JP2002183759A

JP2002183759A - 三次元画像記録・再生システム及び三次元画像記録方法

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Publication number: JP2002183759A
Application number: JP2000376131A
Authority: JP
Inventors: Satoru Oishi; 悟大石
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2000-12-11
Filing date: 2000-12-11
Publication date: 2002-06-28
Anticipated expiration: 2020-12-11
Also published as: JP4664485B2

Abstract

(57)【要約】【課題】通常ないし汎用となるパソコン上においても
三次元画像の表示を可能とするような三次元画像記録・
再生システムを提供する。【解決手段】本発明に係る三次元画像記録・再生シス
テムは、三次元画像表示装置（３Ｄ・ＷＳ）５におい
て、医用画像診断装置１乃至４で取得された三次元画像
を記録媒体Ｍに記録する際において、自身が有する三次
元表示ソフトの全部又は一部をも当該記録媒体Ｍに記録
する。したがって、上記３Ｄ・ＷＳ５に比べて一般に低
速のＣＰＵ及び低容量のメモリしか有さない通常ないし
汎用のパソコン６１、…、６ｎ又は６ｘにおいても、そ
の記録・読出装置６１ａ、…、６ｎａ又は６ｘａに、前
記記録媒体Ｍを装着することによれば、三次元画像の表
示ないし観察を実施することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、三次元画像記録・
再生システム及び三次元画像記録方法に関し、特に、各
種の医用画像診断装置により取得された三次元画像を記
録する方法及び該画像を記録・再生するシステムに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、Ｘ線ＣＴ装置、ＳＰＥＣＴ（Ｓｉ
ｎｇｌｅＰｈｏｔｏｎＥｍｉｓｓｉｏｎＣＴ）装
置、あるいは核磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置等
その他の、いわゆる「三次元画像」を再構成することの
可能な医用画像診断装置が提供されている。例えば上記
ＭＲＩ装置等によれば、被検体頭部の三次元分布画像
や、また当該頭部から血管領域のみを抽出した三次元分
布画像等を再構成することが可能であり、後者の場合、
脳血管障害の診断に非常に有効な診断画像となる。

【０００３】ところで、上記三次元画像は、上記各医用
画像診断装置により取得・収集された基礎となるデータ
に対し、各種の加工ないし演算処理を施すことによって
取得される。そして、このように取得された三次元画像
に対する各種処理（とりわけ、その表示処理や付加的処
理（例えば回転処理等）等）は、高速ＣＰＵや大容量メ
モリ等を装備するとともに、三次元画像表示機能に特化
されて開発され、各種の三次元観察をするための様々な
機能を有する三次元画像表示装置（以下「３Ｄ・ＷＳ
（ワークステーション）」という。）上で行われること
が通常である。というのも、ここにいう各種処理は、い
わゆる「重い」処理（メモリを大量に消費し、演算ステ
ップ数が多い等）だからである。なお、このような３Ｄ
・ＷＳは一般に汎用性がなく、また、非常に高価なもの
として認識されている。

【０００４】したがって、上記医用画像診断装置が、例
えば病院内各所に点在しているような場合には、それら
各々が上記３Ｄ・ＷＳを有するのではなく、同各々がい
わゆる「読影室」と呼ばれる部屋に設置された１台（な
いし少数台、以下同じ。）の３Ｄ・ＷＳを共有するよう
な形となり、該各医用画像診断装置で取得された三次元
画像に対する各種処理等は、当該１台の３Ｄ・ＷＳ上で
すべて実施するような形態とされることが多い。

【０００５】なおよって、当該１台の３Ｄ・ＷＳと上記
各医用画像診断装置との間では、生の画像データをやり
取り（特に、後者から前者へのデータ供給）する必要が
生じ、そのやり取りは、例えば該画像データを搬送可能
な記録媒体（例えば、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ等）に記録する
ことにより、あるいはまた、該画像データをネットワー
ク（例えば、病院内ＬＡＮ等）を介して送信することに
より、等というようにして行われることになる。つま
り、これら３Ｄ・ＷＳと各医用画像診断装置は、いわば
「三次元画像記録・再生システム」を構成するといえよ
う。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た「三次元画像記録・再生システム」においては、次の
ような問題があった。すなわちまず、上述したように、
三次元画像を搬送可能な記録媒体に記録する場合にあっ
ては、該画像が非常に大きなサイズであるため、当該記
録は画像本体のみに関し行われることが殆どであった。
そして従来においては、このように記録された三次元画
像を表示ないし観察するために上記３Ｄ・ＷＳが必要と
なっていたのであるが、この場合、いわゆる通常のパソ
コン上では三次元観察をすることができない。なぜな
ら、該パソコンは、上記３Ｄ・ＷＳに比べて一般に低速
のＣＰＵ及び小容量のメモリを装備するのみで、かつ、
三次元表示・観察するための特別な機能（具体的には、
ソフト）を搭載するものではないからである。

【０００７】しかしながら一方で、上記通常のパソコン
上で三次元観察することに対するニーズは高いと考えら
れる。というのも、例えばカンファレンスルームや各医
師に対しては、各種ドキュメント作成等のためのパソコ
ンが通常、設置ないし割り当てられている現状にあるか
ら、これらパソコン上で三次元観察を実施することが可
能であれば、わざわざ上記したような「読影室」等その
他の特別な部屋に出かける必要もなく、いつでも三次元
観察が可能であることにより、迅速な診断に資すること
になるからである。また、各医師等が学会等で三次元画
像を提示しつつその所見を発表する等の際においても、
上記通常のパソコン上における三次元表示が可能とされ
るならば、有用であることが明らかである。

【０００８】なお、いま述べたような点は、三次元の生
の画像データを、ネットワークを介して送信する場合に
も同様に当てはまる。すなわち、送信されるデータは、
従来、画像本体のみに関し行われることから、たとえ上
記通常のパソコンが前記ネットワークに接続されていた
としても、その三次元表示ないし観察を行うことはでき
なかった。

【０００９】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、通常ないし汎用とな
るパソコン上においても三次元画像の表示を可能とする
ような三次元画像記録・再生システム及び三次元画像記
録方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために以下の手段をとった。すなわち、請求項１記
載の三次元画像記録・再生システムは、一以上の医用画
像診断装置、及び、該医用画像診断装置で取得された三
次元画像生データに基づいて三次元画像表示を行うこと
の可能な三次元表示ソフトを有する三次元画像表示装置
から構成された三次元画像記録・再生システムにおい
て、前記三次元画像表示装置に付設される記録装置と、
該記録装置を介し前記三次元画像表示装置から前記三次
元画像生データ及び前記三次元表示ソフトの全部又は一
部を記録される記録媒体と、前記記録媒体を装着可能で
あって前記三次元画像生データ及び前記三次元表示ソフ
トの全部又は一部を読み出し可能な読出装置を備えたパ
ーソナルコンピュータとを備えていることを特徴とする
ものである。

【００１１】また、請求項２及び３記載の三次元画像記
録・再生システムは、請求項１記載の同システムにおい
て、前記記録媒体に記録される三次元表示ソフトの一部
が、該ソフトが有する表示機能のうちの一種又は二種以
上の機能であること（請求項２）、また、該ソフトが有
する画像回転機能のうちの縦方向回転機能又は横方向回
転機能であること（請求項３）を特徴とするものであ
る。

【００１２】さらに、請求項４記載の三次元画像記録・
再生システムは、請求項１記載の同システムにおいて、
前記記録媒体に記録される三次元画像生データは、前記
医用画像診断装置で取得された当初の三次元画像生デー
タを、所定の方式により変換したものであることを特徴
とし、加えて、請求項５乃至１０に記載の三次元画像記
録・再生システムは、この請求項４記載の同システムに
おいて、前記所定の方式が、階調変換（請求項５）、二
値化変換（請求項６）、光学パラメータへの変換（請求
項７）、前記当初の三次元画像生データを一律に縮小す
ること（請求項８）及びその一部を抜き出すこと（請求
項９）、並びに圧縮処理（請求項１０）であることを特
徴とするものである。

【００１３】またさらに、請求項１１及び１２記載の三
次元画像記録・再生システムは、請求項１記載の同シス
テムにおいて、前記記録媒体には、前記三次元画像生デ
ータと前記三次元表示ソフトの全部又は一部とが対にな
って記録されることを特徴とし（請求項１１）、また、
前記記録媒体には、複数の前記三次元画像生データと、
一つの前記三次元表示ソフトの全部又は一部とが記録さ
れることを特徴とする（請求項１２）ものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下では、本発明の実施の形態に
ついて図を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態に
係る「三次元画像記録・再生システム」の全体構成を示
す概要図である。なお、本実施形態においては、Ｘ線Ｃ
Ｔ装置、ＳＰＥＣＴ装置、あるいはＭＲＩ装置等その他
の各種医用画像診断装置により取得された「三次元画
像」を記録・再生するシステムに関し説明を行うことと
する。

【００１５】図１において、三次元画像記録・再生シス
テムは、Ｘ線ＣＴ装置１、ＳＰＥＣＴ装置２、ＭＲＩ装
置３及びＸ線画像装置４等からなる各種の医用画像診断
装置と、３Ｄ・ＷＳ（ワークステーション）５、さらに
は複数のパソコン６とが、通信線Ｃを介したネットワー
クを形成して構成されている。

【００１６】上記各種の医用画像診断装置１乃至４は、
それぞれ三次元画像を生成することの可能なものであ
り、Ｘ線ＣＴ装置１は、被検体を透過することで吸収の
度合いが空間的に変化したＸ線を検知することにより、
ＳＰＥＣＴ装置２は、体内に投与し分布させた放射性同
位体（ＲＩ）から発せられるガンマ線を検知することに
より、ＭＲＩ装置３は、核磁気共鳴信号を検知すること
により、それぞれ被検体内の情報を取得し、これに基づ
き三次元画像を再構成することが可能となっている。な
お、上記Ｘ線画像装置４としては、例えばＣアーム等を
備えたいわゆる「アンギオ装置」等を想定すればよい。
また、本発明においては、以上の他、種々の医用画像診
断装置を想定してよい。

【００１７】３Ｄ・ＷＳ５は、高速ＣＰＵや大容量メモ
リ、さらに場合によっては、画像処理専用のアクセラレ
ータ等を装備するとともに、三次元画像表示機能に特化
されて開発され、かつ各種の三次元観察をするための様
々な機能（本発明にいう、「三次元表示ソフト」）を有
する。

【００１８】ここに、「三次元画像表示機能」ないし
「三次元観察するための様々な機能」とは、例えば、表
示機能として、「サーフェスレンダリング（Ｓｕｆａｃ
ｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇ）法」、「ボリュームレンダリ
ング（ＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇ）法」、「Ｍ
ＰＲ（Ｍｕｌｔｉ‐ＰｌａｉｎｅｒＲｅｃｏｎｓｔｒ
ｕｃｔｉｏｎ）法」、「ＭＩＰ（ＭａｘｉｍｕｍＩｎ
ｔｅｎｓｉｔｙＰｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）法」、「Ｍｉ
ｎＩＰ（ＭｉｎｉｍｕｍＩｎｔｅｎｓｉｔｙＰｒｏｊ
ｅｃｔｉｏｎ）法」、「Ｘ−ray Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏ
ｎ法」、又は「ＶＥ（ＶｉｒｔｕａｌＥｎｄｏｓｃｏ
ｐｙ）法（仮想内視鏡表示法）」等の種々の公知の手法
が挙げられ、また、三次元観察機能としては、いま述べ
た各手法により表示された三次元画像を、回転、拡大・
縮小、移動等したり、表示条件（サーフェスレンダリン
グ法の場合は閾値、ボリュームレンダリング法の場合は
光学パラメータへの変換関数等）の変更等が可能なこと
が挙げられる。さらには、三次元距離計測、三次元ボリ
ューム計測等の計測機能も有しており、様々な観察法・
解析法により三次元画像を診断することができる。

【００１９】また、これら機能を実現するための、（被
検体に関する）元となる画像データ（以下、「三次元画
像生データ」という。）は、上記各種の医用画像診断装
置１乃至４より供給されるが、本実施形態においては、
該３Ｄ・ＷＳ５と各種医用画像診断装置１乃至４とを接
続する通信線Ｃを介して（ネットワーク経由で）、これ
を行い得るようになっている。

【００２０】また、この３Ｄ・ＷＳ５には、例えばＣＲ
−Ｒ、ＤＶＤ等の搬送可能な大容量の記録媒体Ｍに対す
るデータの記録、また該記録媒体Ｍからのデータの読み
出しを行うことの可能な記録・読出装置５ａが付設され
ている。

【００２１】一方、上記通信線Ｃに対しては、図１に示
すように、複数のパソコン６１、…、６ｎが接続されて
いる。これらパソコン６１、…、６ｎは、通常市販にて
容易に手に入るものが想定され、上記３Ｄ・ＷＳに比べ
て一般に低速のＣＰＵ及び小容量のメモリを装備し、か
つ、三次元表示・観察するための特別な機能（具体的に
は、ソフト）を搭載するものではない（つまり、汎用で
ある。）。ただし、これらパソコン６１、…、６ｎに
は、上記３Ｄ・ＷＳ５と同様に、記録媒体Ｍに対するデ
ータの記録及び該媒体Ｍからのデータの読み出しが可能
な記録・読出装置６１ａ、…、６ｎａが接続されてい
る。

【００２２】なお、本実施形態においては特に、上記記
録・読出装置５ａにおいて、記録媒体Ｍに対する三次元
画像生データの記録、及び上記記録・読出装置６１、
…、６ｎａにおいて、該記録媒体Ｍからの三次元画像生
データの読み出しを行うことができ、かつ、記録・読出
装置５ａを介し記録され記録・読出装置６１、…、６ｎ
ａを介し読み出された三次元画像生データに基づいて、
三次元画像表示ないし観察を可能とするプログラム（以
下「三次元再生ソフト」という。なお、これは本発明に
いう「三次元表示ソフトの全部又は一部」に該当す
る。）の記録・読み出しが行われる点に特徴がある（後
に詳述）。

【００２３】なおまた、本実施形態におけるパソコンと
しては、上記したようにネットワークを形成するパソコ
ン６１、…、６ｎのみでなく、図１に示すように、通信
線Ｃに接続されていない（いわゆる「スタンド・アロー
ン」な）パソコン６ｘも存在する。ただし、このような
パソコン６ｘにも、上記と同様な記録・読出装置６ｘａ
が接続されている。

【００２４】また、通信線Ｃは、図１に示すように、外
部との接続を図ることが可能となっている。ここにいう
「外部」とは、例えばいわゆるインターネットを想定す
ればよく、その他、別の有線接続されたネットワークを
想定してもよい。

【００２５】以下では、上記構成例となる本実施形態の
三次元画像記録・再生システムの作用効果について説明
する。なお、本発明は、三次元画像生データの記録又は
送信のみを実施するのではなく、上記した三次元表示ソ
フトの全部又は一部たる三次元再生ソフトをも記録又は
送信の対象とすることに特徴があるものであるから、以
下では、この点を中心とした説明を行うものとする。

【００２６】まず、上記各種の医用画像診断装置１乃至
４によって生成された三次元画像生データは、通信線
Ｃ、つまりネットワークを経由して３Ｄ・ＷＳ５に転送
され、この転送された三次元画像生データは、３Ｄ・Ｗ
Ｓ５が内蔵する大容量メモリに記録される。３Ｄ・ＷＳ
５は、このように転送されてきた三次元画像生データに
基づいて、上述したような各種の表示機能及び観察機能
を発揮することで（＝三次元表示ソフトを働かせること
で）、三次元画像表示ないし観察を行うことが可能であ
り、医師は、該画像表示に基づいて診断を実施すること
が可能となる。従来においては、ここまでは当然に可能
であった。

【００２７】本実施形態においては、これより進んで、
記録媒体Ｍに対し、上記三次元画像生データ、及び該三
次元画像生データをパソコン６上で「再生」するための
上記三次元表示ソフトの全部又は一部たる三次元再生ソ
フトの記録を行うことが可能である。

【００２８】すなわち、まず図２ステップＳ１にあるよ
うに、３Ｄ・ＷＳ５において、予め適当にプログラムさ
れた「データ記録モード」に移行し、上記転送されきた
各種の三次元画像生データの中から、記録媒体Ｍへの記
録を行おうとするものの選択を実施する。より具体的に
は、３Ｄ・ＷＳ５として構成されているモニター上に例
えば「ＳＡＶＥ」ボタンを表示し、該ボタンをマウス等
の入力手段でクリックすること（データ記録モードへの
移行）、及びこれに伴い表示される複数の画像ファイル
（＝複数の三次元画像生データ）の一を、やはりクリッ
クすること（画像ファイルの選択）等によればよい（い
ずれも不図示）。

【００２９】以上の操作を終えると、次に、図２ステッ
プＳ２乃至Ｓ９にあるように、選択された三次元画像生
データとともに記録する三次元再生ソフトの態様（該再
生ソフトに関する条件設定）をどのようなものとする
か、また、該選択された三次元画像生データをどのよう
な態様で記録（例えば後述のビット長減少や圧縮等）す
るか、を順次設定する工程に移る。これらの設定は、例
えば図３に示すような、３Ｄ・ＷＳ５におけるモニター
上の表示画面を通じて行われる。以下、これら各設定項
目についての説明を行う。

【００３０】まず、図２ステップＳ２では、上記で選択
された三次元画像生データとともに、そもそも三次元再
生ソフトの記録を行うかどうか、を設定することが可能
である。この場合において、「三次元再生ソフトの記録
を行わない」を選択するならば、従来の技術と全く同様
に、記録媒体Ｍには三次元画像生データのみが記録され
ることとなる。なお、このような選択は、図３に示す最
上段の行におけるＹＥＳ・ＮＯチェックボックスのいず
れかを、３Ｄ・ＷＳ５における上記マウス等によりクリ
ックすること等で行われる。また、「記録を行わない」
と選択した場合、全設定処理は終了する（図２ステップ
Ｓ２からステップＥＮＤへ）。

【００３１】一方、上記において、「三次元再生ソフト
を記録する」を選択する場合には、続いてその細目に関
する設定を行う。この細目とは、具体的に例えば、「画
像（三次元画像生データ）ごとに再生モードを変更する
かどうか」、「再生モードをどうするか」、あるいは
「三次元観察機能をどうするか」等の設定に関する。

【００３２】ここで「再生モード」とは、上述した三次
元画像表示機能のことをいい、より具体的には、これも
上述したように、「サーフェスレンダリング法」、「ボ
リュームレンダリング法」、…、「ＶＥ法」の各種手法
のことをいう。したがって、図２ステップＳ４における
「再生モードの選択・設定」ということは、「三次元画
像生データをどのような手法で三次元表示するか」とい
うことと同義であり、該ステップＳ４では、その旨に係
る選択・設定を行う。なお、この選択においては、複数
の再生モードを選択するようにしてよい。つまり、一つ
の三次元画像生データに対し、複数の三次元再生ソフト
が付随するような形式としても問題はない。また、この
ような選択は、図３に示す上から三段目における各チェ
ックボックスのいずれかをクリックすることにより行わ
れる。

【００３３】もっとも、本実施形態においては、図２ス
テップＳ４に至る前に、いま記録を行おうとしている記
録媒体Ｍが新規のものである場合には、図２ステップＳ
３において、「画像ごとに再生モードを変更するかどう
か」に係る選択を行うようになっている。この処理の意
味は、次のようである。すなわち、ここで「画像ごとに
…変更する」を選択すると、いま、記録を行おうとして
いる新規の記録媒体Ｍについて、記録されていく一つ一
つの三次元画像生データの各々に対し、上記再生モード
の一つ（又は二つ以上）を設定することができる。一
方、「画像ごとに…変更しない」のであれば、当該記録
媒体Ｍが、図２ステップＳ４で選択された再生モードの
一つ（又は二つ以上）に固定される、つまり当該記録媒
体Ｍが当該再生モードにより、いわば「初期化」される
ことになる（図２ステップＳ３１）。

【００３４】これを図示すれば、例えば図４のようにな
り、図４（ａ）では、「変更する」が選択されたことに
より、記録された複数の三次元画像生データ３Ｄ１、３
Ｄ２、…、３Ｄｍごとに、好みの再生モード・ファイル
（これは「画像再生ソフト」そのものといっても殆どよ
い。以下同じ。なお後述。）ＲＰ１、…、ＲＰｍが対に
なった、あるいは該データ３Ｄ１、…、３Ｄｍに該ファ
イルＲＰ１、…、ＲＰｍを付随させた形のデータ構造と
なり、図４（ｂ）では、「変更しない」が選択されたこ
とにより、一つの固定された再生モード・ファイルＲＰ
１の下に、複数の三次元画像生データ３Ｄ１、３Ｄ２、
…、３Ｄｎが記録されていく形のデータ構造となる。

【００３５】ちなみに、図４（ｃ）では、図４（ａ）の
ような場合において、三次元画像生データ３Ｄ２につ
き、二つの再生モード・ファイルＲＰ２及びＲＰ２１を
付随させた形のデータ構造が示されている。また、図４
（ｄ）では、同様にして、二つの再生モード・ファイル
ＲＰ１及びＲＰ１１が記録されたデータ構造が示されて
いる（このような場合が許されることは、既述した）。
なお、これらのような場合であっても、図４（ｃ）は、
本発明にいう、三次元画像生データと三次元再生ソフト
とが「対になって記録される」という意味に含まれ、ま
た、図４（ｄ）における再生モード・ファイルＲＰ１及
びＲＰ１１は、本発明にいう「一つの…三次元表示ソフ
トの全部又は一部」に含まれることとなるのは言うまで
もない。

【００３６】さて、以上のような選択が新規の記録媒体
Ｍに対して実施されることにより、次のような効果が奏
される。すなわち、図４（ａ）（あるいは図４（ｃ））
のようなデータ構造によれば、三次元画像生データ３Ｄ
１、３Ｄ２、…、３Ｄｍの各々の趣旨に応じた三次元再
生を実行することができる（例えば三次元画像生データ
３Ｄ１についてはＶＥ法が望まれ、同データ３Ｄ２につ
いてはボリュームレンダリング法が望まれる等）反面、
図４（ｂ）（あるいは図４（ｄ））のようなデータ構造
によれば、図４（ａ）のような画像ごとの再生を行うこ
とはできないが、同図から明らかな通り、より多くの三
次元画像生データ３Ｄ１、３Ｄ２、…、３Ｄｎ（ｎ＞
ｍ）を記録することが可能となる。つまり、いずれも相
応の特徴点を有するものであるが、装置使用者にとって
みれば、新規の記録媒体Ｍに関し、上記二つの使用形態
の中から望ましいものを設定することができるのは便利
である。

【００３７】なお、図４において、再生モード・ファイ
ルＲＰ１、…、ＲＰｎの容量及び三次元画像生データ３
Ｄ１、…、３Ｄｎの容量を、それぞれ粗く、１６ＭＢ程
度及び１０ＭＢ程度であると想定すれば、記録媒体Ｍが
容量６４０ＭＢのＣＤ−Ｒである場合には、図４（ａ）
のような場合には、約２４枚程度の三次元画像生データ
３Ｄ１、…、３Ｄ２４が、図４（ｂ）のような場合に
は、約６２枚程度の三次元画像生データ３Ｄ１、…、３
Ｄ６２が、それぞれ記録可能となろう。ただし、実際の
三次元画像生データ３Ｄｎのサイズ、あるいは再生モー
ド・ファイルＲＰｎのサイズは、具体的・現実的に種々
である（本実施形態における、いま述べているような各
種設定によっても変動するし、また、それこそが本実施
形態の目するところでもある。）から、いま述べた記録
可能枚数は単なる目安に過ぎない。

【００３８】また、最初に述べたように、上記した「画
像ごとに…変更する又はしない」に係る選択を行い得る
のは、「新規（＝未記録）の」記録媒体Ｍについてであ
る。つまり、既に何らかの三次元画像生データが記録さ
れている記録媒体Ｍについては、それが新規であったと
きに、上記図４（ａ）又は（ｂ）いずれかのデータ構造
が決定されているから、当該記録媒体Ｍに対し、新たに
三次元画像生データを記録する際には、当該記録媒体Ｍ
の既決定データ構造に則した形での記録が自動的に選択
されることになる（＝図２ステップＳ３処理は省略さ
れ、特に、図４（ｂ）であるような場合には、図２ステ
ップＳ４処理も省略される。）。

【００３９】次に、図２ステップＳ５にあるように、
「三次元観察機能をどうするか」に関する設定を行う。
ここに、「三次元観察機能」とは、上記したように、表
示された三次元画像を、回転、拡大・縮小、移動等した
り、各種の表示条件を変更したりする機能のことをい
う。本実施形態においては特に、回転機能に関し、例え
ば図３の上から四段目のチェックボックスに示されてい
るように、「すべての機能を記録」、「縦横回転に限
る」、「縦方向のみの回転に限る」、「横方向の回転の
みに限る」のチェックボックス（メニュー）を用意して
いる。むろん、本発明においては、その他の選択項目を
設定してもよい。

【００４０】さて、上記三次元再生ソフトに関する設定
を終えると次に、「三次元画像生データの記録条件をど
のようにするか」に関する設定を行う。

【００４１】具体的にはまず、図２ステップＳ６にある
ように、「三次元画像生データのビット長を減少するか
否か」に関する設定を行う。これは、三次元画像生デー
タを何ら変換することなく記録するか（オリジナル記
録）、当該データのビット長を少なくするか（ビット長
減少記録）のどちらかを選択することを意味する。な
お、この選択は、図３の上から五段目のチェックボック
スに示されている。

【００４２】さらに、「ビット長減少記録」を選択した
場合には、上記図２ステップＳ４において如何なる再生
モードが選択されているかに応じて、どのような「ビッ
ト長減少」を実施するかを選択することが可能である。
すなわち例えば、どのような再生モードが選択されてい
ても（＝常時）選択できるＬＵＴ（ＬｏｏｋＵｐＴａ
ｂｌｅ）変換（階調変換）、サーフェスレンダリング法
が選択されている時のみ選択可能な「２値化変換」、ボ
リュームレンダリング法が選択されている時のみ選択可
能な「光学パラメータへの変換」がある。このうち、Ｌ
ＵＴ変換、光学パラメータへの変換の場合は、１６ビッ
トの画素を８ビットに、ビット長減少することができ、
２値化変換の場合には１６ビットの画素を１ビット（な
ぜなら、「サーフェス」を表現するためには、“１”か
“０”かのみの情報があればよいからである。）に、ビ
ット長減少することができる。

【００４３】いずれにしても、これらの設定によれば、
三次元画像生データのデータ・サイズを縮小することが
可能となり、結果、記録媒体Ｍへ、より多くの（変換さ
れた後の）三次元画像生データを記録することができ
る。

【００４４】なお、この選択においては、図３における
ような表示画面において、「ビット長減少記録」が選択
（チェック）された際に、選択可能な変換方式がいわゆ
る「アクティブ表示」されるような形態（図３では、再
生モードとして「ボリュームレンダリング法」が選択さ
れているから、「光学パラメータへの変換」のチェック
ボックスは「アクティブ」であるが、「二値化変換」の
チェックボックスは「ノン・アクティブ」である表示態
様を例示している。）としてもよいし、また、当該選択
可能な変換方式を表示する別ウインドウが開かれるよう
な形態（不図示）としてもよい。また、これに代えて、
ＬＵＴ変換、２値化変換及び光学パラメータへの変換に
関する設定は、三次元画像生データ等の記録媒体Ｍへの
実際の記録作業前にレビューを行うようにし、設定の可
否（例えば、「サーフェスレンダリング法」で「光学パ
ラメータへの変換」が選択された等の場合には、否）が
確認されるようになっていてもよい。いずれにしても、
これらによれば、誤選択・誤設定するおそれがなくなる
ことが明らかである。

【００４５】続いて、図２ステップＳ７及びＳ８にある
ように、やはり「三次元画像生データの記録条件をどの
ようにするか」に関する設定である、「三次元画像生デ
ータの画像サイズを縮小するか」に関する設定（図２ス
テップＳ７）と、「注目領域を抽出するか」に関する設
定（図２ステップＳ８）を行う。

【００４６】ここにまず、「画像サイズ」ないしその
「縮小」とは、字義通り、当該三次元画像を表示した場
合における画像の大きさないしその縮小を意味してお
り、上述した「ビット長」ないしその「減少」とは本質
的な意味合いが異なる。また、その縮小の程度は、画像
全体につき一律であり、具体的には「１／２縮小」、
「１／４縮小」等から選択することができる。さらに、
具体的な縮小処理の内容としては、例えば「１／２縮
小」が選択された場合には、画像マトリックス（＝「三
次元画像生データ」を、ある座標系を念頭にした上で表
現したもの）中、隣接する８ボクセル分を平均化して、
１ボクセルとする等の処理を経るようにすればよい。な
お、図３においては、「画像サイズを縮小しない」が選
択された結果、縮小の程度を選択するチェックボックス
（「１／２縮小」ボタン等）が、ノンアクティブ表示さ
れている例が示されている。

【００４７】一方、「注目領域を抽出する」とは、画像
の大きさがオリジナルよりも小さくなることは上記「画
像サイズの縮小」と同様であるが、この場合において
は、該オリジナルの（大きさの）画像の中の、所定の部
位のみ切り出して、記録媒体Ｍへの記録対象とすること
を意味する。つまり、三次元画像生データの一部を抜き
出して記録対象とする、というに等しい。なお、この場
合において、「注目領域を抽出する」が選択されたとき
には、いま記録しようとしている三次元画像生データの
（全体についての）三次元表示を実際に実行し、それに
ついて、装置使用者が任意の領域ないしウインドウを設
定する（抜き出す）ことにより（不図示）、「注目領
域」を設定するような態様が最も好適である。

【００４８】いずれにしても、これらの設定において、
「画像サイズを縮小する」、あるいは「注目領域を抽出
する」を選択することにより、上述したビット長減少記
録と同様、（該縮小ないし抽出後（変換後）の）三次元
画像生データのデータ・サイズを小さくすることがで
き、結果、記録媒体Ｍに対して、より多くの三次元画像
生データを記録することができる。

【００４９】最後に、図２ステップＳ９にあるように、
「圧縮をするか否か」に関する設定を行う。ここで、
「圧縮する」を選択した場合には、よく知られているよ
うに、三次元画像生画像データを可逆圧縮するか、又は
非可逆圧縮するか、のいずれかを選択することが可能で
ある。なおまた、「圧縮する」が選択された場合には、
記録媒体Ｍに対し、解凍用のプログラムも同時に記録し
ておく。これもまた、三次元画像生データのデータ・サ
イズを縮小するのに役立つ。

【００５０】以上までの設定を終えれば、後は、図３の
最下段に示されているような、実際の記録実行を行うか
否かに係るボタンにおける、「ＹＥＳボタン」をクリッ
クすることにより、記録媒体Ｍへの三次元生画像データ
及び三次元再生ソフトの記録が、上記各種設定に基づい
て行われることになる。

【００５１】なお、その記録形式（データ構造）は、例
えば、既に示した図４と略同様なものとなる。この点、
図４における例示は、「再生モード・ファイル」ＲＰ
１、…、ＲＰｎと三次元画像生データ３Ｄ１、…、３Ｄ
ｎとのデータ構造であったが、上でも述べたように、
「再生モード・ファイルＲＰ１、…、ＲＰｎ」とは、
「三次元再生ソフトＲＰ１、…、ＲＰｎ」と言い換えて
もよいからである。

【００５２】より詳しく言えば、上記にいう「三次元観
察機能をどうするか」（図２ステップＳ５）は、三次元
再生ソフトに関する設定（＝該ソフトを構成する設定情
報）であるにもかかわらず、「独立」の設定工程として
残ることになるが、そのデータ構造は、図４（ａ）及び
（ｂ）に則して、図５（ａ）及び（ｂ）のように表すこ
とができる。すなわちこの図において、各三次元画像生
データ３Ｄ１、…、３Ｄｎの各々には、上記三次元観察
機能の如何（縦回転のみ等）に関する設定情報V１、
…、Vｎが付された形で記録されることになる。なお、
図２においてそのステップＳ５を排除した形態を想定す
る場合や、上記図２ステップＳ３において該ステップＳ
５に関する設定をも同時に行うような（＝図２ステップ
Ｓ３中、「再生モード」を「再生モード及び三次元観察
機能」と読み替えるような）形態を想定する場合には、
もはや図４（ａ）及び（ｂ）中の符号ＲＰ１、…、ＲＰ
ｎを、「三次元再生ソフトＲＰ１、…、ＲＰｎ」と考え
ることに関し何の障害もないこととなる。

【００５３】さて、このようにして記録・作成された記
録媒体Ｍは、図１に示したパソコン６１、…、６ｎ又は
６ｘに接続されていた記録・読出装置６１ａ、…、６ｎ
ａ又は６ｘａに装着可能である。そして、これらパソコ
ン６１、…、６ｎ又は６ｘでは、当該装着された記録媒
体Ｍから三次元画像生データ及び三次元再生ソフトを読
み出すことにより、三次元画像の表示を行うことが可能
となる。また、記録媒体Ｍ上の三次元再生ソフトに関
し、上記設定において、観察機能が併せて記憶されてい
る場合には、当該機能を活用した三次元画像の観察を行
うこともできる。なお、具体的には、パソコン６１、
…、６ｎ又は６ｘにおける適当な入力手段（例えばマウ
ス等）により、三次元画像生データのファイル一覧が表
示される画面において、そのうちの一つを選択（例えば
ダブルクリック）することにより、自動的に対応する三
次元再生ソフトが立ち上がって（図５参照）、当該選択
された画像を再生するような構成としておけばよい。

【００５４】このように本実施形態における三次元画像
記録・再生システムにおいては、従来、高価な３Ｄ・Ｗ
Ｓ５の上でのみ三次元画像の表示ないし観察を実施する
ことが可能であったところ、より能力の劣る、通常の、
ないしは汎用のパソコン６１、…、６ｎ又は６ｘ上であ
っても、これを実施することができる。このことは、記
録媒体Ｍに対し、三次元画像生データの記録のみではな
く、三次元再生ソフトをも記録することによって、実現
される。

【００５５】なお、上記実施形態では、記録・読出装置
５ａにおける記録媒体Ｍへの記録、及び、記録・読出装
置６１ａ、…、６ｎａ又は６ｘａにおける記録媒体Ｍか
らの読み出し、の両作用を通じて、パソコン６１、…、
６ｎ又は６ｘでの三次元画像の表示ないし観察が可能と
されていたが、ネットワークを形成するパソコン６１、
…、６ｎについては、３Ｄ・ＷＳ５との間に、必ずしも
記録媒体Ｍを介在させる必要はない。すなわち、この場
合においては、上記各種設定を経て決定された内容を、
記録媒体Ｍに記録するのではなく、これを通信線Ｃを介
して直接に各パソコン６１、…、６ｎに送信するように
してもよい。また、通信線Ｃは外部とも接続されていた
から、必要に応じ、当該内容を外部に送信することも可
能である。このような形態であっても、汎用のパソコン
６１、…、６ｎ等において三次元画像表示等が行い得る
ことに変わりはなく、該形態も本発明の範囲内にある。

【００５６】また、上記では、三次元再生ソフトに関す
る各種設定が行われることを通じて、３Ｄ・ＷＳ５が本
来有する機能、すなわち三次元表示ソフトの「一部」の
みが、記録媒体Ｍに記録されるような形態（いわば「部
分コピー」される形態）となっていたが、場合によって
は、当該三次元表示ソフトの「全部」が、記録媒体Ｍに
対し記録されるような形態（いわば「全部コピー」され
る形態）であってもよい。むろんこの場合においては、
記録媒体Ｍがそれを許容するだけの容量を有することを
前提とする。

【００５７】さらに、本発明は、上記実施形態で挙げら
れた（あるいは図３に示された）、三次元再生ソフト及
び三次元画像生データに関する設定項目に限定されるも
のではない。例えば、上では述べられなかったが、元の
画像が例えばカラーで表示可能な場合であっても、記録
媒体Ｍへの記録にあたっては、「白黒のみとするか否
か」、等といった設定項目を加えることも可能である。

【００５８】さらに加えて、上記実施形態では、記録媒
体Ｍの具体例として、ＣＤ−Ｒ及びＤＶＤが利用される
ことが示されていたが、本発明はこれに限らず、例えば
ＭＯ（光磁気ディスク）、光ディスク等を利用する形態
であっても当然に適用可能である。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の三次元画
像記録方法、三次元画像記録・再生システムは、汎用の
パソコン上であっても、三次元画像の表示ないし観察を
実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る三次元画像記録・再
生システムの構成例を示す概要図である。

【図２】三次元画像生データ記録及び三次元再生ソフ
ト記録に関する設定処理の流れを示すフローチャートで
ある。

【図３】三次元画像生データ記録及び三次元再生ソフ
ト記録に関する設定を実際に実行する設定画面の表示例
を示す説明図である。

【図４】記録媒体内におけるデータ構造例を示す図で
あって、（ａ）は、画像ごとに再生モードを変更する場
合のデータ構造例を、（ｂ）は画像ごとに再生モードを
変更しない場合のデータ構造例を、（ｃ）は（ａ）にお
ける三次元画像生データ３Ｄ２において二つの再生モー
ドが設定された場合のデータ構造例を、それぞれ示す。

【図５】記録媒体内におけるデータ構造例を示す図で
あって、（ａ）は、画像ごとに再生モードを変更する場
合であって、かつ三次元画像生データの各々に三次元観
察機能に関する設定情報が付されたデータ構造例を、
（ｂ）は画像ごとに再生モードを変更しない場合であっ
て、かつ三次元画像生データの各々に三次元観察機能に
関する設定情報が付されたデータ構造例を、それぞれ示
す。

【符号の説明】

１Ｘ線ＣＴ装置２ＳＰＥＣＴ装置３ＭＲＩ装置４Ｘ線画像撮影装置５３Ｄワークステーション（三次元画像表示装置）５ａ記録・読出装置（記録装置）６１、…、６ｎ又は６ｘパソコン６１ａ、…、６ｎａ又は６ｘａ記録・読出装置（読出
装置）Ｃ通信線Ｍ記録媒体

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｈ０４Ｎ 13/00 Ａ６１Ｂ 5/00 Ｄ５Ｃ０６１ // Ａ６１Ｂ 5/00 Ｈ０４Ｎ 5/91 ＪＦターム(参考） 4C093 AA26 CA16 FF08 FF12 FF13 FF42 FH01 FH04 FH06 5B050 AA02 BA03 BA09 CA08 EA12 FA02 FA06 5B057 AA08 AA09 BA03 BA07 CA13 CA16 CB13 CB16 CD03 CD05 CE09 CE11 5C021 PA02 PA80 XA35 YC06 ZA01 ZA02 5C053 FA05 FA07 FA14 GB01 GB06 JA21 KA04 KA24 KA26 LA11 LA15 5C061 AA06 AA18 AA21 AB06 AB08 AB12 AB14 AB17 AB21

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一以上の医用画像診断装置、及び、該医
用画像診断装置で取得された三次元画像生データに基づ
いて三次元画像表示を行うことの可能な三次元表示ソフ
トを有する三次元画像表示装置から構成された三次元画
像記録・再生システムにおいて、前記三次元画像表示装置に付設される記録装置と、該記録装置を介し前記三次元画像表示装置から前記三次
元画像生データ及び前記三次元表示ソフトの全部又は一
部を記録される記録媒体と、前記記録媒体を装着可能であって前記三次元画像生デー
タ及び前記三次元表示ソフトの全部又は一部を読み出し
可能な読出装置を備えたパーソナルコンピュータとを備
えていることを特徴とする三次元画像記録・再生システ
ム。
【請求項２】前記記録媒体に記録される三次元表示ソ
フトの一部は、該三次元表示ソフトにおける、前記三次
元画像生データに基づく複数種の表示機能のうちの一種
又は二種以上の機能であることを特徴とする請求項１記
載の三次元画像記録・再生システム。
【請求項３】前記記録媒体に記録される三次元表示ソ
フトの一部は、該三次元表示ソフトにおける、前記三次
元画像生データに基づいて表示された三次元画像を回転
させる機能のうちの縦方向回転機能又は横方向回転機能
であることを特徴とする請求項１記載の三次元画像記録
・再生システム。
【請求項４】前記記録媒体に記録される三次元画像生
データは、前記医用画像診断装置で取得された当初の三
次元画像生データを、所定の方式により変換したもので
あることを特徴とする請求項１記載の三次元画像記録・
再生システム。
【請求項５】前記所定の方式は、階調変換であること
を特徴とする請求項４記載の三次元画像記録・再生シス
テム。
【請求項６】前記所定の方式は、二値化変換であるこ
とを特徴とする請求項４記載の三次元画像記録・再生シ
ステム。
【請求項７】前記所定の方式は、光学パラメータへの
変換であることを特徴とする請求項４記載の三次元画像
記録・再生システム。
【請求項８】前記所定の方式は、前記当初の三次元画
像生データを一律に縮小することであることを特徴とす
る請求項４記載の三次元画像記録・再生システム。
【請求項９】前記所定の方式は、前記当初の三次元画
像生データの一部を抜き出すことであることを特徴とす
る請求項４記載の三次元画像記録・再生システム。
【請求項１０】前記所定の方式は、圧縮処理であるこ
とを特徴とする請求項４記載の三次元画像記録・再生シ
ステム。
【請求項１１】前記記録媒体には、前記三次元画像生
データと前記三次元表示ソフトの全部又は一部とが対に
なって記録されることを特徴とする請求項１記載の三次
元画像記録・再生システム。
【請求項１２】前記記録媒体には、複数の前記三次元
画像生データと、一つの前記三次元表示ソフトの全部又
は一部とが記録されることを特徴とする請求項１記載の
三次元画像記録・再生システム。
【請求項１３】一以上の医用画像診断装置、及び、該
医用画像診断装置で取得された三次元画像生データに基
づいて三次元画像表示を行うことの可能な三次元表示ソ
フトを有する三次元画像表示装置から構成された三次元
画像記録・再生システムにおいて、前記三次元画像表示装置から前記三次元画像生データ及
び前記三次元表示ソフトの全部又は一部を送信すること
の可能な通信線と、前記通信線に接続され前記三次元画像生データ及び前記
三次元表示ソフトの全部又は一部を受信可能なパーソナ
ルコンピュータとを備えていることを特徴とする三次元
画像記録・再生システム。
【請求項１４】一以上の医用画像診断装置で取得され
た三次元画像生データに基づいて三次元画像表示を行う
ことの可能な三次元表示ソフトを有する三次元画像表示
装置における三次元画像記録方法であって、前記三次元画像生データ及び前記三次元表示ソフトの全
部又は一部を記録媒体に記録することを特徴とする三次
元画像記録方法。