JP2003061956A

JP2003061956A - 超音波診断装置、医用診断装置及び画像処理方法

Info

Publication number: JP2003061956A
Application number: JP2001261833A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Hashimoto; 敬介橋本
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-08-30
Filing date: 2001-08-30
Publication date: 2003-03-04

Abstract

(57)【要約】【課題】比較的簡易な処理によって従来よりも少ない
データ量にて高画質な三次元画像を生成する超音波診断
装置、及び画像処理方法を提供すること。【解決手段】収集座標のボリュームデータを所定の視
線方向に基づいて定義される面に沿って分割し、複数の
スライスデータを生成するスライスデータ生成する。当
該複数のスライスデータに基づいて、当該各スライスデ
ータを表示座標に変換するための幾何情報を演算し、こ
の幾何情報に基づいて、複数のスライスデータを変換し
表示座標の複数の表示画像データを生成する。各表示画
像データを幾何変換し、各データ上の各画素値が累積加
算された累積強度を有する三次元表示画像を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検体の三次元ボ
リュームをイメージングする超音波診断装置及び医用診
断装置、又、被検体の三次元ボリュームをイメージング
するための画像処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の画像処理技術によって、画像処理
の高速化や解像度の向上が進み、例えば医療用画像分野
においては、有用な臨床情報としての画像の提供に利用
されている。現在では、超音波診断装置、Ｘ線ＣＴスキ
ャン、磁気共鳴診断装置等、当該画像処理機能を内蔵し
た医療用画像機器が、多くの病院、検査機関等に普及し
ており、例えば画像による疾患の把握や、手術前のシミ
ュレーション等に有効利用されている。

【０００３】例えば、従来の超音波診断装置による三次
元画像処理では、収集した断層画像（二次元画像）か
ら、一旦ボクセルからなる３次元ボリュームデータを形
成し、当該ボクセルボリュームデータに基づいて三次元
画像を生成している。その処理の一例を簡単に述べる
と、以下の様である。

【０００４】図１６は、従来の超音波診断装置の概略構
成を示した図である。図１６に示す様に、従来の超音波
診断装置は、超音波プローブ５００、送信ユニット５０
１、受信ユニット５０２、整相加算器５０３、検波ユニ
ット５０４、ＥＰ（Echo PＲocessoＲ；Ｂ/W輝度信号処
理ユニット）５０５、ＦＰ（Flow PＲocessoＲ；血流信
号検出・処理ユニット）５０６、ＤＳＣ（Digital Scan
ConveＲteＲ；スキャン変換ユニット）５０７、ＲＴＣ
（Ｒeal Time ContＲolleＲ；送受信制御回路）５０
８、ＣＰＵ（制御回路）５０９、ボクセルボリュームジ
ェネレータ５１０、３Ｄレンダリングエンジン５１１、
ＣＲＴ（画像表示ユニット）５１２、ユーザインタフェ
ース５１３から成る。

【０００５】（超音波プローブ）超音波プローブ５００
は、被検体（患者）内に撮影用超音波を送波し、当該被
検体からの反射波を受波するための探触子であり、圧電
素子等により形成されている。一般的には、圧電素子は
走査方向に垂直な方向にカットされており、複数のチャ
ネルを構成している。

【０００６】超音波プローブ５００をスキャン断面に対
して垂直、あるいは略垂直な方向に手動あるいは、機械
的に走査することによって、三次元超音波ボリュームを
収集する。手動あるいは機械的走査位置の検出は、図示
はされていないが、磁気センサーやエンコーダによるも
のが一般的である。また、当該走査位置情報は、図示さ
れていないが、ＲＴＣ５０８に入力し、ヘッダ情報に付
加されて超音波データと共にボクセルボリュームジェネ
レータに伝送される。

【０００７】（ＲＴＣ）ＲＴＣ５０８は、ＣＰＵ５０９
より入力されるスキャン制御パラメータに基づいて、超
音波信号の送受信を行うためのタイミング制御を行う。
当該制御パラメータには、Ｂ/Wあるいはカラードプラス
キャンといった超音波収集モード、スキャン領域、走査
線密度、超音波データ収集繰り返し周期等が含まれる。
ＲＴＣ５０８は当該超音波データ収集繰り返し周期情報
に基づいてタイマーを動作させ、周期的に発生するタイ
マーの出力を基準に超音波送信基準信号を生成する。

【０００８】ＲＴＣ５０８は、当該ビームアドレスの他
に、ビームアドレスや超音波ビームがＢ/Wデータである
か、カラードプラデータであるかを識別するためのビー
ムタイプ、データ収集距離等のビームの処理に必要な情
報をヘッダ情報として生成する。生成された当該ヘッダ
情報は、後述する受信ユニット５０２でデータに付加さ
れ、データと共に後段の処理を行うユニットに伝送され
る。後段のユニットは、受信したヘッダ情報を基に、ビ
ームタイプの識別やビーム処理の内容とパラメータを決
定し、必要な処理を行った後、更に後段のユニットにヘ
ッダ情報と超音波ビームデータを組み合わせて転送す
る。

【０００９】（送信ユニット）送信ユニット５０１は、
図示していないが、基本パルス発生器、遅延回路及び高
圧パルス発生回路（パルサ回路）を有している。送信ユ
ニット５０１は、ＲＴＣ５０８より入力した当該超音波
送受信基準信号を基準にして、送信パルス発生信号を基
本パルス発生器で生成し、所望の超音波ビームを形成す
るための遅延時間を遅延回路でチャネル毎に対して付加
し、当該パルサ回路で増幅して、超音波プローブ５００
の各チャネルを構成する圧電素子に印加する。

【００１０】（受信ユニット）受信ユニット５０２は、
図示していないが、プリアンプ、Ａ／Ｄ変換器、受信遅
延回路を有している。受信ユニット５０２は、ＲＴＣ５
０８の制御に基づいて、超音波プローブ内部のチャネル
毎に被検体からの超音波反射パルスを受信し、当該プリ
アンプで振幅を増幅した後、当該Ａ／Ｄ変換器でディジ
タル信号に変換する。

【００１１】（整相加算器）整相加算器５０３は、受信
ユニット５０２から入力した各受信チャネルの信号を、
図示されていないディジタル遅延整相加算器を用いて受
信指向性を決定するために必要な遅延処理を施した後に
加算処理することにより、走査線毎の超音波ビームを形
成する。整相加算器において同時に複数のビームを形成
することにより、所謂複数同時ビーム受信を行うことが
可能となり、その結果超音波ボリュームのスキャニング
時間を短縮することができる。

【００１２】（検波ユニット）検波ユニット５０４は、
整相加算器５０３での遅延加算処理により形成された超
音波ビームデータに対して、直交検波処理を施し、当該
処理後の信号をイメージングモードに応じてＥＰ５０
５、あるいはＦＰ５０６に伝送する。

【００１３】（ＥＰ）ＥＰ５０５は、所謂生体組織より
反射される組織構造を反映したＢ/W組織画像を生成する
ために必要な信号処理を行うユニットである。具体的に
は、ＥＰ５０５は、包絡線検波処理によって組織にて反
射された超音波信号の強度を映像化し、組織構造に対応
した画像データを生成するために適した高域遮断フィル
タ処理等を行う。

【００１４】（ＦＰ）ＦＰ５０６は、血流等の動きを映
像化するために必要な信号処理を行うユニットであり、
具体的には、カラードプラ法により速度、パワー、分散
等のパラメータを算出する。

【００１５】（ＤＳＣ）ＤＳＣ５０７は、各超音波走査
線の幾何情報に基づいて、ＥＰ５０５より入力したデー
タからＢ／Ｗ組織画像を、ＦＰ５０６より入力したデー
タからカラー血流画像を生成し、両者を重み付けにより
加算して表示画像データを生成する。血流速度に代表さ
れる折り返り（エイリアシング）が発生するデータに対
しては一般的に知られるエイリアシング補正を伴った補
間処理により２Ｄ画像を生成する。

【００１６】（ボクセルボリュームジェネレータ）ボク
セルボリュームジェネレータ５１０は、ＤＳＣ５０７よ
り入力した複数の断層画像を当該走査断面位置情報に基
づいて、等方なボクセルで構成されるボリュームに変換
する。補間処理には、着目ボクセルを取り囲む周囲８個
の超音波サンプルより直線補間処理（ＴＲｉ−Ｌｉｎｅ
ａＲ補間処理）を用いる。血流速度に代表されるエイリ
アシングが生じるデータに対しては、前述したエイリア
シング補正を伴うＴＲｉ−ＬｉｎｅａＲ補間処理を行
う。

【００１７】（３Ｄレンダリングエンジン）３Ｄレンダ
リングエンジン５１１は、ボクセルボリュームジェネレ
ータ５１０が生成する当該ボクセルボリュームを受取
り、ＣＰＵに設定されたボリュームレンダリング、サー
フェースレンダリング、ＭＰＲ等のレンダリングモー
ド、視線方向、オパシティ、色付け（カラー）方法等の
画像生成パラメータに基づいて３次元レンダリング画像
を生成する。３次元画像生成のためのアルゴリズムに
は、様々な手法が提案されているが、一般的に知られて
いるものとしてレイ・トレーシング法がある。

【００１８】（ＣＲＴ）ＣＲＴ５１２は、ブラウン管モ
ニタあるいはＬＣＤによって構成され、ＤＳＣ５０７が
生成したＢ／Ｗ組織画像、カラー血流画像等の２Ｄ超音
波画像を表示し、ユーザの診断に用いられる。また、Ｃ
ＲＴ５１２は、３Ｄレンダリングエンジン５１１にて生
成される３次元レンダリング画像を、３次元レンダリン
グ画像単独、あるいは、ＤＳＣで生成された当該２Ｄ超
音波画像と同時にＣＲＴにて表示する。ユーザは表示さ
れた当該超音波画像によって３次元情報を得られるた
め、疾患の有無や病変部の大きさ等を容易に把握するこ
とができる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た通り、収集した超音波サンプルデータよりボクセルボ
リュームデータを生成してから３次元画像生成処理を行
うため、当該処理手順には次に挙げる問題点が存在す
る。

【００２０】（１）ボクセルボリュームサイズに起因す
るＨ／Ｗ規模増大、記録容量増大ボクセルボリュームのサイズはＸ、Ｙ、Ｚ方向に各々２
５６ｘ２５６ｘ２５６であるため、１ボリューム当
たり１６ＭＢのサイズとなる。ボリュームを記録保持す
るためのバッファメモリが必要になる。当該バッファメ
モリは、所謂ダブルバッファの構成をとり、入力段、出
力段、また、処理の過程において必要となるため、大容
量のメモリが多く必要になる。当該メモリはＡＳＩＣや
ＦＰＧＡに内蔵できるサイズではないため、個別のメモ
リデバイスが必要になり、装置コストの上昇や装置サイ
ズの大型化の要因となっている。

【００２１】（２）データ伝送時間に起因するリアルタ
イム低下前述した通りボクセルボリュームサイズが大きいため、
データ伝送時間が増大する。また、収集された超音波ボ
リュームデータに対してボクセル変換処理を行った後に
３次元画像生成処理を行うために処理過程が長くなり、
収集から表示までの時間が増大する。特に、スキャン収
集時間が小さく高速にボリューム収集ができるシステム
では、表示のリアルタイム性が劣化する。

【００２２】（３）ボクセルボリューム変換処理負荷一秒間に１０個のボクセルボリュームを生成するために
は、１６０Ｍ個のボクセルに対して演算を行う必要があ
る。この様に１秒間に多数のボクセルを処理する必要が
ある。また、ＤＳＣ、ボクセルボリュームジェネレー
タ、３Ｄレンダリングエンジンの各ユニットにおいて補
間処理が各々必要になる。従って、上記の理由などから
ハードウエア規模の増大や装置のコスト上昇といった問
題が生じている。

【００２３】（４）補間処理に伴う画質劣化補間処理には、画像に対するボケが伴うため、多くの補
間処理を繰り返し実施することにより、画質劣化が生じ
る。また、ボリュームの一部を拡大表示する場合には、
リサンプリングにより微妙な組織の凹凸等の情報が欠落
してしまっているため、拡大像の画質が劣化するという
要因となっている。

【００２４】

【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、次のような手段を講じている。

【００２５】本発明に係る請求項１記載の超音波診断装
置は、超音波プローブによって収集された３次元空間内
の超音波ボリュームデータを記憶する記憶手段と、前記
超音波ボリュームデータから複数のスライス面の超音波
スライスデータを生成するスライスデータ生成手段と、
前記超音波ボリュームデータから表示画像を生成する際
の視線方向を設定する視線方向設定手段と、前記視線方
向及び前記スライス面の位置に基づいて、複数の要素図
形で構成される幾何情報を求める幾何情報生成手段と、
前記超音波スライスデータ中の前記要素図形に対応する
部分のデータに基づいて前記要素図形内部の値を求め、
これに基づいて表示画像を生成する表示画像生成手段と
を備えることを特徴とするものである。

【００２６】本発明に係る請求項８記載の医用診断装置
は、収集された３次元空間内のボリュームデータを記憶
する記憶手段と、前記ボリュームデータから複数のスラ
イス面のスライスデータを生成するスライスデータ生成
手段と、前記ボリュームデータから表示画像を生成する
際の視線方向を設定する視線方向設定手段と、前記視線
方向及び前記スライス面の位置に基づいて、複数の要素
図形で構成される幾何情報を求める幾何情報生成手段
と、前記スライスデータ中の前記要素図形に対応する部
分のデータに基づいて前記要素図形内部の値を求め、こ
れに基づいて表示画像を生成する表示画像生成手段とを
備えることを特徴とするものである。

【００２７】本発明に係る請求項９記載の画像処理方法
は、収集された３次元空間内のボリュームデータを記憶
するステップと、前記ボリュームデータから複数のスラ
イス面のスライスデータを生成するステップと、前記ボ
リュームデータから表示画像を生成する際の視線方向を
設定するステップと、前記視線方向及び前記スライス面
の位置に基づいて、複数の要素図形で構成される幾何情
報を求めるステップと、前記スライスデータ中の前記要
素図形に対応する部分のデータに基づいて前記要素図形
内部の値を求め、これに基づいて表示画像を生成するス
テップとを備えることを特徴とするものである。

【００２８】このような構成によれば、従来に比して簡
易な処理によって、従来よりも少ないデータ量にて高画
質な三次元画像を生成する超音波診断装置、及び画像処
理方法を実現することができる。その結果、エコー信号
収集から三次元画像表示までの遅延時間が少なくなり、
高いリアルタイム性を実現することができる。また、従
来と比してハードウェア・リソースを小規模にすること
ができ、その結果低コストにて装置を提供することが可
能となる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
従って説明する。なお、以下の説明において、略同一の
機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を
付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。

【００３０】（第１の実施の形態）先ず、本実施形態に
かかわる超音波診断装置１０のブロック構成を図１
（ａ）に示す。

【００３１】図１（ａ）に示す様に、超音波診断装置１
０は、超音波プローブ１２、送信ユニット１４、ＲＴＣ
１６、ＣＰＵ１８、ユーザインタフェース２０、受信ユ
ニット２２、整相加算器２４、検波ユニット２６、ＥＰ
２８、ＦＰ３０、スライス処理ユニット３２、シェーデ
ィングベクトル演算ユニット３４、スライスレンダリン
グユニット３６、ＣＲＴ３８を具備している。

【００３２】（超音波プローブ）超音波プローブ１２
は、被検体（患者）内に撮影用超音波を照射し、当該被
検体からの反射波を受波するための探触子であり、圧電
素子等により形成されている。なお、本実施形態におい
ては、当該超音波プローブ１２は、圧電素子がマトリッ
クス（格子）状に配置された２次元超音波アレイプロー
ブとし、プローブ表面より放射状に広がる形状のボリュ
ームデータを超音波スキャンにより収集するものとす
る。収集される超音波サンプルの空間的位置は、超音波
スキャンのスキャン形態に対応した収集座標を用いて表
現される。本第１の実施の形態では、収集座標として
Ｒ，θ，φの３つのパラメータを有する極座標を用いて
表現する方法が最も好適であり、以下の説明は極座標を
用いるものとして説明する。

【００３３】図２（ａ）は、超音波プローブ１２を用い
て収集されるボリュームの幾何形状を示している。点Ｏ
は超音波プローブ１２表面の中心点であり、点Ｏにおけ
る当該プローブ表面に垂直な線をＸ軸と定義する。ま
た、Ｘ軸に対して垂直で互いに垂直となるＹ軸とＺ軸を
図２に示す様に設定する。全ての超音波ビームは、点Ｏ
より放射状に形成されるため、超音波ビームを構成する
超音波サンプルデータは極座標により表現するのが最好
適である。そこで、図２（Ｂ）、（ｃ）に示す通り、超
音波ビームをＸ−Ｙ平面に投影して得られる投影超音波
ビームとＹ軸がなす角度をθ、同様にＺ−Ｙ平面に投影
した時に投影超音波ビームとＹ軸がなす角度をφとす
る。また、このとき極座標と直交座標の関係は次のよう
になる。

【００３４】直交座表系から極座標系への変換Ｒ＝（ｘ^２＋ｙ^２＋ｚ^２）^１／２ θ＝ｔａｎ^−１（ｘ／ｙ） φ＝ｔａｎ^−１（ｚ／ｙ）極座標系から直交座標系への変換ｘ＝Ｒ×ｔａｎθ×｛１／（１＋ｔａｎ^２θ＋ｔａｎ^２
φ）｝^１／２ｙ＝Ｒ／（１＋ｔａｎ^２θ＋ｔａｎ^２φ）^１／２ｚ＝Ｒ×ｔａｎφ×｛１／（１＋ｔａｎ^２θ＋ｔａｎ^２
φ）｝^１／２但し、＊は積算を意味する。

【００３５】（ＲＴＣ）ＲＴＣ１６は、スキャン制御パ
ラメータに基づいて、超音波信号の送受信を行うための
タイミング制御を行う。スキャン制御パラメータは、ユ
ーザインタフェース２０に対する操作者の入力に基づい
てＣＰＵ１８が求めたものを用いる。ＲＴＣ１６は、図
示していないが、内部にタイマーと順序回路あるいはプ
ログラムを有しており、ＣＰＵ１８により設定されたス
キャン制御パラメータに基づいて、Ｂ/Wあるいはカラー
ドプラスキャンといった超音波収集モード、あるいは、
超音波データ収集繰り返し周期等の情報に基づいて、タ
イマーを動作させ、タイマーの出力を基準に周期的に発
生される超音波送信基準タイミング信号を生成する。収
集される超音波データのボリューム内での位置を示すビ
ームアドレスは、超音波プローブ１２のプローブ表面に
垂直な方向に対する互いに直交する方向の角度θ（行）
とφ（列）によって特定される。つまり、超音波ビーム
は、２次元配列の形式で、［行ビームアドレス、列ビー
ムアドレス］で表現できる。

【００３６】ＲＴＣ１６は、当該ビームアドレスの他
に、ビームアドレスや超音波ビームがＢ/Wデータである
か、カラードプラデータであるかを識別するためのビー
ムタイプ、データ収集距離等のビームの処理に必要な情
報をヘッダ情報として生成する。生成された当該ヘッダ
情報は、後述する受信ユニット２２でデータに付加さ
れ、データと共に後段の処理を行うユニットに伝送され
る。

【００３７】後段のユニットは、受信したヘッダ情報を
基に、ビームタイプの識別やビーム処理の内容とパラメ
ータを決定し、必要な処理を行った後、更に後段のユニ
ットにヘッダ情報と超音波ビームデータを組み合わせて
転送する。

【００３８】（送信ユニット）送信ユニット１４は、図
示していないが、基本パルス発生器、遅延回路及び高圧
パルス発生回路（パルサ回路）を有している。送信ユニ
ット１４は、ＲＴＣ１６より入力した当該超音波送受信
基準信号を基準にして、送信パルス発生信号をトリガ発
生器で生成し、所望の超音波ビームを形成するための遅
延時間を遅延回路でチャネル毎に対して付加し、当該パ
ルサ回路で増幅して、超音波プローブ１２の各チャネル
を構成する圧電素子に印加する。

【００３９】（受信ユニット）受信ユニット２２は、図
示していないが、プリアンプ、Ａ／Ｄ変換器、受信遅延
回路を有している。受信ユニット２２は、ＲＴＣ１６の
制御に基づいて、超音波プローブ１２内部のチャネル毎
に被検体からの超音波反射パルスを受信し、当該プリア
ンプで振幅を増幅した後、当該Ａ／Ｄ変換器にてディジ
タル信号に変換する。

【００４０】（整相加算器）整相加算器２４は、受信ユ
ニット２２から入力した各受信チャネルの信号を、図示
されていないディジタル遅延整相加算器を用いて受信指
向性を決定するために必要な遅延時間を勘案して加算処
理し、これに得られたＲＦ（ＲａｄｉｏＦＲeｑｕｅ
ｎｃｙ）超音波信号を出力する。このＲF超音波信号
は、遅延加算処理により形成された走査線毎の超音波ビ
ームに対応したものとなる。当該整相加算器２４におい
て同時に複数の超音波ビームを形成することにより、所
謂並列同時受信を行うことが可能となり、その結果超音
波ボリュームのスキャニング時間を短縮することができ
る。

【００４１】（検波ユニット）検波ユニット２６は、整
相加算器２４で加算処理により形成されたＲF超音波信
号に対して、直交検波処理を施し、当該処理後の信号を
イメージングモードに応じてＥＰ２８、あるいはＦＰ３
０に伝送する。

【００４２】（ＥＰ）ＥＰ２８は、所謂生体組織より反
射される組織構造を反映したＢ/W組織画像を生成するた
めに必要な信号処理を行うユニットである。具体的に
は、当該ＥＰ２８は、包絡線検波処理によって組織にて
反射された超音波信号の強度を映像化し、組織構造に対
応した画像データを生成するために適した高域遮断フィ
ルタ処理等を行う。

【００４３】（ＦＰ）血流信号検出・処理ユニット（Ｆ
Ｐ）３０は、血流等の動きを映像化するために必要な信
号処理を行うユニットであり、具体的には、カラードプ
ラ法により速度、パワー、分散等のパラメータを算出す
る。当該ＥＰ２８あるいは、ＦＰ３０の出力は超音波ビ
ームの方向に沿ったサンプル位置毎のデータ（以下、超
音波サンプルデータという）であり、この超音波サンプ
ルデータにより構成される３次元ボリュームを超音波ボ
リュームデータ（元は超音波ベクトルデータセットでし
た）と呼ぶ。

【００４４】（ＵＩ）ユーザインタフェース２０は、操
作パネル、マウス等所定の指示入力をするための装置で
ある。例えば、スキャンや表示に関する条件は、当該操
作パネル上に配置されるスイッチの操作、或いは当該マ
ウスによって画像表示ユニット（ＣＲＴ）３８に表示さ
れたウィンドウ内のメニューを選択することにより入力
される。また、超音波ボリュームデータに対する回転操
作、表示ウィンドウレベルやオパシティ／カラーの設定
等には当該マウスの上下左右移動による。

【００４５】（ＣＰＵ）ＣＰＵ１８は、ユーザインタフ
ェース２０を介してユーザにより入力されたスキャン或
いは表示に関する条件を解釈し、装置全体の制御に必要
なパラメータを設定することにより全体の制御を行う。
装置全体へのパラメータ設定が完了すると、当該ＣＰＵ
１８はＲＴＣ１６に対して、超音波信号の送受信開始を
指示する。

【００４６】また、ＣＰＵ１８は、ユーザインタフェー
ス２０を介してユーザにより逐次入力されるボリューム
に対する回転操作等の３次元画像に対する操作入力に対
して、逐次判断を行い、必要なパラメータを後述するス
ライス処理部３２、シェーディングベクトル演算部３
４、スライスレンダリング部３６に設定することにより
３次元画像の表示に関する制御を行う。

【００４７】あるいは、ＣＰＵ１８は当該パラメータを
ＲＴＣ１６に伝送し、ＲF超音波信号に付属するヘッダ
情報として伝送する方式をとっても良い。ただし、この
方式の場合には、超音波スキャンが停止した際にＲF超
音波信号が伝送されないために、ヘッダ情報が伝送され
ないという状況が生じ得る。この問題の回避としては、
空（ダミー）のＲF超音波信号を受信ユニット１４で生
成する、ヘッダ情報のみを伝送することを行えばよい。

【００４８】（スライス処理ユニット）スライス処理ユ
ニット３２は、図示されていないが、入力したＥＰ２８
あるいはＦＰ３０より入力した超音波サンプルデータを
並び替えるためのメモリ及び制御回路を有し、ＣＰＵ１
８が設定するスライス構成情報に基づいて、超音波サン
プルデータの並び替え処理を行うことにより、スライス
面上にある全ての超音波サンプルデータで構成されるデ
ータ群（以下、超音波スライスデータという）を出力す
る。

【００４９】尚、スライス面とは、図１１に示される通
り、同一のビーム始点距離Ｒとする場合、同一の偏向角
θとする場合、同一の偏向角φとする場合のいずれかに
限定したものであり、平面あるいは球面を構成する。

【００５０】図１１（ａ）はθを同一とするＲ−θスラ
イス面、図１１（Ｂ）はφを同一とするＲ−θスライス
面、図１１（ｃ）はＲを同一とするθ−φスライス面を
表している。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の内で視線方向ベクトル
と最も並行になる軸を求め、Ｘ軸が最も平行な場合はＲ
−φスライス面、Ｙ軸が最も平行な場合はφ−θスライ
ス面、Ｚ軸が最も平行な場合はＲ−θスライス面をスラ
イス面とする。

【００５１】以下、スライス処理ユニット３２の詳細構
成について述べる。

【００５２】スライス処理ユニット３２の構成を図３に
示す。図３に示す様に、スライス処理ユニット３２は、
ＦＩＦＯメモリ（ＦｉＲｓｔＩｎＦｉＲｓｔＯｕ
ｔＭｅｍｏＲｙ）３２０及び３２８、メモリコントロー
ラ３２１、サブシステムコントローラ３２２、ＣＰＵイ
ンターフェース３２３、第１のメモリ３２４，第２のメ
モリ３２５、第３のメモリ３２６、第４のメモリ３２７
より成る。

【００５３】<ビーム入力とメモリへの書込み>ＥＰ２８
あるいはＦＰ３０より入力する超音波サンプルデータ
は、一旦、ＦＩＦＯメモリ３２０に記憶される。メモリ
コントローラ３２１は、当該超音波サンプルデータに付
属するヘッダ情報内のビーム位置情報を解読し、行／列
ビームアドレスに対応した第１のメモリ３２４乃至第４
のメモリ３２７にデータを書き込む。第１のメモリ３２
４乃至第４のメモリ３２７は、論理的な３次元メモリ空
間内で格子を形成しており、書込みと読込みを同時に行
って処理速度を高速化するため（Ｒ、θ、φ）に対応す
る超音波ボリュームデータを２つ分記憶できるように構
成されている。

【００５４】尚、第１のメモリ３２４及び第２のメモリ
３２５は第１のボリュームデータの偶数ビームアドレス
に対応するデータと奇数ビームアドレスに対応するデー
タをそれぞれ記憶し、第３のメモリ３２６及び第４のメ
モリ３２７は第２のボリュームデータの偶数ビームアド
レスに対応する超音波サンプルデータと奇数ビームアド
レスに対応する超音波サンプルデータをそれぞれ記憶す
る。

【００５５】<メモリからの読出し>サブシステムコント
ローラ３２２は、ＣＰＵインタフェース３２３を介して
ＣＰＵ１８により設定される読出し制御パラメータに基
づいて、第１のメモリ３２４乃至第４のメモリ３２７よ
りデータを読み出す。

【００５６】データ読出しは、Ｒ−θスライス面（Ｒ軸
とθ軸に平行な面）、θ−φスライス面（θ軸とφ軸に
平行な面）、φ−Ｒスライス面（φ軸とＲ軸に平行な
面）のいずれかに平行なスライス面の超音波スライスデ
ータを構成するように行われる。Ｒ−θスライス面を構
成する場合には、先ず、超音波ボリュームデータの端部
よりＲ方向にデータを読み出す。

【００５７】１ビーム分のデータを読み出したら、行ア
ドレスを優先してデータを読出し、行アドレスが超音波
ボリュームデータの端部に到達した時点で列アドレスを
変更する。Ｒ−φスライス面を構成する場合には、逆に
列アドレスを優先してデータを読み出し、列アドレスが
超音波ボリュームデータの端部に到達した時点で行アド
レスを変更する。θ−φスライス面の場合には、Ｒが最
も優先度の低い読出しとなり、行／列アドレスを順次変
更し、１スライス分のデータを読み出した時点でＲ方向
のアドレスを変化させる。

【００５８】上記の方法で読み出したデータは、Ｒ−
θ、θ−φ、φ−Ｒのいずれかのスライス面を構成して
おり、順次、ＦＩＦＯメモリ３２８でタイミングを調整
しながら次ユニットに伝送する。

【００５９】<読出し／書込み制御回路>メモリコントロ
ーラ３２１は、第１のメモリ３２４乃至第４のメモリ３
２７へのデータ書込みと読出しはで同時に行う為、メモ
リサイクルを読出しと書込みの２つのサイクルに分割し
て交互に実行するように制御を行う。又、第１のメモリ
３２４乃至第４のメモリ３２７はＤＲＡＭで構成するこ
とが多いが、この場合、メモリリフレッシュ等のオーバ
ーヘッドが必要になる。このため、ＦＩＦＯメモリ３２
０に一旦入力データを記憶することにより当該オーバー
ヘッドに起因するメモリ読出しと書込みサイクルの干渉
を緩和する。

【００６０】（シェーディングベクトル演算ユニット）
シェーディングベクトル演算ユニット３４は、スライス
処理部３２の出力する超音波スライスデータに基づい
て、各超音波サンプルデータの持つ濃度値の勾配を演算
し、シェーディングに必要な３次元的な法線ベクトルを
求める。

【００６１】図４は、シェーディングベクトル演算ユニ
ット３４が行う、極座標の法線ベクトルを直交座標に変
換する変換処理を説明するための概念図である。

【００６２】図４（ａ）は、シェーディングベクトル演
算ユニット３４に入力される極座標での超音波スライス
データを表しており、Ｒ−θスライス面上で直線的に血
管が走行しており、隣接する組織との間に濃度勾配が存
在しているものとする。図４（Ｂ）は、図４（ａ）に示
された極座標の超音波スライスデータを直交座標で表し
たものであり、超音波ビーム始点から等距離の位置に同
心円状に血管が走行しており、隣接する組織との間に濃
度勾配が存在している。図４（ｃ）は、シェーディング
ベクトル演算ユニット３４の出力データの概念図であ
り、シェーディングベクトル演算ユニット３４は、Ｒ、
θ、φの極座標で表されるスライス面の各点に対応する
直交座標の法線ベクトル（以下、法線ベクトルスライス
データという）を出力する。

【００６３】シェーディングベクトル演算ユニット３４
に入力する超音波サンプルデータは極座標（Ｒ、θ、
φ）上に配置されているため、同心円状の当該血管は、
極座標において図４（ａ）のように直線として表現され
る。従って、極座標で行われる濃度勾配は全て同一Ｒ方
向を向き、互いに平行なベクトルとして表現される。つ
まり、求められた法線ベクトルは、極座標においては全
て同じ方向であることを意味している。一方、3次元画
像を生成する論理的な画像生成空間は、直交座標（Ｘ、
Ｙ、Ｚ）であり、図４（Ｂ）に示す如く、ある曲率を持
った曲線として当該血管は表示されるべきであり、濃度
勾配は超音波ビーム始点を指向する。

【００６４】そこで、シェーディングベクトル演算ユニ
ット３４は、次の如く直交座標表記の法線ベクトルを演
算する。先ず、必要な超音波サンプルデータを当該メモ
リに記録する。次に当該メモリより必要な超音波サンプ
ルデータを読出して、差分による濃度値の勾配を得る。
最後に、勾配を演算した点の極座標で表された法線ベク
トルを直交座標で表される法線ベクトルに変換する。３
次元レンダリング画像生成における視線方向への反射光
線量計算には、法線ベクトルが正規化されていると演算
が容易になるため、当該座標変換後、法線ベクトルの長
さを１とする正規化処理を行う。

【００６５】尚、超音波を用いた映像化方法では一般に
知られたスペックルと呼ばれる雑音に対して法線ベクト
ルが影響を受けにくくするために、近傍の法線ベクトル
と重み付け加算処理してもよい。

【００６６】当該直交座標法線ベクトルは、スライス処
理ユニット３２から順次入力するスライスを構成する超
音波サンプルデータから演算するため、当該入力と同様
のスライスを構成する法線ベクトルスライスデータを構
成する。また、当該法線ベクトルスライスデータは３次
元空間に配置されており、１つのボリュームに対応する
当該法線ベクトルの集合を法線ベクトルボリュームと呼
ぶ。

【００６７】以下、シェーディングベクトル演算ユニッ
ト３４の詳細構成について述べる。

【００６８】シェーディングベクトル演算ユニット３４
は、図５に示す様に、データの書込み及び読み出し時に
データ授受の緩衝機能を行うＦＩＦＯメモリ３４０及び
３４５、着目する近傍のサンプルを保持するためのメモ
リＡ１、Ａ２、Ａ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、各メモリを制
御するメモリコントローラ３４１、濃度勾配より検出し
た面の法線ベクトルの算出を行う演算器３４２、着目す
る超音波サンプルデータのアドレスに対応する極座標位
置を計算する極座標アドレス発生器３４３、極座標で表
された法線ベクトルを直交座標で表した法線ベクトルに
変換すると共に法線ベクトルの正規化を行う座標変換器
３４４から成る。

【００６９】シェーディングベクトル演算部３４は、Ｅ
Ｐ２８あるいは、ＦＰ３０より入力された超音波サンプ
ルデータから、影付けを行うために必要な法線ベクトル
の演算処理を行う。

【００７０】<超音波ビームデータの入力>先ず、入力し
た超音波ビームデータは、ＦＩＦＯメモリ３４０に一旦
記憶され、メモリコントローラ３４１が行う所定の制御
のもと、メモリＡ１、Ａ２、Ａ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の
いずれかに書き込まれる。メモリＡ１、Ａ２、Ａ３（メ
モリA群）とメモリＢ１、Ｂ２、Ｂ３（メモリＢ群）
は、一方が書込み処理を行う時、他方が読出し処理を行
う様に構成されており、メモリコントローラ３４１が１
ボリュームの収集が完了する度に読出しと書込みが入れ
替わるように制御する。この方法は、広くダブルバッフ
ァ構成として知られているものである。

【００７１】今、メモリＡ群が書込み側に設定されてい
るものと仮定する。この時、メモリコントローラ３４１
は、超音波サンプルデータに付属するヘッダ情報に含ま
れるビーム位置を特定するためのビーム位置情報を取得
し、ビーム番号に応じた書込みアドレスや書込み制御信
号を当該メモリＡ１、Ａ２、Ａ３のいずれかに出力す
る。当該メモリＡ１、Ａ２、Ａ３のいずれに書き込むか
は、ビームアドレスの行ビームアドレスを用いて決定す
る。

【００７２】前述した通り、入力される超音波サンプル
データは、3次元ボリューム内の位置に対応した列と行
で表現されるビーム番号で特定する。入力される超音波
サンプルデータの行列アドレスの持つ値を用いて、書き
込まれるメモリを順次切り替えていく。具体的には、メ
モリA群が書込み側に設定されている場合には、アドレ
スを3の剰余演算を行い、割り切れる場合には、メモリ
Ａ１に書き込む。余りが1の場合には、メモリＡ２に、
２の場合には、メモリＡ３に書き込む。一方、列アドレ
スに対しては補正等の処理を行わず、メモリ内部の書込
みオフセットに用いられる。

【００７３】今、超音波ビーム１本分の超音波サンプル
データは１０２４サンプルにより構成されていると仮定
する。この場合、行アドレスにより、メモリを選択し、
列アドレスにより当該選択メモリ内のオフセットを決定
する。オフセットに対して、書き込んだ超音波サンプル
データの個数を順に付加することにより、最終的なサン
プルに対するメモリ配置位置が決定される。以上のよう
にして、入力した超音波サンプルデータを分散されたメ
モリの内部にデータが配置する。

【００７４】前述した通り、今、メモリA群が書込み側
に設定されている。超音波ボリュームデータ全体が収集
されて、メモリＡ群への超音波ベクトルデータセットの
書込みが完了した時点で、当該メモリコントローラはメ
モリの読出し／書込み設定を切り替え、メモリＢ群を書
込みに、メモリＡ群を読出しに設定する。次に収集する
超音波ボリュームデータに対しては、メモリＡ１をメモ
リＢ１、メモリＡ２をメモリＢ２、メモリＡ３をメモリ
Ｂ３として同様に処理を行う。

【００７５】<メモリコントローラ読出し制御>シェーデ
ィングは、注目する超音波サンプルデータと近傍の超音
波サンプルデータとの間に濃度勾配が作る境界面を表示
対象物の持つ面とし、光源からの投射光の反射成分を計
算することにより、３次元画像に影付けを行うものであ
る。濃度勾配を求めるためには、注目する超音波サンプ
ルデータの近傍超音波サンプルデータが必要になる。こ
こでは、当該注目超音波サンプルデータを含む3×3×3
＝２７サンプルより濃度勾配を求める方法を用いる。当
該着目超音波サンプルデータ当たり２７サンプルを読み
出す方法では、データ書込み時に対して２７倍のデータ
読出し量が必要となるため、近接した超音波サンプルデ
ータを順次処理していくことにより、読み出した超音波
サンプルデータを再度利用できるようになり、従って、
メモリ読出し量を削減できる。

【００７６】メモリコントローラ３４１は、メモリＡ
１、Ａ２、Ａ３から同時に近接超音波サンプルデータを
読み出せるよう、各メモリに対して同時に制御できるよ
うになっている。具体的には、アドレスを次の様に制御
する。先ず、当該メモリコントローラ３４１が発生する
行アドレスに対しては、３で除した商（整数部）により
基本アドレスを求める。次に、余りによって基本アドレ
スに対する補正を行う。当該補正は、当該基本アドレス
に対して１を減算する、１を加算する、そのまま（無補
正）のいずれかの補正処理となる。行アドレスの当該余
りが０の場合、メモリＡ１、Ａ２に対しては無補正、メ
モリＡ３には１を減算の補正を行う。また、当該余りが
１の場合、メモリＡ１、Ａ２、Ａ３の全てに対して無補
正とする。当該余りが２の場合には、メモリＡ１に対し
てのみ１を加算し、メモリＡ２、Ａ３に対しては無補正
とする。

【００７７】例えば、行ビームアドレス１０の超音波サ
ンプルデータを処理する場合には、次の通りになる。１
０を３で除した結果は、３であるため、基本アドレスは
３となる。今、余りは、１であるから、全てのアドレス
に対して補正が不要である。行アドレスに３を与えるこ
とにより、行ビームアドレス９、１０、１１の超音波サ
ンプルデータが同時にメモリＡ１、Ａ２、Ａ３より読み
出される。

【００７８】別の例として、行ビームアドレスが１１の
場合を考える。先ほどの例と同様に基本アドレスは、３
であるが、余りが２であるため、メモリＡ１に対してア
ドレスを１だけ加算する。こうすることによって、メモ
リＡ１には行アドレス４、メモリＡ２、Ａ３には行アド
レス３が与えられ、行ビームアドレス１０、１１、１２
の超音波サンプルデータが読み出される。

【００７９】列アドレスを１ずつ増して、着目する列ビ
ームアドレスとその前後１スライス分のデータを読み出
す。以上のように順次必要な超音波サンプルデータを読
み出して、着目する超音波サンプルデータ及び近傍の超
音波サンプルデータを得る。当該読出し超音波サンプル
データは、演算器３４２にて超音波サンプルデータの濃
度値の勾配を差分により求め、法線ベクトルを得る。こ
の演算は、従来装置で行われていた演算法と同一のもの
を用いることができるため、詳細な説明は省略する。
座標変換器３４４は、演算器３４２から出力された極座
標表記の法線ベクトルを直交座標表記に変換すると共に
法線ベクトルの正規化を行い、ＦＩＦＯメモリ３４５経
由で出力する。

【００８０】（スライスレンダリングユニット）スライ
スレンダリングユニット３６は、スライス処理ユニット
３２より超音波スライスデータを入力、シェーディング
ベクトル演算ユニット３４より法線ベクトルスライスデ
ータを入力し、両者を用いて３次元ボリュームレンダリ
ング画像を生成する。

【００８１】図６に示す通り、スライスレンダリングユ
ニット３６は、メモリサブシステム３６−１とＳＢＣシ
ステム３６−２より成り、両者はＳＢＣシステムに付属
するバス３６１０を介して接続される。

【００８２】<メモリサブシステム>メモリサブシステム
３６−１は、ＦＩＦＯメモリ３６０、スライスメモリ３
６１、３６２、ＤＭＡコントローラ３６３より成る。Ｄ
ＭＡコントローラ３６３は、メモリサブシステム３６−
１内のデータ伝送制御を行うものである。先ず、ＤＭＡ
コントローラ３６３は、スライス生成ユニット３２ある
いはシェーディングベクトル演算ユニット３４より超音
波スライスデータ及び法線ベクトルスライスデータを入
力し、ＦＩＦＯメモリ３６０にて一次記録する。

【００８３】次に、ＦＩＦＯメモリ３６０に記録された
当該データをＦＩＦＯメモリ３６０より読み出して、Ｄ
ＲＡＭにより構成される複数スライスメモリを記録でき
るスライスメモリ３６１に記録する。必要なスライス分
データを記録すると、スライスメモリ３６１よりデータ
を読出して、ＳＢＣシステム３６−２に伝送する。スラ
イスメモリ３６１、３６２は、所謂ダブルバッファ構成
になっており、スライスメモリ３６１よりメインメモリ
３６９に伝送している間に、スライスメモリ３６２は、
スライス生成ユニット３２及びシェーディングベクトル
演算ユニット３４より新たなデータを記録する。

【００８４】<ＳＢＣシステム>ＳＢＣシステムは、ＭＰ
Ｕ３６８、システムコントローラ３６６、メインメモリ
３６９、グラフィックコントローラ３６５、フレームメ
モリ３６４、ＣＰＵインターフェース３６１０、バス３
６１１より成る。メモリサブシステム３６−１より伝送
されたデータは、バス３６１１及びシステムコントロー
ラ３６６を介してメインメモリ３６９のデータ領域に伝
送される。ＭＰＵ３６８は、メインメモリ３６９に別途
確保したプログラム領域に記憶されたプログラムに従っ
て処理を行う。ＭＰＵ３６８は、グラフィックコントロ
ーラ３６５との協調動作により３次元画像を生成し、フ
レームメモリ３６４に当該画像を一旦格納する。グラフ
ィックコントローラ３６５は、規定の表示タイミング信
号に基づいて当該３次元画像データを読出し、ＣＲＴ３
８に伝送する。

【００８５】ＣＲＴ３８は、ブラウン管モニタあるいは
ＬＣＤにより構成され、スライスレンダリングユニット
３６で生成された当該３次元画像データを表示する。

【００８６】［超音波ボリュームデータの収集及び画像
生成処理の流れ］図７、図８は、第１の実施の形態にか
かる超音波診断装置１０の超音波ボリュームデータ及び
画像生成処理の概念を表している。

【００８７】図７は、視線方向をφ軸方向とした場合に
ついて記載しており、得られた超音波ボリュームデータ
から超音波スライスデータ群を生成し、当該超音波スラ
イスデータを幾何変換してレンダリング処理により重畳
して表示画像を生成する。

【００８８】また、図８は、視線方向をＲ方向にした場
合であり、超音波ボリュームデータの上方からの超音波
スライスデータ群を生成し、当該超音波スライスデータ
を幾何変換してレンダリング処理により重畳して表示画
像を生成する。

【００８９】図９は、超音波診断装置１０による超音波
ボリューム収集・画像生成の手順を概念的に示したフロ
ーチャートである。図９において、先ず、ＣＰＵ１８に
より予め設定された超音波ボリューム収集条件、表示画
像サイズ、視線方向及び幾何情報等の制御情報が対応す
る各ユニットに対して初期設定される。（ステップＳ
１）。当該初期設定は、電源投入後等における自動的に
設定する構成、あるいは、ユーザインタフェース２０か
らユーザがマニュアル的に入力し設定する構成であって
も良い。

【００９０】続いて、ＲＴＣ１６による制御の下、超音
波プローブ１２の表面より放射線状に広がる超音波ボリ
ュームのスキャンが実行され、当該スキャンによって収
集されたボリュームデータは、受信ユニット２２、整相
加算器２４、検波回路２６、ＥＰ２８、ＦＰ３０の各ユ
ニットにおいて、前述した所定の処理が実行される（ス
テップ２）。

【００９１】続いて、スライス処理ユニット３２は、Ｅ
Ｐ２８及びＦＰ３０から出力された超音波ボリュームデ
ータを、Ｒ−θスライス面、Ｒ−φスライス面、θ−φ
スライス面のいずれかに平行な複数の超音波スライスデ
ータ群に分割して出力する（ステップＳ３）。ステップ
Ｓ３の詳細については後述する。

【００９２】次にシェーディングベクトル演算ユニット
３４は、スライス処理ユニット３２から出力された超音
波スライスデータ群に基づいて各超音波サンプルデータ
の持つ濃度値の勾配を演算し、シェーディングに必要な
３次元的な法線ベクトルを求めて法線ベクトルスライス
データとして出力する（ステップＳ４）。

【００９３】スライスレンダリングユニット３６は、ス
ライス処理ユニット３２の出力した超音波スライスデー
タ及びシェーディングベクトル演算ユニット３４の出力
した法線ベクトルスライスデータに基づいて、テクスチ
ャマッピング法を用いたポリゴン処理を行い３次元画像
を生成する（ステップＳ５、ステップＳ６）。ステップ
Ｓ５ではステップＳ４にて生成されたスライスデータ群
に対して最終的な表示に合わせた角度補正、拡大・縮小
を含む幾何変換処理を行い、ステップＳ６では３次元画
像生成に必要なオパシティやカラー補正あるいは必要に
応じてシェーディング処理を行って中間画像を生成し、
この中間画像を累積加算して累積加算画像を生成する。
この累積加算画像は、超音波ボリュームデータを３次元
的に投影した画像となる。ＣＲＴ３８は、スライスレン
ダリングユニット３６で生成した累積加算画像を表示す
る（ステップＳ７）。

【００９４】表示が完了した後、処理の終了をするかど
うかの判断をする（ステップＳ８）。処理を継続する場
合には、視線方向等を含む表示パラメータの変更があっ
たどうかの判定を行う（ステップＳ９）。当該パラメー
タに変更がない場合には、再びステップＳ２に戻って前
述した一連の処理を繰り返す。パラメータに変更があっ
た場合には、必要なパラメータを各ユニットに設定をし
て再びステップＳ２に戻る。

【００９５】尚、当該処理を複数のボリュームに対して
逐次適応することにより時系列的に３次元画像が得ら
れ、心臓の壁や弁といった臓器の動態観察あるいはコン
トラスト剤やカラードプラデータによる血流動態の観察
が可能になる。

【００９６】（超音波スライスデータ生成処理）図１０
は、ステップＳ３の超音波スライスデータ生成処理を詳
述したフローチャートである。以下のこのフローチャー
トを用いてステップＳ３の処理を説明する。

【００９７】スライス処理部３２は、ＣＰＵ１８から収
集される超音波ボリュームのサイズ、データ種類等の処
理に必要なパラメータを初期設定情報として入力する
（ステップ３１）。当該処理は、電源投入時に予め設定
される場合、あるいは、当該パラメータが変更される度
に実行される。

【００９８】続いて、視線方向を示す視線ベクトルをＣ
ＰＵ１８より入力し、ステップ３１にて入力した当該初
期設定情報に基づいて、最も垂直な面を決定するための
視線方向ベクトルの方向判定前処理を行う（ステップ３
２）。具体的には、ボリュームの向きを表現するボリュ
ーム方向ベクトルと視線ベクトルの内積演算を行う。当
該ボリューム方向ベクトルは、ビーム始点位置におい
て、超音波プローブ１２の表面に垂直な方向のＹ軸ベク
トル、互いに直交するＸ軸ベクトルとＺ軸ベクトルとし
て表現する。当該３ボリューム方向ベクトルと視線方向
ベクトルは、いずれも、単位ベクトルとして表現する。

【００９９】続いて、ステップＳ３２において得られた
内積演算の結果に基づいて、最も垂直な面を判定するた
めに、視線方向ベクトルと最も並行である軸をＸ軸、Ｙ
軸、Ｚ軸の内から判定する（ステップ３３）。具体的に
は内積演算の値が最も小さい軸を選択する。ステップＳ
３３での判定によって決定されたスライス方向に従っ
て、超音波スライスデータ群を生成する。視線方向に対
して最も平行な軸がＸ軸である場合には、図１１（ａ）
に示される通り、Ｒ−φ面をスライス面として超音波ス
ライスデータ群が形成される（ステップ３４ａ）。ま
た、Ｚ軸が最も平行である場合には図１１（Ｂ）のよう
にＲ−θ面で超音波スライスデータが形成され（ステッ
プ３４Ｂ）、Ｙ軸が最も平行である場合には図１１
（ｃ）のようにφ−θ面でスライスが形成される（ステ
ップ３４ｃ）。

【０１００】尚、図１０には明示していないが、Ｓ３４
ａ、Ｓ３４Ｂ、Ｓ３４ｃのスライス生成において、視線
方向とスライス面の角度が大きくなり、スライス間隔が
表示ピクセルよりも大きくなる場合には、複数のスライ
スより中間スライスを補間処理に生成することを行って
もよい。この場合、スライス幾何を新たに生成してもよ
いが、近接するスライスのどちらか一方の幾何情報を用
いることにより、処理演算量を低減することを行っても
よい。

【０１０１】続いて、視線方向の入力を行い（ステップ
Ｓ３５）、視線方向の変更がユーザより指示されたかど
うかの判定を行う（ステップＳ３６）。ステップＳ３６
において視線方向に変更がないと判断場合には、再度ス
テップＳ３５に戻り、ユーザからの視線変更指示を待
つ。視線変更があると判断された場合には、ステップＳ
３２に戻り、前述した処理手順を繰り返すことになる。

【０１０２】尚、変更される視線方向が僅かである場合
には、リアルタイム性を向上させる観点から、再びステ
ップＳ３２に戻って新たな超音波スライスデータを生成
する手順あるいは構成とせず、既に得られた（すなわ
ち、ステップＳ３４ａ、Ｓ３４Ｂ、Ｓ３４ｃのいずれか
で得られた）超音波スライスデータを再処理する構成で
あってもよい。この様に既存の超音波スライスデータを
再処理するか、或いは超音波スライスデータを生成する
かの判別は、視線方向の変化量が所定の閾値を越えるか
否かによって実行することが出来る。

【０１０３】本フローチャートには、処理の終了が明記
されていないが、３次元表示処理を停止、あるいは終了
させる場合、ステップＳ３５において視線方向を入力す
る直前にＣＰＵ１８からの停止指示の有無を判定する構
成であってもよいし、即時に処理を停止する構成であっ
てもかまわない。

【０１０４】（補間スライスの生成）拡大表示、或いは
視線角度が大きくなった場合、ボリューム端部にギザギ
ザ状のアーチファクトが発生する可能性がある。このア
ーチファクトを低減するために、補間スライスを生成し
レンダリングすることで、画質をさらに向上させる構成
であってもよい。

【０１０５】この補間スライス生成は、スライスレンダ
リングユニット３６に入力されたスライスデータと法線
ベクトルスライスから、補間が必要な部位における近接
するスライス群を選び、直線補間によりスライス面方向
に補間データを生成する。複数のスライスデータは、メ
インメモリ３６９のデータ記録部に蓄えられているの
で、ＭＰＵ３６８がこれを読み出し、演算することで実
現される。

【０１０６】（スライスレンダリング処理）図１２は、
ステップＳ５及びステップＳ６で行われるスライスレン
ダリング処理について詳述したフローチャートである。
以下、このフローチャートを用いてステップＳ５及びス
テップＳ６の処理を説明する。前述した通り、スライス
データ群と法線スライス群は、既にメインメモリ３６９
内のデータ領域にシェーディングベクトル演算ユニット
３４より伝送されているものとして説明する。

【０１０７】先ず、ＭＰＵ３６８は、ＣＰＵ１８よりＣ
ＰＵＩ／Ｆ３６１０を介してスライス処理Ｓ３にて決
定された視線方向に基づいて、各超音波スライスデータ
に対応した基本幾何情報を求める（ステップＳ６０
１）。基本幾何情報は、超音波スキャン形状を３角形あ
るいは４角形（以下、要素図形という）の集合として表
現したものであり、超音波スライスデータの各部分と基
本幾何の各部分を同数の要素図形により対応付けられて
いる。この基本幾何情報は、後述するスライス幾何情報
の生成に使用する。基本幾何情報は超音波スライスデー
タのＲ−θスライス面、Ｒ−φスライス面、θ−φスラ
イス面にそれぞれ対応する形状のものが予め記憶されて
おり、スライス面に応じた幾何情報がステップＳ６０１
で選択される。

【０１０８】次に、ＭＰＵ３６８は、最初の超音波スラ
イスデータに対応するスライス幾何情報を求める（ステ
ップＳ６０２）。スライス幾何情報は、表示画像に対応
した２次元座標（表示座標）で表された幾何情報であ
り、超音波スライスデータの表示画像上での形状を要素
図形の集合として表現したものである。スライス幾何情
報は、ステップＳ６０１で求めた基本幾何情報の要素図
形の頂点座標に対して視線方向に応じた回転、視点から
の距離に応じた拡大／縮小、平行移動を含む座標変換処
理を施すことにより求める。この座標変換処理は、一般
的に知られた４×４行列による行列乗算処理により実現
する。

【０１０９】図１３は、Ｒ−φスライス面及びＲ−θス
ライス面の超音波スライスデータに対して実行される幾
何変換を示しており、４角形を用いて対応関係を表現し
た場合の例である。

【０１１０】Ｒ−φスライス面及びＲ−θスライス面
は、直交座標空間上で扇上の平面であるため、この扇形
状を２次元座標で定義した基本幾何情報を用いてスライ
ス幾何情報を求める。また、図１４は、φ−θスライス
面のスライスデータに対する幾何変換を示している。こ
の場合も同様に４角形を用いて対応関係を表現してい
る。φ−θスライス面は直交座標空間上で超音波ビーム
始点を中心とした同心円の椀形状であるため、この椀形
状を３次元座標で定義した基本幾何情報を用いてスライ
ス幾何情報を求める。

【０１１１】図１３に示されるように超音波スライスデ
ータの各部分とスライス幾何情報の各部分を同数の要素
図形により対応付けられている。超音波スライスデータ
の４角形内部には、例えば１０×１０＝１００個の超音
波サンプルデータが割り当てられており、この１００個
の超音波サンプルデータに基づいて求められたデータが
スライス幾何情報の４角形の部分にテクスチャとして嵌
め込まれる（ステップＳ６０３乃至ステップＳ６１
１）。テクスチャの嵌め込みは、超音波スライスデータ
に対応する４角形の内部位置とスライス幾何情報に対応
する４角形内部の位置を各４角形の頂点座標の距離の比
率に基づいて対応付けたデータを処理することにより行
い、光線強度補正、不透明度／カラー処理、シェーディ
ング処理等の処理を含む。

【０１１２】次に１ボリュームの全スライス面の処理が
完了したかを判定し、終了していなければステップＳ６
０３に戻り次のスライス面のデータを処理する（ステッ
プＳ６１２）。ステップＳ６１２で全スライス面の処理
が完了したと判断された場合は、新たな超音波ボリュー
ムデータの入力あるか判断し、新たな超音波ボリューム
データの入力があった場合はステップＳ６０１に戻って
その新たな超音波ボリュームデータについて表示画像の
生成処理を行う（ステップＳ６１３）。

【０１１３】＜補間サンプル位置取得〜ＲasteＲlizati
on＞当該座標変換処理後の要素図形を表示画像のピクセ
ル単位にリサンプルし、処理を行うべきサンプル点座標
を得る（ステップS６０３）。

【０１１４】＜位置座標変換＞次に、ステップＳ６０３
で得られた当該サンプル点座標をステップＳ６０２で行
った座標変換処理の逆操作を行い、スライス幾何におけ
る対応点を得る（ステップＳ６０４）。

【０１１５】＜サンプル取得＞次にステップＳ６０４で
得られた当該スライス幾何サンプル位置を含む要素図形
の頂点座標の比率から、当該スライス幾何サンプル位置
に対応するスライスデータ内のサンプル位置を特定す
る。そして、当該サンプル位置を取り囲む近傍４サンプ
ルをスライスデータより取得する（ステップＳ６０
５）。

【０１１６】＜Ｂi-lineaＲ補間＞ステップＳ６０５に
て取得された当該４スライスサンプルを当該スライスデ
ータ位置が当該近傍４サンプルとの距離を比率として補
間処理（Ｂｉ−ＬｉｎｅａＲ補間）を行い、当該位置に
おけるサンプル値を得る（ステップ６０６）。

【０１１７】＜光線強度取得＞次に、ＭＰＵ３６８は、
ステップ６０４で得られた表示ウィンドウ内の当該座標
変換処理後位置に対応する入射光線の強度を取得する
（ステップＳ６０７）。当該入射光線強度は、表示画像
内のピクセル位置に対応したテーブルとして、メインメ
モリ３６９内に実装する。ステップＳ６０１において、
当該テーブルは１．０に初期化しておき、最初のスライ
スに対しては、当該初期値が用いられる。後述するよう
に当該テーブルは、処理を行う度にステップＳ６１１に
おいて入射光線強度値の補正が行われる。

【０１１８】＜不透明度／カラー＞次に、ステップＳ６
０６で得られた当該サンプル値に対応する不透明度（オ
パシティ）と色付けのためのカラーテーブルを参照し
て、光線の反射率あるいは透過率と３次元画像に累積す
るための赤、緑、青に対応したＲＧＢ光量を得る（ステ
ップＳ６０８）。ステップＳ６０８においては、当該カ
ラーテーブルにより得られらＲＧＢ光量に対して、当該
オパシティテーブルにより得られる不透明度により決定
される反射率、ステップ６０７で得られた当該入射光線
強度による反射光量補正を行い、後述する累積加算のた
めのデータフォーマットであるＲＧＢＡでメインメモリ
３６９に格納する。当該ＲＧＢＡフォーマットにおい
て、ＲＧＢは反射光の赤、緑、青の各色の成分を、Ａは
後述する累積加算時にＲＧＢに乗算する重みである。当
該反射光量補正に用いられた重み（乗算係数）をＡに設
定する。尚、オパシティ及びカラーテーブルはメインメ
モリ３６９内のデータ領域に配置されており、ＣＰＵ１
８がシステムの初期設定値あるいはユーザがユーザＩ／
Ｆを介して設定した値を設定する。

【０１１９】＜シェーディング＞次に、ＭＰＵ３６８
は、ステップＳ６０５と同様に当該サンプル位置を取り
囲む４つの法線ベクトルから平均により当該位置におけ
る法線ベクトルを求め、光源から照射される光線が当該
サンプル位置において視線方向に反射される反射光量を
算出する。ここで用いる法線ベクトルは既に直交座標に
変換されているため、一般的に知られている処理を用い
ればよく、ここでは詳細については省略する。当該反射
光量は、赤、緑、青に対応したＲＧＢ光量であり、ステ
ップＳ６０８で得られた反射光量に加算する。（ステッ
プＳ６０９）。

【０１２０】＜累積加算＞ステップＳ６０９で得られた
最終的な当該反射光量は、システムコントローラ３６６
を介してグラフィックコントローラ３６５に伝送され
る。グラフィックコントローラ３６５は、反射光量デー
タのＡ値をＲＧＢに重み付け（乗算）した中間画像を生
成し、累積加算画像に画素毎に対応させて累積加算する
（ステップＳ６１０）。この中間画像は１つのスライス
面に対応するスライス幾何情報にテクスチャマッピング
したものとなり、累積加算画像は１ボリューム中の各ス
ライス面に対応した中間画像を累積加算したものとな
る。

【０１２１】＜透過光線光度演算＞ステップＳ６０７で
取得した光線強度に１．０からステップＳ６０８で求め
た不透明度を減算した値を乗算して次フレームに入射す
る光線強度を補正する（ステップＳ６１１）。このステ
ップで求められた当該補正光線強度は、前述の光線強度
テーブルに書き戻され、次のスライス処理時に用いる。

【０１２２】＜終了判定＞ステップＳ６１２において、
スライス内の全てのサンプル点に対して処理を完了した
かどうかの判断を行い、完了していない場合には、ステ
ップＳ６０２に戻り、当該スライス内のみ処理データに
対して当該処理を繰り返し実行する。完了した場合に
は、ステップＳ６１３にてボリューム内部の全てのスラ
イスデータに対して処理が完了したかどうかを判定す
る。処理が未完了である場合には、ステップＳ６０２に
戻り、次に処理を行うスライスデータに対して当該処理
を繰り返し実行する。処理が完了した場合には、当該処
理を終了する。ボリュームが連続的に入力される場合に
は、新しいボリュームデータに対して、当該処理を連続
的に行うことにより、時間的に連続した３次元画像デー
タを作成することが可能になる。

【０１２３】尚、ここで述べた処理は、Ｂ／Ｗ輝度デー
タとカラー血流データの区別を明確にせず説明を行った
が、両者において処理の明確な差は存在しないことは明
白である。また、両者のデータから１つの３次元画像を
生成するフュージョン画像生成についても、Ｂ／Ｗ輝度
データと血流データを交互に演算することで実行できる
ことは、説明するまでもない。

【０１２４】＜クリッピング＞ボリュームの一部を切り
取ることにより内部の構造をより詳細に把握することが
できるクリッピング処理の実現方法には、以下の３通り
の実施方法があり、いずれかを用いて実現する。

【０１２５】（１）スライス処理ユニットにおいてクリ
ッピング領域に含まれる超音波サンプルデータ値を０に
することにより、表示されないようにする。

【０１２６】（２）スライスレンダリングユニット内の
オパシティ／カラー設定処理においてクリッピング領域
内の画像データが持つＲＧＢ値を０に設定する。

【０１２７】（３）スライスレンダリングユニット内の
シェーディング処理において乃至は３次元画像生成のた
めの累積加算処理時に加算重みである前記αを０とす
る。

【０１２８】（超音波画像収集・生成処理のタイムチャ
ート）図１５は、以上述べた超音波画像収集・生成処理
のタイムチャートを示している。図１５において、Ｎは
Ｎ番目のボリュームデータを示している。収集された超
音波ボリュームデータは、次の超音波ボリュームデータ
収集期間中にスライス処理及び法線ベクトル演算処理を
施され、更らに次の超音波ボリュームデータ収集期間中
にスライスレンダリング処理を施され、更に次の超音波
ボリュームデータ収集期間中に表示される。

【０１２９】続いて、図９に示すようにステップＳ７に
て診断画像を表示し、終了のための入力があった場合に
は当該処理を終了し、終了しない場合にはステップＳ９
に移行する（ステップＳ８）。ステップＳ９では、条件
の変更があるか否かを判別し、変更がない場合には、同
一の条件にて繰り返し同様の処理がなされる。一方、ス
キャン条件の変更等新たな超音波画像収集・生成処理を
開始する指示入力があった場合には、新たな条件設定、
すなわちパラメータの変更を行い、当該設定に従った処
理が実行される。

【０１３０】（第２の実施の形態）前述したスライス処
理ユニットの出力を極座標のデータのままとせず、ＤＳ
Ｃ（ＤｉｇｉｔａｌＳｃａｎＣｏｎｖｅＲｔｏＲ）
３５によってスキャン変換することにより実現してもよ
い。このような超音波診断装置は、図１（ａ）のＥＰ２
８、ＦＰ３０以後の回路構成を図１（ｂ）に示すように
することで実現できる。また、処理手順としては、スラ
イスレンダリング処理における補間サンプル位置を取得
するステップＳ６０３、位置座標変換を行うステップＳ
６０４、スライスより対応サンプルを取得するステップ
Ｓ６０５、Ｂｉ−ＬｉｎｅａＲ補間処理を行うステップ
Ｓ６０６はＤＳＣ３５において実行する。

【０１３１】以上述べた構成によれば、以下の効果を得
ることができる。

【０１３２】Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向沿ったいずれの方向から
のレンダリング処理を迅速に行うことができる。これに
より、あらゆる方向からのレンダリング画像を生成する
ことができ、より有効な診断画像を提供することができ
る。また、直交座標のボリュームデータを作成していな
いため、従来よりも少ないデータ量にて高画質な三次元
画像を生成することができる。その結果、エコー信号収
集から三次元画像表示までの遅延時間が少なくなり、高
いリアルタイム性を実現することができる。また、従来
と比してハードウェア・リソースを小規模にすることが
でき、その結果低コストにて装置を提供することが可能
となる。こうしたリアルタイム性の向上は、臨床技術の
可能性を広げるものである。例えば、本超音波診断装置
によれば、高いリアルタイム性が必要とされる一穿針等
のインターベンショナル等も困難なく実行することが可
能である。

【０１３３】また、直交座標に変換する前のデータに基
づいて表示画像を生成しているため、直交座標のデータ
に変換する際に生じるデータの潰れによる影響が無く、
例えば、超音波プローブ近傍の走査線密度の高い部分の
データを拡大した場合にも良好な表示画像を得ることが
できる。

【０１３４】以上、本発明を実施形態に基づき説明した
が、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各
種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら
変形例及び修正例についても本発明の範囲に属するもの
と了解される。例えば、本発明の技術的思想は、超音波
診断装置への適用に限定されず、ボリュームデータを取
得し処理する機能を持つ他の医療用画像機器（例えば、
Ｘ線診断装置、Ｘ線ＣＴ装置、磁気共鳴診断装置、核医
学診断装置等）、及び画像処理装置に対して適用するこ
とが可能である。

【０１３５】

【発明の効果】以上本発明によれば、従来よりも少ない
データ量にて高画質な三次元画像を生成する超音波診断
装置、及び画像処理方法を実現することができる。その
結果、エコー信号収集から三次元画像表示までの遅延時
間が少なくなり、高いリアルタイム性を実現することが
できる。また、従来と比してハードウェア・リソースを
小規模にすることができ、その結果低コストにて装置を
提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）、（ｂ）は、超音波診断装置１０の
ブロック構成図を示している。

【図２】図２は、超音波プローブにより収集する超音波
ボリュームデータの幾何形状を示している。

【図３】図３は、スライス処理部３２のブロック構成図
を示している。

【図４】図４は、シェーディングベクトル演算部３４が
行う、極座標の法線ベクトルを直交座標に変換する変換
処理を説明するための概念図である。

【図５】図５は、シェーディングベクトル演算部３４の
ブロック構成図を示している。

【図６】図６は、スライスレンダリング部３６のブロッ
ク構成図を示している。

【図７】図７は、視線方向をφ軸方向とした場合の画像
生成処理の概念を示した図である。

【図８】図８は、視線方向をＲ軸方向とした場合の画像
生成処理の概念を示した図である。

【図９】図９は、超音波診断装置１０による超音波画像
収集・生成処理を示したフローチャートである。

【図１０】図１１は、スライス処理部３２が行うスライ
ス処理を説明するためのフローチャートである。

【図１１】図１１は、視線方向とスライス面の関係を示
す図である。

【図１２】図１２は、スライスレンダリング部３６にお
いて実行される処理を説明するためのフローチャートで
ある。

【図１３】図１３は、Ｒ−φスライス面及びＲ−θスラ
イス面超音波スライスデータとスライス幾何情報の対応
関係を示す図である。

【図１４】図１４は、φ−θスライス面超音波スライス
データとスライス幾何情報の対応関係を示す図である。

【図１５】図１５は、本超音波診断装置が行う画像収集
・生成処理のタイムチャートを示している。

【図１６】図１６は、従来の超音波診断装置の概略構成
を示した図である。

【符号の説明】

１０…超音波診断装置１２…超音波プローブ１４…受信ユニット１６…ＲＴＣ１８…ＣＰＵ２０…ユーザインタフェース２２…受信ユニット２４…整相加算器２６…検波回路２８…ＥＰ３０…ＦＰ３２…スライス処理部３４…シェーディングベクトル演算部３５…ＤＳＣ３６…スライスレンダリング部３８…ＣＲＴ３２０…ＦＩＦＯメモリ３２１…メモリコントローラ３２２…サブシステムコントローラ３２３…ＣＰＵインタフェース３２４〜３２７…第１〜第４のメモリ３４０…ＦＩＦＯメモリ３４１…メモリコントローラ３４２…演算器３４３…極アドレス発生器３４４…座標変換器３４５…ＦＩＦＯメモリ３６０…ＦＩＦＯメモリ３６１、３６２…スライスメモリ３６３…ＤＭＡコントローラ３６４…フレームメモリ３６５…グラフィックコントローラ３６８…ＭＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── 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 15/00 ２００Ａ６１Ｂ 5/05 ３８０５Ｂ０８０ 17/40 Ｇ０１Ｎ 24/02 ５２０ＹＦターム(参考） 4C096 AB27 AD14 DC36 4C301 EE07 EE10 EE15 JB30 JC13 KK17 LL03 LL04 4C601 EE04 EE07 EE12 JB34 JB46 JB55 JC15 JC20 JC25 JC26 KK21 KK22 LL01 LL02 LL04 5B050 AA02 BA04 DA07 EA07 EA17 EA26 FA02 FA09 FA19 5B057 AA07 BA05 CA13 CB12 CD06 CD14 CH01 CH11 DA16 5B080 BA05 DA07 FA15 GA15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】超音波プローブによって収集された３次元
空間内の超音波ボリュームデータを記憶する記憶手段
と、前記超音波ボリュームデータから複数のスライス面の超
音波スライスデータを生成するスライスデータ生成手段
と、前記超音波ボリュームデータから表示画像を生成する際
の視線方向を設定する視線方向設定手段と、前記視線方向及び前記スライス面の位置に基づいて、複
数の要素図形で構成される幾何情報を求める幾何情報生
成手段と、前記超音波スライスデータ中の前記要素図形に対応する
部分のデータに基づいて前記要素図形内部の値を求め、
これに基づいて表示画像を生成する表示画像生成手段と
を備えることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】前記表示画像生成手段は、前記幾何情報に
基づいて複数のスライス面それぞれに対応する中間画像
を求め、その中間画像を累積加算することにより表示画
像を生成するものであることを特徴とする請求項１記載
の超音波診断装置。
【請求項３】前記記憶手段は、前記超音波ボリュームデ
ータの空間位置を距離Ｒ，２つの異なる方向に対応する
角度φ，θの収集座標に対応して記憶しており、前記スライスデータ生成手段は、Ｒ、φ、θの１つが同
じ値であるスライス面のデータを超音波スライスデータ
として出力するものであることを特徴とする請求項１又
は請求項２のいずれか１項記載の超音波診断装置。
【請求項４】前記表示画像生成手段は、前記複数のスライスデータのうち、近接するスライスデ
ータの強度勾配から法線ベクトルを算出し、当該法線ベ
クトルを表示座標に変換する法線ベクトル演算手段と、前記表示座標の法線ベクトルを利用してシェーディング
処理を行うシェーディング処理手段を有することを特徴
とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の超音
波診断装置。
【請求項５】前記スライス生成手段は、収集された近接
実サンプルより補間スライスを生成することを特徴とす
る請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項６】前記表示画像生成手段は、不透明度或いは
透明度に基づいて画素輝度を補正する手段を有すること
を特徴とする請求項１乃至請求項５のうちいずれか１項
記載の超音波診断装置。
【請求項７】前記表示画像生成手段は、所定の領域のデ
ータが表示されないように、その領域に対して他の領域
と異なる処理を施すクリッピング手段を有することを特
徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項記載
の超音波診断装置。
【請求項８】収集された３次元空間内のボリュームデー
タを記憶する記憶手段と、前記ボリュームデータから複数のスライス面のスライス
データを生成するスライスデータ生成手段と、前記ボリュームデータから表示画像を生成する際の視線
方向を設定する視線方向設定手段と、前記視線方向及び前記スライス面の位置に基づいて、複
数の要素図形で構成される幾何情報を求める幾何情報生
成手段と、前記スライスデータ中の前記要素図形に対応する部分の
データに基づいて前記要素図形内部の値を求め、これに
基づいて表示画像を生成する表示画像生成手段とを備え
ることを特徴とする医用診断装置。
【請求項９】収集された３次元空間内のボリュームデー
タを記憶するステップと、前記ボリュームデータから複数のスライス面のスライス
データを生成するステップと、前記ボリュームデータから表示画像を生成する際の視線
方向を設定するステップと、前記視線方向及び前記スライス面の位置に基づいて、複
数の要素図形で構成される幾何情報を求めるステップ
と、前記スライスデータ中の前記要素図形に対応する部分の
データに基づいて前記要素図形内部の値を求め、これに
基づいて表示画像を生成するステップとを備えることを
特徴とする画像処理方法。