によって構成された３Ｄ画像
は、特定部位を他の部位から識別しやすいように強調表
示することが事実上できないという問題がある。例え
ば、健康診断時に病巣部分を発見しやすくするために特
定の病巣部分を強調表示したり、手術で血管にステント
グラフトを挿入したあとの様子を患者さんに説明するた
めにステントグラフトを強調表示することができなかっ
た。
ボリュームレンダリング法によって構成された３Ｄ画像
は、特定部位を他の部位から識別しやすいように強調表
示することが事実上できないという問題がある。例え
ば、健康診断時に病巣部分を発見しやすくするために特
定の病巣部分を強調表示したり、手術で血管にステント
グラフトを挿入したあとの様子を患者さんに説明するた
めにステントグラフトを強調表示することができなかっ
た。
【０００５】また、上記特定の病巣部分やステントグラ
フトに色付けして、他の部位との差を明確にする表示も
行われていなかった。
フトに色付けして、他の部位との差を明確にする表示も
行われていなかった。
【０００６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、ボリュームレンダリング法により特定部位を強
調表示した三次元画像を構成し表示することができる三
次元画像表示装置を提供することを目的とする。
もので、ボリュームレンダリング法により特定部位を強
調表示した三次元画像を構成し表示することができる三
次元画像表示装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本願請求項１に係る発明は、複数枚の断層像が積み
上げられてなるボリューム画像を所定の投影面上に陰影
付けして投影し、三次元画像を表示する三次元画像表示
装置であって、前記陰影付けのアルゴリズムとして前記
ボリューム画像の外に設定した仮想光源から光線を照射
し、該光線の前記ボリューム画像の各画素での反射率及
び濃度勾配に基づいて前記投影面上の画素値を算出する
ボリュームレンダリング法を用いた三次元画像表示装置
において、前記ボリューム画像中の表示対象物のうちか
ら強調表示する特定の対象物を示す画素に対して該画素
に入射する光線を増幅させる発光率を割り当てる発光率
割当手段と、前記発光率割当手段によって割り当てられ
た発光率をボリュームレンダリング法における陰影付け
計算のパラメータとして追加し、投影面上の画素値を算
出する演算手段と、を備え、前記発光率が割り当てられ
た特定の対象物を強調表示するようにしたことを特徴と
している。
に、本願請求項１に係る発明は、複数枚の断層像が積み
上げられてなるボリューム画像を所定の投影面上に陰影
付けして投影し、三次元画像を表示する三次元画像表示
装置であって、前記陰影付けのアルゴリズムとして前記
ボリューム画像の外に設定した仮想光源から光線を照射
し、該光線の前記ボリューム画像の各画素での反射率及
び濃度勾配に基づいて前記投影面上の画素値を算出する
ボリュームレンダリング法を用いた三次元画像表示装置
において、前記ボリューム画像中の表示対象物のうちか
ら強調表示する特定の対象物を示す画素に対して該画素
に入射する光線を増幅させる発光率を割り当てる発光率
割当手段と、前記発光率割当手段によって割り当てられ
た発光率をボリュームレンダリング法における陰影付け
計算のパラメータとして追加し、投影面上の画素値を算
出する演算手段と、を備え、前記発光率が割り当てられ
た特定の対象物を強調表示するようにしたことを特徴と
している。
【０００８】また、前記発光率割当手段は、本願請求項
２に示すように被検体の各部位の病巣ごとに、その病巣
を示す画素の濃度値に対応して発光率が割り当てられた
発光率パターンを有し、強調表示させたい部位の病巣を
選択指定することにより、該部位の病巣に対応する発光
率パターンを選択することを特徴としている。
２に示すように被検体の各部位の病巣ごとに、その病巣
を示す画素の濃度値に対応して発光率が割り当てられた
発光率パターンを有し、強調表示させたい部位の病巣を
選択指定することにより、該部位の病巣に対応する発光
率パターンを選択することを特徴としている。
【０００９】即ち、特定の病巣部分を強調表示させたい
場合には、その病巣に対応する発光率パターンを選択す
るだけでよく、病巣がある場合には病巣部分が発光する
（明るくなる）ように表示される。
場合には、その病巣に対応する発光率パターンを選択す
るだけでよく、病巣がある場合には病巣部分が発光する
（明るくなる）ように表示される。
【００１０】また、本願請求項３に係る発明は、複数枚
の断層像が積み上げられてなるボリューム画像を所定の
投影面上に陰影複数枚の断層像が積み上げられてなるボ
リューム画像を所定の投影面上に陰影付けして投影し、
三次元画像を表示する三次元画像表示装置であって、前
記陰影付けのアルゴリズムとして前記ボリューム画像の
外に設定した仮想光源から光線を照射し、該光線の前記
ボリューム画像の各画素での反射率及び濃度勾配に基づ
いて前記投影面上の画素値を算出するボリュームレンダ
リング法を用いた三次元画像表示装置において、前記ボ
リューム画像中の表示対象物のうちから強調表示する特
定の対象物を示す画素に対して色発光率を割り当てる色
発光率割当手段と、前記色発光率割当手段によって割り
当てられた色発光率をボリュームレンダリング法におけ
る陰影付け計算のパラメータとして追加し、投影面上の
画素値を算出する演算手段と、を備え、前記色発光率が
割り当てられた特定の対象物を強調表示するようにした
ことを特徴としている。
の断層像が積み上げられてなるボリューム画像を所定の
投影面上に陰影複数枚の断層像が積み上げられてなるボ
リューム画像を所定の投影面上に陰影付けして投影し、
三次元画像を表示する三次元画像表示装置であって、前
記陰影付けのアルゴリズムとして前記ボリューム画像の
外に設定した仮想光源から光線を照射し、該光線の前記
ボリューム画像の各画素での反射率及び濃度勾配に基づ
いて前記投影面上の画素値を算出するボリュームレンダ
リング法を用いた三次元画像表示装置において、前記ボ
リューム画像中の表示対象物のうちから強調表示する特
定の対象物を示す画素に対して色発光率を割り当てる色
発光率割当手段と、前記色発光率割当手段によって割り
当てられた色発光率をボリュームレンダリング法におけ
る陰影付け計算のパラメータとして追加し、投影面上の
画素値を算出する演算手段と、を備え、前記色発光率が
割り当てられた特定の対象物を強調表示するようにした
ことを特徴としている。
【００１１】即ち、特定の病巣部分を強調表示させたい
場合には、その病巣に対応する色発光率パターンを選択
するだけでよく、病巣がある場合には病巣部分が色付け
されて発光するように表示される。
場合には、その病巣に対応する色発光率パターンを選択
するだけでよく、病巣がある場合には病巣部分が色付け
されて発光するように表示される。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る三次元画像表示装置の好ましい実施の形態について説
明する。
る三次元画像表示装置の好ましい実施の形態について説
明する。
【００１３】まず、本発明に適用されるボリュームレン
ダリング法による三次元画像（３Ｄ画像）の構成方法に
ついて説明する。
ダリング法による三次元画像（３Ｄ画像）の構成方法に
ついて説明する。
【００１４】一般に、ボリュームレンダリング法では、
図１に示すように複数枚の断層像が積み上げられてなる
ボリューム画像の各画素を、立方体の形状をもったボク
セルと呼ぶ。従って、ボリューム画像は、このボクセル
を三次元的に積み上げた画像となる。ボクセルのデータ
は、Ｘ線ＣＴ装置であれば、そのボクセルに対応する人
体の箇所のＸ線吸収値に基づいて算出されるＣＴ値、Ｍ
ＲＩ装置であればプロトン密度等の測定値である。
図１に示すように複数枚の断層像が積み上げられてなる
ボリューム画像の各画素を、立方体の形状をもったボク
セルと呼ぶ。従って、ボリューム画像は、このボクセル
を三次元的に積み上げた画像となる。ボクセルのデータ
は、Ｘ線ＣＴ装置であれば、そのボクセルに対応する人
体の箇所のＸ線吸収値に基づいて算出されるＣＴ値、Ｍ
ＲＩ装置であればプロトン密度等の測定値である。
【００１５】また、ボリュームレンダリング法による陰
影付けのパラメータとしては、ＣＴ値に対して設定した
光の不透明度や、ＣＴ値のつくる等高面の勾配（以下、
濃度勾配という）等が使用される。
影付けのパラメータとしては、ＣＴ値に対して設定した
光の不透明度や、ＣＴ値のつくる等高面の勾配（以下、
濃度勾配という）等が使用される。
【００１６】ボリュームレンダリング法は、上記ボリュ
ーム画像のボクセルのデータ（以下、ＣＴ値という）に
対して適宜設定した閾値条件に合ったＣＴ値を抽出する
ことにより、骨や皮膚等の所望の被検体を区別して抽出
するとともに、そのＣＴ値を投影面上の陰影付けのパラ
メータとして使用することもできる。
ーム画像のボクセルのデータ（以下、ＣＴ値という）に
対して適宜設定した閾値条件に合ったＣＴ値を抽出する
ことにより、骨や皮膚等の所望の被検体を区別して抽出
するとともに、そのＣＴ値を投影面上の陰影付けのパラ
メータとして使用することもできる。
【００１７】即ち、図１に示すように仮想光源から出射
される仮想光線は、ボリューム画像の各ボクセルを通過
するが、その時各ボクセルのＣＴ値で定まる不透明度に
したがって減衰する。従って、各ボクセルにおける反射
光の大きさを求めることができ、ボリュームレンダリン
グ法による陰影付けアルゴリズムでは、反射光が大きい
程、そのボクセルを明るくする。また、ボクセルのＣＴ
値が大きく変化するところに仮想的な表面が存在すると
考え、その仮想的な表面が正面を向いている程、即ち、
濃度勾配が大きい程、そのボクセルを明るくする。
される仮想光線は、ボリューム画像の各ボクセルを通過
するが、その時各ボクセルのＣＴ値で定まる不透明度に
したがって減衰する。従って、各ボクセルにおける反射
光の大きさを求めることができ、ボリュームレンダリン
グ法による陰影付けアルゴリズムでは、反射光が大きい
程、そのボクセルを明るくする。また、ボクセルのＣＴ
値が大きく変化するところに仮想的な表面が存在すると
考え、その仮想的な表面が正面を向いている程、即ち、
濃度勾配が大きい程、そのボクセルを明るくする。
【００１８】そして、仮想光線が０に減衰するまで、上
記ボクセルの明るさの情報を視点から奥行き方向の各ボ
クセルにわたって累算した情報を、投影面上の各画素の
明るさを示す値（以下、画素値という）とし、投影面上
の全画素の画素値を求めるようにしている。
記ボクセルの明るさの情報を視点から奥行き方向の各ボ
クセルにわたって累算した情報を、投影面上の各画素の
明るさを示す値（以下、画素値という）とし、投影面上
の全画素の画素値を求めるようにしている。
【００１９】本発明では、特定部位を強調表示できるよ
うに投影面上の画素値を、次式により求める。
うに投影面上の画素値を、次式により求める。
【００２０】
【数１】 但し、Ｖ：ＣＴ値、濃度値 ξ：反射率 η：発光率（負の吸収率） Δ：濃度勾配 δ(V):約0.1〜6.0の実数で、Ｖに依存する。 入射光線の強度＝１と仮定する。
【００２１】上記式１に示すように、投影面上の画素値
は、仮想光線の方向に並ぶ各ボクセル（ｊ＝０〜ｋ）の
明るさの情報を累算した情報である。ここで、ｋは、仮
想光線がボクセルを通過するごとに反射、減衰して０
（即ち、式１の｛ ｝内が０）になるまでの累算される
ボクセルの数である。
は、仮想光線の方向に並ぶ各ボクセル（ｊ＝０〜ｋ）の
明るさの情報を累算した情報である。ここで、ｋは、仮
想光線がボクセルを通過するごとに反射、減衰して０
（即ち、式１の｛ ｝内が０）になるまでの累算される
ボクセルの数である。
【００２２】さて、本発明では、式１の［ ］内の２項
目に、負の値をもつ発光率η(Vi)が追加されている。即
ち、一般に仮想光線は各ボクセルを通過するごとに減衰
し、増幅されることはないが、本発明では、強調表示さ
せたい部位のボクセルに対し、入射光線の強度に対する
比で表してなる発光率を割り当て、結果的に強調表示さ
せたい部位のボクセルでは入射光線の強度を増強するよ
うに作用させる。
目に、負の値をもつ発光率η(Vi)が追加されている。即
ち、一般に仮想光線は各ボクセルを通過するごとに減衰
し、増幅されることはないが、本発明では、強調表示さ
せたい部位のボクセルに対し、入射光線の強度に対する
比で表してなる発光率を割り当て、結果的に強調表示さ
せたい部位のボクセルでは入射光線の強度を増強するよ
うに作用させる。
【００２３】図２はボクセルのＣＴ値に応じて反射率ξ
が割り当てられた反射率パターンＡ、及び発光率ηが割
り当てられた発光率パターンＢの一例を示している。
尚、発光率ηは負の値をもち、前述した式１の｛ ｝の
値（即ち、入射光線の強度）を増加させるように作用す
る。また、図２上で、Ｃは吸収率のパターンを示してお
り、上記のようにして定義した発光率は、仮想光線の負
の吸収率で近似することができる。
が割り当てられた反射率パターンＡ、及び発光率ηが割
り当てられた発光率パターンＢの一例を示している。
尚、発光率ηは負の値をもち、前述した式１の｛ ｝の
値（即ち、入射光線の強度）を増加させるように作用す
る。また、図２上で、Ｃは吸収率のパターンを示してお
り、上記のようにして定義した発光率は、仮想光線の負
の吸収率で近似することができる。
【００２４】図３は上記式１に基づいて作成した３Ｄ画
像等を表示するＣＲＴディスプレイの表示画面の一例を
示している。
像等を表示するＣＲＴディスプレイの表示画面の一例を
示している。
【００２５】同図に示すように、反射率割当部１では、
○印をマウスで移動させることにより、ＣＴ値に対して
所望の反射率を割り当てることができ、同様に発光率割
当部２では、□印をマウスで移動させることにより、Ｃ
Ｔ値に対して所望の発光率を割り当てることができる。
このようにして割り当てた反射率及び発光率に基づいて
式１より投影面上の画素値を計算し、３Ｄ画像３を構成
し表示する。
○印をマウスで移動させることにより、ＣＴ値に対して
所望の反射率を割り当てることができ、同様に発光率割
当部２では、□印をマウスで移動させることにより、Ｃ
Ｔ値に対して所望の発光率を割り当てることができる。
このようにして割り当てた反射率及び発光率に基づいて
式１より投影面上の画素値を計算し、３Ｄ画像３を構成
し表示する。
【００２６】また、発光率割当部２では、肝臓の病巣部
位、軟骨の病巣部位、骨の病巣部位等をマウスで選択で
きるようになっており、これらの病巣部位から所望の病
巣部位を選択すると、その病巣部位を強調表示するため
の発光率パターンが自動的に設定できるようにもなって
いる。
位、軟骨の病巣部位、骨の病巣部位等をマウスで選択で
きるようになっており、これらの病巣部位から所望の病
巣部位を選択すると、その病巣部位を強調表示するため
の発光率パターンが自動的に設定できるようにもなって
いる。
【００２７】尚、立方体内の３Ｄ画像３の視点位置を変
えるには、前記立方体の角の白丸４をマウスでドラッグ
し、前記立方体を立方体の中心点を基準に適宜回転させ
る。これにより、３Ｄ画像３の視線方向が決定し、新た
に３Ｄ画像が構成表示される。上記のようにして構成さ
れた３Ｄ画像は必要に応じて磁気ディクスに格納され
る。また、図３上で、５は断層像（ＣＴ画像）を示して
いる。
えるには、前記立方体の角の白丸４をマウスでドラッグ
し、前記立方体を立方体の中心点を基準に適宜回転させ
る。これにより、３Ｄ画像３の視線方向が決定し、新た
に３Ｄ画像が構成表示される。上記のようにして構成さ
れた３Ｄ画像は必要に応じて磁気ディクスに格納され
る。また、図３上で、５は断層像（ＣＴ画像）を示して
いる。
【００２８】図４（ａ）は脳に対応するＣＴ値に対して
発光率を設定して作成された頭部の３Ｄ画像１０を示
し、図４（ｂ）は発光率を設定せずに（全てのＣＴ値の
発光率が０）作成された頭部の３Ｄ画像１２を示してい
る。図４（ａ）に示す脳（特に眼球部位１１）は明るく
表示され、図４（ｂ）に示す脳（特に眼球部位１３）は
暗く表示されている。
発光率を設定して作成された頭部の３Ｄ画像１０を示
し、図４（ｂ）は発光率を設定せずに（全てのＣＴ値の
発光率が０）作成された頭部の３Ｄ画像１２を示してい
る。図４（ａ）に示す脳（特に眼球部位１１）は明るく
表示され、図４（ｂ）に示す脳（特に眼球部位１３）は
暗く表示されている。
【００２９】また、図５（ａ）はステントグラフト１５
に対応するＣＴ値に対して発光率を設定して作成された
血管の３Ｄ画像１４を示し、図４（ｂ）は発光率を設定
せずに作成された血管の３Ｄ画像１６とを示している。
図５（ａ）に示すステントグラフト１５は明るく表示さ
れ、図５（ｂ）に示すステントグラフト１７は暗く表示
されている。
に対応するＣＴ値に対して発光率を設定して作成された
血管の３Ｄ画像１４を示し、図４（ｂ）は発光率を設定
せずに作成された血管の３Ｄ画像１６とを示している。
図５（ａ）に示すステントグラフト１５は明るく表示さ
れ、図５（ｂ）に示すステントグラフト１７は暗く表示
されている。
【００３０】図６は本発明に係る３Ｄ画像表示の処理手
順を示すフローチャートである。 〔ステップ５０〕反射率、発光率、及び初期値の設定を
行う。 〔ステップ５２〕視線方向（仮想光線の方向）の初期値
を設定する。 〔ステップ５４〕式１に基づいて投影面上の画素値を計
算し、３Ｄ画像を構成し表示する。ＣＲＴディスプレイ
に３Ｄ画像を表示するには、表示諧調に合わせるための
テーブルを参照して投影面メモリ上の値を変換したあと
で、表示メモリに書き込むことにより表示される。 〔ステップ５６、５８、６０〕視線方向、反射率、及び
発光率のいずれかが変更されたか否かを判別する。いず
れかが変更されると、ステップ５４に飛び、再度３Ｄ画
像を構成し表示する。 〔ステップ６２〕現在表示されている３Ｄ画像を格納す
るか否かを調べる。格納指示があれば、ステップ６４に
飛び、なければステップ６６に移行する。 〔ステップ６４〕現在表示されている３Ｄ画像を磁気デ
ィクスに格納する。 〔ステップ６６〕３Ｄ画像の表示等の終了指示があった
か否かを判定し、終了指示がなければステップ５６に跳
び、終了指示があると、処理動作を終了させる。
順を示すフローチャートである。 〔ステップ５０〕反射率、発光率、及び初期値の設定を
行う。 〔ステップ５２〕視線方向（仮想光線の方向）の初期値
を設定する。 〔ステップ５４〕式１に基づいて投影面上の画素値を計
算し、３Ｄ画像を構成し表示する。ＣＲＴディスプレイ
に３Ｄ画像を表示するには、表示諧調に合わせるための
テーブルを参照して投影面メモリ上の値を変換したあと
で、表示メモリに書き込むことにより表示される。 〔ステップ５６、５８、６０〕視線方向、反射率、及び
発光率のいずれかが変更されたか否かを判別する。いず
れかが変更されると、ステップ５４に飛び、再度３Ｄ画
像を構成し表示する。 〔ステップ６２〕現在表示されている３Ｄ画像を格納す
るか否かを調べる。格納指示があれば、ステップ６４に
飛び、なければステップ６６に移行する。 〔ステップ６４〕現在表示されている３Ｄ画像を磁気デ
ィクスに格納する。 〔ステップ６６〕３Ｄ画像の表示等の終了指示があった
か否かを判定し、終了指示がなければステップ５６に跳
び、終了指示があると、処理動作を終了させる。
【００３１】また、図７に示すように、発光させる領域
を特定の関心領域としてもよい。その関心領域は、図７
（ａ）に示すように、投影面と発光対象部位との距離で
決まるものである。また、表示画像からの関心領域の設
定の仕方は、図７（ｂ）に示すように、操作者がマウス
を使い発光させたい領域を囲み、奥行き方向の設定は、
操作者が所望の発光対象部位と投影面との距離を適宜設
定すればよい。
を特定の関心領域としてもよい。その関心領域は、図７
（ａ）に示すように、投影面と発光対象部位との距離で
決まるものである。また、表示画像からの関心領域の設
定の仕方は、図７（ｂ）に示すように、操作者がマウス
を使い発光させたい領域を囲み、奥行き方向の設定は、
操作者が所望の発光対象部位と投影面との距離を適宜設
定すればよい。
【００３２】また、これまでの説明は白黒表示について
主に説明したが、カラー画像として適用できることもい
うまでもない。この場合は、白黒画像での発光率をカラ
ー画像の色発光率に代えることで実現できる。
主に説明したが、カラー画像として適用できることもい
うまでもない。この場合は、白黒画像での発光率をカラ
ー画像の色発光率に代えることで実現できる。
【００３３】具体的には、図８に示すように、赤
（R）、緑（G）、青（B）の色成分につき、別々に色発
光できるようにしてある。横軸はCT値であるが、例えば
脳を赤く発光させたい場合、成分G、Bについては脳を示
すCT値範囲の光の反射率（不透明度：オパシティともい
う）をマウスの操作により低く抑制し、成分Rの発光率
を大きくする。これにより、脳を赤く発光できることと
なる。なお、このカラー発光は一例であり、RGBによっ
て決められる発色系によらないものも含まれることはい
うまでもないことである。
（R）、緑（G）、青（B）の色成分につき、別々に色発
光できるようにしてある。横軸はCT値であるが、例えば
脳を赤く発光させたい場合、成分G、Bについては脳を示
すCT値範囲の光の反射率（不透明度：オパシティともい
う）をマウスの操作により低く抑制し、成分Rの発光率
を大きくする。これにより、脳を赤く発光できることと
なる。なお、このカラー発光は一例であり、RGBによっ
て決められる発色系によらないものも含まれることはい
うまでもないことである。
【００３４】図９は本発明に係る三次元画像表示装置の
ハードウェア構成を示すブロック図である。この三次元
画像表示装置は、例えばＸ線ＣＴ装置等で被検体の対象
部位について収集した複数の断層像により、式１に基づ
いて３Ｄ画像等を構成して表示するもので、各構成要素
の動作を制御する中央処理装置（ＣＰＵ）２０と、装置
の制御プログラムが格納された主メモリ２２と、複数の
断層像データ及びプログラム等が格納された磁気ディス
ク２４と、表示用の画像データを一時記憶する表示メモ
リ２６と、この表示メモリ２６からの画像データに基づ
いて画像を表示する表示装置としてのＣＲＴモニタ２８
と、位置入力装置としてのマウス３０と、マウス３０の
状態を検出してＣＲＴモニタ１８上のマウスポインタの
位置やマウス３０の状態等の信号をＣＰＵ２０に出力す
るマウスコントローラ３２と、各種の操作指令等を入力
するキーボード３４と、上記各構成要素を接続する共通
バス２６とから構成される。
ハードウェア構成を示すブロック図である。この三次元
画像表示装置は、例えばＸ線ＣＴ装置等で被検体の対象
部位について収集した複数の断層像により、式１に基づ
いて３Ｄ画像等を構成して表示するもので、各構成要素
の動作を制御する中央処理装置（ＣＰＵ）２０と、装置
の制御プログラムが格納された主メモリ２２と、複数の
断層像データ及びプログラム等が格納された磁気ディス
ク２４と、表示用の画像データを一時記憶する表示メモ
リ２６と、この表示メモリ２６からの画像データに基づ
いて画像を表示する表示装置としてのＣＲＴモニタ２８
と、位置入力装置としてのマウス３０と、マウス３０の
状態を検出してＣＲＴモニタ１８上のマウスポインタの
位置やマウス３０の状態等の信号をＣＰＵ２０に出力す
るマウスコントローラ３２と、各種の操作指令等を入力
するキーボード３４と、上記各構成要素を接続する共通
バス２６とから構成される。
【００３５】尚、この実施の形態では、式１に基づいて
投影面上の画素値を計算し、３Ｄ画像を構成するように
したが、これに限らず、下記の式２、式３等によって投
影面上の画素値を計算してもよい。
投影面上の画素値を計算し、３Ｄ画像を構成するように
したが、これに限らず、下記の式２、式３等によって投
影面上の画素値を計算してもよい。
【００３６】
【数２】 但し、Ｃは定数
【００３７】
【数３】 を加えて反射率を増大させており、強調度合いを更に強
めるようにしている。また、上記式３は、入射強度を乗
算して減衰させており、式１と比べて入射強度の減衰が
遅いため、比較的内部まで透視可能な３Ｄ画像を構成す
ることができる。
めるようにしている。また、上記式３は、入射強度を乗
算して減衰させており、式１と比べて入射強度の減衰が
遅いため、比較的内部まで透視可能な３Ｄ画像を構成す
ることができる。
【００３８】また、本発明には、発光率および発光色を
それぞれ割当てることで説明したが、それらを組み合わ
せ、その組み合わせの結果として特定部位やステントを
強調表示することも含まれる。
それぞれ割当てることで説明したが、それらを組み合わ
せ、その組み合わせの結果として特定部位やステントを
強調表示することも含まれる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ボ
リュームレンダリング法により特定部位を強調表示した
三次元画像を構成し表示することができ、健康診断時に
病巣部分を発見しやすい等の効果がある。
リュームレンダリング法により特定部位を強調表示した
三次元画像を構成し表示することができ、健康診断時に
病巣部分を発見しやすい等の効果がある。
【図１】ボリュームレンダリング法による陰影付けを説
明するために用いた図。
明するために用いた図。
【図２】本発明に係る発光率等を説明するために用いた
図。
図。
【図３】本発明に基づいて作成した３Ｄ画像等を表示す
るＣＲＴディスプレイの表示画面の一例を示す図。
るＣＲＴディスプレイの表示画面の一例を示す図。
【図４】本発明によって表示される３Ｄ画像と従来の３
Ｄ画像との一例を示す図。
Ｄ画像との一例を示す図。
【図５】本発明によって表示される３Ｄ画像と従来の３
Ｄ画像との他の例を示す図。
Ｄ画像との他の例を示す図。
【図６】本発明に係る３Ｄ画像表示の処理手順を示すフ
ローチャート。
ローチャート。
【図７】本発明の発光率、発光させる色等を設定する例
を説明する図。
を説明する図。
【図８】本発明の発光させる色を設定する例、およびそ
の表示例を示す図。
の表示例を示す図。
【図９】本発明に係る三次元画像表示装置のハードウェ
ア構成を示すブロック図。
ア構成を示すブロック図。
１…反射率割当部、２…発光率割当部、３、１０、１
２、１４、、１６…３Ｄ画像、１５、１７…ステントグ
ラフト、２０…ＣＰＵ、２２…主メモリ、２４…磁気デ
ィスク、２６…表示メモリ、２８…ＣＲＴモニタ、３０
…マウス、３２…コントローラ、３４…キーボード、３
６…共通バス
２、１４、、１６…３Ｄ画像、１５、１７…ステントグ
ラフト、２０…ＣＰＵ、２２…主メモリ、２４…磁気デ
ィスク、２６…表示メモリ、２８…ＣＲＴモニタ、３０
…マウス、３２…コントローラ、３４…キーボード、３
６…共通バス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０６Ｔ 17/40 Ａ６１Ｂ 5/05 ３８０ Ｆターム(参考） 4C093 AA22 CA23 FF09 FF42 FF43 FF50 FG01 4C096 AB50 AD15 DC11 DC36 DC38 DC40 DD07 4C301 JC11 KK13 KK17 KK18 LL03 5B050 AA02 BA03 BA09 BA12 CA07 EA14 EA27 EA30 FA02 FA09 FA12 FA13 FA17 5B080 AA17 FA06 FA17 GA06 GA22
Claims (3)
- 【請求項１】 複数枚の断層像が積み上げられてなるボ
リューム画像を所定の投影面上に陰影付けして投影し、
三次元画像を表示する三次元画像表示装置であって、前
記陰影付けのアルゴリズムとして前記ボリューム画像の
外に設定した仮想光源から光線を照射し、該光線の前記
ボリューム画像の各画素での反射率及び濃度勾配に基づ
いて前記投影面上の画素値を算出するボリュームレンダ
リング法を用いた三次元画像表示装置において、前記ボ
リューム画像中の表示対象物のうちから強調表示する特
定の対象物を示す画素に対して該画素に入射する光線を
増幅させる発光率を割り当てる発光率割当手段と、前記
発光率割当手段によって割り当てられた発光率をボリュ
ームレンダリング法における陰影付け計算のパラメータ
として追加し、投影面上の画素値を算出する演算手段
と、を備え、前記発光率が割り当てられた特定の対象物
を強調表示するようにしたことを特徴とする三次元画像
表示装置。 - 【請求項２】 前記発光率割当手段は、被検体の各部位
の病巣ごとに、その病巣を示す画素の濃度値に対応して
発光率が割り当てられた発光率パターンを有し、強調表
示させたい部位の病巣を選択指定することにより、該部
位の病巣に対応する発光率パターンを選択することを特
徴とする請求項１の三次元画像表示装置。 - 【請求項３】 複数枚の断層像が積み上げられてなるボ
リューム画像を所定の投影面上に陰影付けして投影し、
三次元画像を表示する三次元画像表示装置であって、前
記陰影付けのアルゴリズムとして前記ボリューム画像の
外に設定した仮想光源から光線を照射し、該光線の前記
ボリューム画像の各画素での反射率及び濃度勾配に基づ
いて前記投影面上の画素値を算出するボリュームレンダ
リング法を用いた三次元画像表示装置において、前記ボ
リューム画像中の表示対象物のうちから強調表示する特
定の対象物を示す画素に対して色発光率を割り当てる色
発光率割当手段と、前記色発光率割当手段によって割り
当てられた色発光率をボリュームレンダリング法におけ
る陰影付け計算のパラメータとして追加し、投影面上の
画素値を算出する演算手段と、を備え、前記色発光率が
割り当てられた特定の対象物を強調表示するようにした
ことを特徴とする三次元画像表示装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001092944A JP4397131B2 (ja) | 2000-04-03 | 2001-03-28 | 三次元画像表示装置 |
| US10/471,548 US7019745B2 (en) | 2001-03-28 | 2001-10-03 | Three-dimensional image display device |
| PCT/JP2001/008716 WO2002078545A1 (fr) | 2001-03-28 | 2001-10-03 | Dispositif d'affichage d'images a trois dimensions |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000101094 | 2000-04-03 | ||
| JP2000-101094 | 2000-04-03 | ||
| JP2001092944A JP4397131B2 (ja) | 2000-04-03 | 2001-03-28 | 三次元画像表示装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001351120A true JP2001351120A (ja) | 2001-12-21 |
| JP2001351120A5 JP2001351120A5 (ja) | 2007-01-25 |
| JP4397131B2 JP4397131B2 (ja) | 2010-01-13 |
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ID=26589353
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001092944A Expired - Fee Related JP4397131B2 (ja) | 2000-04-03 | 2001-03-28 | 三次元画像表示装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4397131B2 (ja) |
Cited By (7)
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-
2001
- 2001-03-28 JP JP2001092944A patent/JP4397131B2/ja not_active Expired - Fee Related
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