JP2004105256A

JP2004105256A - 画像表示装置

Info

Publication number: JP2004105256A
Application number: JP2002268411A
Authority: JP
Inventors: Masashi Hara; 原　昌司
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2002-09-13
Filing date: 2002-09-13
Publication date: 2004-04-08
Also published as: US7315638B2; US20040051710A1

Abstract

【課題】被写体の断層面画像を表示する画像表示装置において、画像処理のためのユーザによる煩雑な作業を伴わず、効率のよい画像観察を可能にする。
【解決手段】断層面指定手段２０により被写体における任意の断層面Ｒを指定し、厚さ指定手段３０により断層面Ｒを含む上記厚さＴを指定する。断層面投影画像データ生成手段４０は、取得手段１０により取得された被写体を表す３次元の画素値からなる画像データＶに基づいて、指定された断層面Ｒと厚さＴとにより特定される領域内部における画素値の厚さ方向の平均値を断層面Ｒと平行な面に投影することにより断層面投影画像データＰを生成する。画像処理条件設定手段５０は断層面投影画像データＰの解析結果に基づいて画像処理条件を設定し、画像処理手段６０により断層面投影画像データＰに画像処理を施して処理済画像データＰ′を得、表示制御部７１が処理済画像データＰ′が表す画像Ｐ′を画像表示部７２の画面上に表示させる。
【選択図】　　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、３次元の画像データに基づく画像表示装置に関し、特に詳しくは、３次元領域において任意の断層面で切り出された断層面画像を表示する画像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、被写体の内部を観察するために、ＣＴ撮影装置等を用いて被写体の断層像を１つの軸に沿って所定の間隔で撮影し表示することが行われているが、被写体内部をより分かりやすく表示するために、ＣＴ撮影装置等で得られた複数の断層面を表す画像データを積層して、被写体の３次元領域の画像データを得た後、その３次元領域の画像データに基づいて、被写体を所定の軸に沿った断層面で切り出した断層面画像を表示する手法（例えば、特許文献１参照）や、任意の断層面で切り出した断層面画像を表示する手法（例えば、特許文献２参照）などが提案されている。また、複数の断層面画像に対して加算平均処理を施し、加算平均された断層面画像を表示する、いわば、厚みを持たせた断層面画像を表示する手法（例えば、特許文献３参照）が提案されている。
【０００３】
これらの手法によれば、被写体の所望の断層面における画像を表示させることができ、また、１枚の画像で、指定した断層面のみならずその前後の情報をも包含して観察することができるので、ユーザが被写体内部の３次元的なイメージを容易に捕らえることが可能となる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１１０００号公報
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−１３７２３６号公報
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−２３８９３４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような、厚みを持たせた断層面画像を表示する手法によれば、一般的に、画像として表示される特定領域が異なれば、表示する画像の濃淡情報も異なる。そのため、断層面や厚さを指定し直すと、濃度の低い画像やコントラストの低い画像など、観察し辛い画像が表示されることがある。そこで、一般的には、表示する画像に画像処理を施し、それらの画像を観察し易い画像に変換する作業が行われる。このような画像処理の作業は、これまで、ユーザのマニュアル操作により行われており、従って、断層面や厚さを指定し直したときに、観察し辛い画像が表示される度に、ユーザが所望の画像処理条件を設定し、それらの画像に対して画像処理を施す必要があった。しかしながら、ユーザによるこのような作業は非常に煩雑であり、画像を効率よく観察することができない。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、画像処理のためのユーザによる煩雑な作業を伴わず、被写体の断層面画像を効率よく観察することが可能な画像表示装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による第１の画像表示装置は、被写体を表す３次元の画素値からなる画像データを取得する取得手段と、被写体において任意の断層面を指定する断層面指定手段と、断層面と垂直な方向の厚さを指定する厚さ指定手段と、画像データに基づいて、指定された断層面とその断層面を含む上記厚さとにより特定される領域内部における画素値の厚さ方向の平均値を、断層面と平行な面に投影することにより得られる断層面投影画像を表す断層面投影画像データを生成する手段と、上記厚さに基づいて画像処理条件を設定する画像処理条件設定手段と、画像処理条件に基づいて、断層面投影画像データに画像処理を施す画像処理手段と、画像処理が施された処理済画像データに基づいて、処理済画像データが表す画像を表示する表示手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明による第２の画像表示装置は、被写体を表す３次元の画素値からなる画像データを取得する取得手段と、被写体において任意の断層面を指定する断層面指定手段と、断層面と垂直な方向の厚さを指定する厚さ指定手段と、画像データに基づいて、指定された断層面とその断層面を含む上記厚さとにより特定される領域内部における画素値の厚さ方向の平均値を、断層面と平行な面に投影することにより得られる断層面投影画像を表す断層面投影画像データを生成する手段と、断層面投影画像データの解析結果に基づいて、画像処理条件を設定する画像処理条件設定手段と、画像処理条件に基づいて、断層面投影画像データに画像処理を施す画像処理手段と、画像処理が施された処理済画像データに基づいて、処理済画像データが表す画像を表示する表示手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
上記第１の画像表示装置においては、指定された厚さに基づいて、画像処理条件を設定しているが、第２の画像表示装置においては、生成された断層面投影画像データの解析結果に基づいて、画像処理条件を設定している点で異なる。
【００１２】
ここで、「被写体を表す３次元の画素値からなる画像データ」とは、被写体の内部構造を３次元的に配列された複数の画素の値によって表現したデータであり、例えば、ＣＴ撮影装置等により、被写体の断層面を１つの軸に沿って所定の間隔で撮影することにより取得される、複数の断層面画像を表す２次元の画素値からなるデータを上記１つの軸に沿って積層して得られる３次元データがある。
【００１３】
また、「断層面と断層面を含む上記厚さとにより特定される領域」とは、指定された厚さ分だけ離れて位置する断層面に平行な２つの異なる面で挟まれた領域であって、その領域内に断層面を含むような領域を意味するものである。
【００１４】
また、「画像処理」としては、例えば、画像の濃度レベルやコントラストを調整するための階調処理、画像の特定の周波数帯の成分を強調させるための周波数処理等が考えられる。
【００１５】
また、「断層面投影画像データの解析結果」としては、例えば、断層面投影画像データに対して画素値のヒストグラム解析を行った結果が考えられる。
【００１６】
なお、「厚さ指定手段」は、任意の厚さを指定できるものであってもよいし、所定の選択肢の中から選択して指定するようにしてもよい。
【００１７】
第１の画像表示装置において、「画像処理条件設定手段」は、厚さに基づいて画像処理条件を設定する際に、厚さ毎に予め用意された画像処理条件を呼び出して設定するようにしてもよいし、厚さを示す値を基に演算した結果から得られる画像処理条件を設定するようにしてもよい。
【００１８】
なお、上記第１および第２の画像表示装置において、「画像処理条件設定手段」は、画像データが表す被写体の種類にも基づいて、画像処理条件を設定するものであってもよいし、断層面投影画像の観察目的にも基づいて、画像処理条件を設定するものであってもよい。
【００１９】
また、「取得手段」は、本発明の画像表示装置に備えられた記憶手段から読み出すことによって上記画像データを取得する形態であってもよく、あるいは、ネットワーク等で接続されたＣＴ撮影装置や画像サーバなどから上記画像データを取得する形態であってもよい。
【００２０】
なお、画像データは、３次元ＣＴデータであってもよい。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の第１の画像表示装置によれば、被写体を表す３次元の画素値からなる画像データを取得し、被写体において任意の断層面および上記断層面に垂直な方向の厚さを指定し、取得された画像データに基づいて、指定された断層面と断層面を含む上記厚さとにより特定される領域内部における画素値の厚さ方向の平均値を、断層面と平行な面に投影することにより断層面投影画像データを生成し、上記厚さに基づいて画像処理条件を設定した後、設定された画像処理条件に基づいて、断層面投影画像データに画像処理を施して処理済画像データを得、処理済画像データが表す画像を表示するようにしているので、厚さの切り替え操作に連動して、観察に適した画像が表示されるため、ユーザによる画像処理条件の設定や画像処理のための煩雑な操作が不要になり、より効率のよい観察作業を行うことができる。
【００２２】
また、本発明の第２の画像表示装置によれば、被写体を表す３次元の画素値からなる画像データを取得し、被写体において任意の断層面および上記断層面に垂直な方向の厚さを指定し、取得された画像データに基づいて、指定された断層面と断層面を含む上記厚さとにより特定される領域内部における画素値の厚さ方向の平均値を、断層面と平行な面に投影することにより断層面投影画像データを生成し、断層面投影画像データの解析結果に基づいて画像処理条件を設定した後、設定された画像処理条件に基づいて、断層面投影画像データに画像処理を施して処理済画像データを得、処理済画像データが表す画像を表示するようにしているので、断層面および／または厚さの切り替え操作に連動して、観察に適した画像が表示されるため、ユーザによる画像処理条件の設定や画像処理のための煩雑な操作が不要になり、より効率のよい観察作業を行うことができる。
【００２３】
なお、上記第１および第２の画像表示装置において、画像処理条件を、被写体の種類にも基づいて設定するようにすれば、被写体毎に存在する画像の濃淡についての特徴に適応した画像処理条件を設定することができ、より観察に適した画像を表示することができる。
【００２４】
また、上記第１および第２の画像表示装置において、画像処理条件を、観察目的にも基づいて設定するようにすれば、目的に応じて適当な画像処理条件を設定することができ、より観察に適した画像を表示することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００２６】
図１は本発明の画像表示装置の実施形態の構成を示す概略ブロック図、図２は画像表示装置の外観を示した図である。
【００２７】
図１に示す本実施形態の画像表示装置１は、被写体を表す３次元の画素値からなる画像データＶを取得する取得手段１０と、被写体において任意の断層面Ｒを指定する断層面指定手段２０と、断層面Ｒと垂直な方向の厚さＴを指定する厚さ指定手段３０と、画像データＶに基づいて、指定された断層面Ｒと断層面Ｒを含む上記厚さＴとにより特定される領域内部における画素値の厚さ方向の平均値を、断層面Ｒと平行な面に投影することにより得られる断層面投影画像Ｐを表す断層面投影画像データＰ（以下、簡単のため、画像を表すデータとその画像を同じ記号を用いて表す）を生成する断層面投影画像データ生成手段４０と、生成された断層面投影画像データの解析結果に基づいて、画像処理条件を設定する画像処理条件設定手段５０と、設定された画像処理条件に基づいて、断層面投影画像データＰに対して画像処理を施し処理済画像データＰ′を得る画像処理手段６０と、処理済画像データＰ′が表す画像を表示する表示手段７０とにより構成されている。
【００２８】
表示手段７０は、処理済画像データＰ′を画像表示用の信号に変換し、処理済画像データＰ′が表す画像Ｐ′を後述の画像表示部７２に表示させる表示制御部７１と、各種画像やその他の情報を表示させるためのＣＲＴや液晶パネルなどの画像表示部７２とにより構成されている。
【００２９】
この画像表示装置１には、被写体において任意の断層面Ｒおよび厚さＴを指定するためのデータの入力や各種操作を行うための、キーボード９１、マウス９２などからなる入力手段９０がさらに設けられている。なお、入力手段９０は、本発明の必須の構成要素ではない。
【００３０】
画像表示装置１は、図２に示すように、テーブル２上に画像表示部７２や入力手段９０が載置され、テーブル２の下に置かれた本体３の中に、取得手段１０や断層面投影画像データ生成手段４０などその他のものが収容される。
【００３１】
取得手段１０は、具体的にはＣＤ−ＲＯＭやＭＯ（光磁気ディスク）などのコンピュータ読取り可能な可搬型の記録媒体に記録された画像データＶを読み出すか、あるいは画像表示装置１にネットワーク等で接続されたＣＴ撮影装置から撮影によって取得された画像データＶを読み出して、この読み出したデータを格納しておくハードディスクなどの磁気記録装置から構成されている。
【００３２】
断層面指定手段２０は、被写体において任意の断層面Ｒを指定する処理を行うものであり、厚さ指定手段３０は、その断層面Ｒを含む厚さＴを指定する処理を行うものであるが、指定された断層面Ｒと断層面Ｒを含む厚さＴとにより特定される領域が断層面投影画像Ｐとしての表示対象となる。なお、断層面Ｒは１つだけ指定してもよいし、１つの軸に沿って所定の間隔で被写体を切り出す複数の断層面Ｒを同時に指定するようにしてもよい。なお、これら断層面Ｒおよび厚さＴの指定処理は、画像表示部７２の画面に被写体を表すなんらかの画像を表示させておき、その画像上で断層面Ｒを特定するための点をキーボード９１やマウス９２を用いてポイント入力したり、断層面Ｒのモデルとなる図形を表示させておき、その図形を３次元的に所定の軸に沿って移動または回転させて所望の断層面Ｒの位置を決定したりして、幾何学的に指定するようにしてもよいし、断層面Ｒを特定する点の座標や厚さＴを示す数値などを直接入力して指定するようにしてもよい。
【００３３】
断層面投影画像データ生成手段４０は、指定された断層面Ｒと断層面Ｒを含む厚さＴとにより特定される領域内部の各画素値を厚さ方向に平均をとり、それらの画素値の平均値を断層面Ｒと平行な面に投影し、断層面投影画像Ｐを表す２次元の断層面投影画像データＰを生成するものである。また、断層面投影画像データ生成手段４０は、指定された任意の断層面Ｒと断層面Ｒを含む厚さＴとにより特定される領域のみでなく、予め設定された若しくは所定の範囲で選択可能な断層面および厚さにより特定される領域についても、断層面投影画像データを生成する。例えば、画像表示装置１を立ち上げたときに、予め設定されている初期条件に従って特定される領域について断層面投影画像データを生成したり、予め決められている軸に垂直な断層面を指定して特定される領域について断層面投影画像データを生成したりする。なお、指定する厚さを被写体の厚み程度にすれば、被写体内部の略全体の画素値が平均化された断層面投影画像データが生成されることになり、このデータが表す画像は通常の放射線画像に近い画像となる。よって、厚さを調整することにより、断層面投影画像を用途に合った形態で表示させることができる。
【００３４】
画像処理条件設定手段５０は、断層面投影画像データＰの解析結果に基づいて、画像処理条件を設定するものであり、また、画像処理手段６０は、設定された画像処理条件に基づいて、断層面投影画像データＰに対して、階調処理や周波数処理などの画像処理を施し、処理済画像データＰ′を得るものである。
【００３５】
断層面投影画像Ｐとして表示させる被写体の領域によっては、画像の中に多くの濃淡情報が含まれ、画像が認識しづらくなることがあるが、断層面投影画像データＰの解析結果に基づいて画像処理条件を設定し、その画像処理条件に基づいて断層面投影画像データＰに対して画像処理を施すことにより、そのような断層面投影画像Ｐをより認識し易い画像へ変換することが可能となる。特に厚さＴを比較的大きくすると、画素値の平均化が影響し、濃淡が比較的緩やかな画像となる傾向があるが、そのような場合は、画像の認識性能をより向上させるため、断層面投影画像データＰに対し、画像の輪郭を強調させるような周波数成分毎に重み付けをする周波数処理などを施すことが考えられる。なお、解析結果としては、例えば、画素値のヒストグラム解析の結果を用いることができる。
【００３６】
なお、階調処理条件の具体的な設定方法としては、例えば、画像の濃淡を表す階調レベルのフルスケールを元の画素値のどの範囲に対応させるかを、画素値の範囲のセンタ値であるウィンドウ値（以下、ＷＣとする）とその幅であるウィンドウ幅（以下、ＷＷとする）をもって設定する方法がよく知られており、本実施形態においても、この方法により階調処理条件を設定することにする。
【００３７】
表示制御部７１は、画像表示部７２の画面上において、断層面投影画像を１つ以上表示する断層面画像表示エリアと、各種設定を行うための操作パネルを表示する操作パネル表示エリアとが隣接して設けられるようにレイアウト設定をする。また、表示制御部７１は、２つの異なる表示モードの切り替えが可能であり、被写体を１つの軸に沿って所定の間隔で設定される断層面で切り出した連続的な断層面投影画像を、隣接して同時に表示する「Ｔｉｌｅ　Ｖｉｅｗ」モードと、被写体を予め決められた互いに直交する３つの軸に垂直な断層面で切り出した３つの断層面投影画像および指定された任意の断層面で切り出した断層面投影画像を隣接して同時に表示する「Ｍｐｒ　Ｖｉｅｗ」モードとを、ユーザの操作に応じて切り替える。なお、上記の互いに直交する３つの軸は、被写体の上下方向のＡ軸（Ａｘｉａｌ）、被写体の正面方向のＣ軸（Ｃｏｒｏｎａｌ）、被写体の側面方向のＳ軸（Ｓａｇｉｔｔａｌ）である。
【００３８】
次に第１実施形態の画像表示装置１の作用について説明する。
【００３９】
本実施形態においては、画像データＶは、人体の胸部を被写体として、ＣＴ撮影装置により撮影された複数のスライス画像を表す２次元のデータをスライス軸方向に積層することにより３次元のデータとして得るものとする。取得された３次元のデータは、画像表示装置１の取得手段１０に入力され、格納されているものとする。
【００４０】
画像表示装置１を立ち上げると、表示制御部７１が、「Ｔｉｌｅ　Ｖｉｅｗ」モードまたは「Ｍｐｒ　Ｖｉｅｗ」モードのうち、予め設定されたいずれかの表示モードで画面表示を行う。なお、本実施形態においては、立ち上げ時の表示モードは「Ｔｉｌｅ　Ｖｉｅｗ」モードに設定されているものとする。
【００４１】
図３は画像表示装置１を立ち上げた直後における「Ｔｉｌｅ　Ｖｉｅｗ」モードでの画像表示部７２の画面上の表示レイアウトを示した図である。画面の右側に操作パネル表示エリアＸ、左側に断層面画像表示エリアＹが設けてある。
【００４２】
ここで、操作パネル表示エリアＸ内の操作ボタン等の機能について説明する。
【００４３】
「ＳＴＡＲＴ」ボタン（Ｘ１）は、被写体の断層面投影画像の表示を開始させるためのものである。このボタンを押すことにより、取得手段１０に格納されている３次元データをもとに、予め登録されている設定に従って、断層面画像表示エリアＹに断層面投影画像が表示される。
【００４４】
「Ｃｏｎｆｉｇ．」ボタン（Ｘ２）は、各種設定を予め登録するためのものである。このボタンを押すと設定登録表示窓が現れ、立ち上げ時の表示モードの選択、階調処理条件のプリセットなどを行うことができる。
【００４５】
「Ｖｉｅｗ　Ｍｏｄｅ」エリア（Ｘ３）は、表示モードを切り替えるためのものであり、「Ｔｉｌｅ　Ｖｉｅｗ」モードまたは「Ｍｐｒ　Ｖｉｅｗ」モードのどちらかを指定すると表示モードが切り替わる。
【００４６】
「Ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ」エリア（Ｘ４）は、階調処理条件を設定するためのものである。階調処理条件は「Ｐｒｅｓｅｔ」にて、プリセットされたウィンドウ幅ＷＷとウィンドウ値ＷＣとの組み合わせからなる階調処理条件のパターンを選択できるようになっているが、階調処理条件が１つもプリセットされていない場合または選択されていない場合は、デフォルトの階調処理条件が適用される。設定されたウィンドウ幅ＷＷおよびウィンドウ値ＷＣは、「ＷＷ：１６００」、「ＷＣ：−６００」のように表示される。階調処理条件を調整したい場合は、階調設定ボタン（太陽のようなマークのもの）を押すと、ウィンドウ幅ＷＷおよびウィンドウ値ＷＣの可変機能がＯＮになり、マウス９２をクリックボタンを押しながら上下左右に移動させると、ウィンドウ幅ＷＷおよびウィンドウ値ＷＣが連続的に変化するので、所望の条件でマウス９２を停止させクリックボタンを離せばよい。階調設定ボタンをもう一度押せば、ＷＷおよびＷＣの可変機能はＯＦＦになる。「Ｒｅｓｅｔ」ボタンを押すと、ウィンドウ幅ＷＷおよびウィンドウ値ＷＣは「Ｐｒｅｓｅｔ」で選択されている階調処理条件にリセットされる。なお、「Ｐｒｅｓｅｔ」にて何も階調処理条件が選択されていない場合は、デフォルトの値にリセットされる。また、「Ａｕｔｏ」ボタンを押して、自動設定機能をＯＮにしておくと、表示される画像の画素値のヒストグラム解析が行なわれ、その解析結果に基づいて常に適正な階調処理条件が設定されるようになる。
【００４７】
「Ｐａｎ」エリア（Ｘ５）は、画像の縮率を下げるためのものであり、「Ｐ」を押している間、一定の速度で縮率を下げ、引いた位置から見た画像へと変化してゆく。「Ｒ」を押すと元の縮率にリセットされる。
【００４８】
「Ｚｏｏｍ」エリア（Ｘ６）は、画像の縮率を上げるためのものであり、「Ｚ」を押している間、一定の速度で縮率を上げ、拡大した画像へと変化してゆく。「Ｒ」を押すと元の縮率にリセットされる。
【００４９】
「ＣＴ　Ｖａｌｕｅ」エリア（Ｘ７）は、画像中の各画素値（ＣＴ値）を知るためのものであり、「Ｃ」ボタンを押してＣＴ値の表示機能をＯＮにすると、ポインタで指し示した画素におけるＣＴ値を「Ｃ」ボタンの横に表示するようになっており、階調処理条件を設定する際の参考にすることができる。なお、「Ｃ」ボタンをもう一度押すと、ＣＴ値の表示機能がＯＦＦになる。
【００５０】
「Ｏｖｅｒｌａｙ」エリア（Ｘ８）は、画像中に補助線を表示するか否かを選択するためのものであり、「Ｏ」ボタンを押して表示機能をＯＮにすると、中心線や断層面Ｒの位置などを示すための補助線が表示され、もう一度押すと表示機能がＯＦＦになり補助線が消える。
【００５１】
「Ｓｐａｃｉｎｇ」エリア（Ｘ９）は、「Ｔｉｌｅ　Ｖｉｅｗ」モードのときにのみ現れ、指定された軸方向（Ａ軸、Ｃ軸、Ｓ軸のいずれか１つ）における連続した断層面投影画像を表示する際に、断層面の間隔を設定するためのものであり、矢印ボタンを押して、その間隔を調整することができる。設定された間隔を示す値は、矢印ボタンの横に表示される。
【００５２】
「Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ」ボタン（Ｘ１０）は、厚さＴを指定するためのものであり、このボタンを押すと厚さの選択画面が現れ、その選択肢の中から所望の厚さを選択できるようになっている。なお、厚さは、選択するのではなく、直接、値を入力するようにしてもよいし、スライダーを動かして厚さＴを変えるようにしてもよい。
【００５３】
「Ｔｉｌｅ」（Ｘ１１）は、「Ｔｉｌｅ　Ｖｉｅｗ」モードのときにのみ現れ、断層面画像表示エリアＹに、画像を同時にいくつ表示させるかを決めるためのものであり、縦横の表示枚数を、「１×１」（１枚）、「２×２」（４枚）、「３×３」（９枚）、または「４×４」（１６枚）の中から選択できるようになっている。なお、表示枚数はこれらに限られるものではない。
【００５４】
３軸方向断層面画像表示エリア（Ｘ１２）は、Ａ軸，Ｃ軸，Ｓ軸の３つの軸に垂直なそれぞれの断層面で切り出した代表的な３つの断層面画像Ｄａ，Ｄｃ，Ｄｓを表示しており、具体的には被写体の中心点を通る断層面で切り出した画像である。これら３つの断層面画像のうちいずれかを指定すると、指定された断層面画像における断層面の軸方向に沿った連続的な断層面投影画像が、「Ｔｉｌｅ」にて設定された枚数だけ断層面画像表示エリアＹに表示される。
【００５５】
スライドバー（Ｘ１３）は、断層面投影画像として表示される被写体の領域を設定するためのものであり、スライドバーを上下に移動させることにより、指定されている断層面画像における断層面の軸方向に沿って、表示される被写体の領域を、軸方向の幅を保ったまま、その軸方向に沿ってシフトさせることができる。現在表示されている領域は、３軸方向断層面画像表示エリア（Ｘ１２）に表示されている３つの断層面画像中に２本の線分（Ｌ１，Ｌ２）で挟まれて表示される。なお、表示領域をシフトさせるには、スライドバー（Ｘ１３）を使用せずに、上記の３つの断層面画像中に表示された２本の線分をマウス９２を用いてドラッグして移動するようにしてもよい。
【００５６】
さて、画像表示装置１を立ち上げた後、まず「ＳＴＡＲＴ」ボタン（Ｘ１）を押すと、断層面投影画像データ生成手段４０が、操作パネル表示エリアＸにて設定されている条件に基づき、取得手段１０から必要なデータを読み出し、「Ｔｉｌｅ　Ｖｉｅｗ」モードで表示される断層面投影画像Ｐｔを表す断層面投影画像データＰｔを生成する。ここでは、「Ｔｉｌｅ」（Ｘ１１）＝”１×１”、３軸方向断層面画像表示エリア（Ｘ１２）にて選択された断層面の軸＝”Ｃ軸”、スライドバー（Ｘ１３）にて選択された断層面Ｒｔ＝”デフォルトとして胸部の中心点を含む面”、「Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ」（Ｘ１０）にて選択された厚さＴｔ＝”デフォルトとして１ｍｍ”とし、この条件に従って、断層面投影画像データＰｔが生成されるものとする。また、「Ｗｉｎｄｏｗｉｎｇ」（Ｘ４）では”Ａｕｔｏ”による階調処理条件の自動設定機能はＯＮになっているものとし、画像処理条件設定手段５０は、生成された断層面投影画像データＰｔのＣＴ値のヒストグラム解析を行い、その結果に基づいて、適正な階調処理条件を設定する。例えば、画像全体のうち主要部分をカバーするＣＴ値の範囲が階調のダイナミックレンジに対応するようにデータＰｔを変換する階調処理条件を設定する。画像処理手段６０は、設定された画像処理条件に基づいて、データＰｔに対し画像処理を施し、処理済画像データＰｔ′を得る。表示制御部７１は、処理済画像データＰｔ′に基づいて、処理済画像データＰｔ′が表す断層面投影画像Ｐｔ′、すなわち、画像処理された胸部の正面方向の断層面投影画像を画像表示部７２の画面上の断層面画像表示エリアＹに１枚表示する。
【００５７】
図４は、このようにして断層面投影画像Ｐｔ′が１枚表示された画面を示した図である。
【００５８】
ここで、「Ｔｉｌｅ」を例えば”３×３”に変更したとすれば、「Ｓｐａｃｉｎｇ」で設定された間隔で９枚の断層面投影画像Ｐｔ′が表示される。これらの各画像は、もちろん、操作パネル表示エリアＸで設定された条件をすべて反映した形態で表示される。
【００５９】
図５は、このようにして９枚の断層面投影画像Ｐｔ′が表示された画面を示した図である。
【００６０】
次に、「Ｖｉｅｗ　Ｍｏｄｅ」（表示モード）を「Ｔｉｌｅ　Ｖｉｅｗ」モードから「Ｍｐｒ　ｖｉｅｗ」モードへと切り替えてみる。表示モードを「Ｍｐｒ　ｖｉｅｗ」モードへと切り替えると、断層面画像表示エリアＹには、４つの表示窓が同時に設けられ、操作パネル表示エリアＸでは、図３のＸ１０からＸ１３で記されていた操作部に代わり、新たな操作部が現れる。
【００６１】
図６は、このようにして表示モードを「Ｍｐｒ　Ｖｉｅｗ」モードに切り替えた時の画面を示した図である。左上の表示窓Ｗａには、被写体の上下方向のＡ軸に垂直な断層面によって切り出された断層面投影画像であって下方から見た画像Ｐａ、左下の表示窓Ｗｃには、被写体の正面方向のＣ軸に垂直な断層面によって切り出された断層面投影画像であって正面から見た画像Ｐｃ、右下の表示窓Ｗｓには、被写体の側面方向のＳ軸に垂直な断層面によって切り出された断層面投影画像であって左側面から見た画像Ｐｓ、右上の表示窓Ｗｏには、任意の断層面によって切り出された断層面投影画像Ｐｏがそれぞれ表示される。
【００６２】
なお、「Ｍｐｒ　ｖｉｅｗ」モードにおいても、断層面Ｒおよび厚さＴが指定されると、断層面投影画像データ生成手段４０にて、取得手段１０から必要なデータが読み出されて断層面投影画像データＰが生成され、画像処理条件設定手段５０が断層面投影画像データＰのＣＴ値のヒストグラム解析の結果に基づいて画像処理条件を設定し、画像処理手段６０が設定された画像処理条件に基づいて断層面投影画像データＰに対して画像処理を施し、処理済画像データＰ′を得、表示制御部７１は処理済画像データＰ′に基づいて、処理済画像データＰ′が表す断層面投影画像Ｐｔ′を画像表示部７２の画面上に表示するという一連の処理は、「Ｔｉｌｅ
Ｖｉｅｗ」モードと同じである。
【００６３】
また、表示モードを切り替えた直後は、通常、表示窓Ｗａ，Ｗｃ，Ｗｓには被写体の中心点を通る各軸に垂直な断層面で切り出された断層面投影画像が表示され、表示窓Ｗｏには「Ｔｉｌｅ　Ｖｉｅｗ」モード時に操作していた画像が表示される。表示窓Ｗｏにて、任意の断層面で切り出された断層面投影画像Ｐｏを表示させるためには、はじめに、表示窓Ｗａ，Ｗｃ，Ｗｓにすでに表示されている断層面投影画像Ｐａ，Ｐｃ，Ｐｓ（以下、総称して３軸断層面投影画像という）のうちいずれかの画像を表示窓Ｗｏにコピーし、次に、コピーされた画像をもとに、その画像における断層面ＲｏをＡ軸，Ｃ軸，Ｓ軸のいずれかの軸を基準に回転させることにより、断層面Ｒｏに垂直な軸を決定し、断層面Ｒｏをその軸に沿って移動させることにより、任意の断層面Ｒｏを指定し、またその厚さＴｏを指定して、任意の断層面投影画像Ｐｏを表示させる。
【００６４】
ここで、操作パネル表示エリアＸ内の新たな操作ボタン等の機能について説明する。
【００６５】
「Ｃｏｐｙ　Ｆｒｏｍ」エリア（Ｘ１５）は、上記３軸断層面投影画像のうちいずれかの画像を表示窓Ｗｏにコピーするためのものであり、「Ａ」，「Ｃ」，「Ｓ」の各ボタンを押すと、それぞれ断層面投影画像Ｐａ，Ｐｃ，Ｐｓが表示窓Ｗｏにコピーされる。なお、画像のコピーは、所望の画像をドラッグして、表示窓Ｗｏにドロップするようにしても行うことができる。
【００６６】
「Ｒｏｔａｔｅ」エリア（Ｘ１４）は、表示窓Ｗｏに表示されている断層面投影画像Ｐｏの断層面ＲｏをＡ軸、Ｃ軸、Ｓ軸のいずれかの軸を基準に回転させるためのものであり、矢印のボタンを押すと、断層面Ｒｏがその矢印方向に回転する。なお、断層面Ｒｏの回転は、後述の、３軸断層面投影画像の各画像中に表示される、断層面Ｒｏの位置を表す線分をマウス９２によりドラッグして回すようにしても行うことができる。
【００６７】
スライドバー（Ｘ１７）は、各表示窓に表示されている断層面投影画像のうち選択されている断層面投影画像の断層面をその断層面に垂直な軸方向に移動させるためのものであり、スライドバーをスライドさせると断層面が移動され、それに伴い表示される画像も変化する。なお、上下に設けられた矢印ボタンによっても同様に断層面を移動させることができる。また、断層面投影画像の選択は、いずれかの画像上にポインタを移動させ、マウス９２でクリックすることにより行われる。選択された断層面投影画像は、その外枠が赤色などの目立つ色で着色される。
【００６８】
「Ｅｘｐａｎｄ」ボタン（Ｘ１６）は、表示窓Ｗｏに表示されている断層面投影画像Ｐｏを拡大表示させるためのものであり、このボタンを押すと、断層面投影画像Ｐｏが断層面画像表示エリアＹの全面に拡大表示される。
【００６９】
「Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ」エリア（Ｘ１８）は、各表示窓に表示されている断層面投影画像における厚さＴをそれら画像毎に指定するためのものであり、「Ａ」，「Ｃ」，「Ｓ」，「Ｏ」の各ボタンを押すと、それぞれが対応する断層面投影画像Ｐａ，Ｐｃ，Ｐｓ，Ｐｏにおける厚さＴが指定できるようになっている。
【００７０】
ここで、任意の断層面で切り出された断層面投影画像Ｐｏを表示させる操作の一例として、被写体の正面と右側面との中間の方向から見た断層面投影画像を表示させる場合について説明する。
【００７１】
まず、所望の断層面が指定しやすい画像を上記３軸断層面投影画像の中から表示窓Ｗｏにコピーするわけであるが、ここでは、表示窓Ｗｃに表示されている被写体を正面から見た断層面投影画像Ｐｃをコピーすることにする。「Ｃｏｐｙ　Ｆｒｏｍ」エリア内の「Ｃ」ボタンを押し、断層面投影画像Ｐｃを表示窓Ｗｏにコピーし断層面投影画像Ｐｏとして表示させる。つづいて、「Ｒｏｔａｔｅ」エリア内の左向きの矢印ボタンを繰り返し押してゆき、断層面ＲｏをＡ軸を中心に被写体を下から見て反時計方向に回転させ、所望の角度まで回転させる。そして、のスライドバー（Ｘ１７）をスライドさせるかまたは矢印ボタンを押すことにより、断層面Ｒｏを断層面Ｒｏに垂直な軸方向に沿って移動させ所望の位置で停止させる。厚さＴｏについては、「Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ」エリア内の「Ｏ」ボタンを押して、所望の厚さを選択する。
【００７２】
図７は、このようにして被写体の正面と右側面との中間方向から見た断層面投影画像Ｐｏを表示窓Ｗｏに表示させた状態を表す図である。図８は、別の例として、被写体の正面と下方との中間方向から見た断層面投影画像を表示窓Ｗｏに表示させた状態を表す図である。なお、断層面Ｒｏを回転させる軸は、もちろん一つだけでなく複数の軸にまたがっても構わない。
【００７３】
なお、各断層面投影画像の断層面が、３次元空間上、どの位置にあるかをユーザに知らせるため、各断層面投影画像中に線分を用いて表示するようにしている。図７の断層面投影画像Ｐａ，Ｐｃ，Ｐｓ中に表示されている線分Ｍ１からＭ４は、断層面投影画像Ｐａ，Ｐｃ，Ｐｓにおける各断層面Ｒａ，Ｒｃ，Ｒｓの位置を相互に表すものであり、線分Ｍ１は断層面Ｒａと断層面Ｒｓとの交線、線分Ｍ２は断層面Ｒａと断層面Ｒｃとの交線、線分Ｍ３は断層面Ｒｃと断層面Ｒａとの交線、線分Ｍ４は断層面Ｒｓと断層面Ｒａとの交線をそれぞれ表している。また、断層面投影画像Ｐａ，Ｐｃ，Ｐｓ中に表示されている線分Ｍ５からＭ７は、断層面投影画像Ｐｏにおける断層面Ｒｏの位置を表すものであり、Ｍ５は断層面Ｒａと断層面Ｒｏとの交線、Ｍ６は断層面Ｒｃと断層面Ｒｏとの交線、Ｍ７は断層面Ｒｓと断層面Ｒｏとの交線をそれぞれ表している。断層面の位置を知らせる他の手法としては、被写体を表す立体的なモデル図形を傍らに表示しておき、そのモデル図形上に現在の断層面に相当する面（切り口）を表示させるようにしてもよい。
【００７４】
なお、表示モードの「Ｔｉｌｅ　Ｖｉｅｗ」モードから「Ｍｐｒ　Ｖｉｅｗ」モードへの切替えは、「Ｖｉｅｗ　Ｍｏｄｅ」エリア内での指定以外でも行うことができ、例えば、「Ｔｉｌｅ　Ｖｉｅｗ」モードで表示された断層面投影画像の中で、関心のある画像があった場合、その画像上でマウス９２によりダブルクリックなどの操作をすることにより、表示モードが「Ｍｐｒ　Ｖｉｅｗ」モードに切り替わり、そのクリックされた点を３次元空間内の一点として通る上記３軸方向の断層面による断層面投影画像を表示窓Ｗａ，Ｗｃ，Ｗｓにそれぞれ表示させるようにすることもできる。
【００７５】
なお、操作パネル上の各種設定は、表示モードを切り替えたときに反映されるようにしてもよいし、独立して設定できるようにしてもよく、また、項目毎に反映させるか否かを選択できるようにしてもよい。さらに、これらの項目を複数のパターンで保存できるようにしておき、必要に応じて、そのパターンを切り替えるようにしてもよい。また、表示モードを切り替えた後、もとの表示モードに戻ったときに、作業の続きがスムーズに行えるよう、設定を記憶しておくようにしてもよい。
【００７６】
このように、本実施形態による画像表示装置１は、被写体を表す３次元の画素値からなる画像データＶを取得し、被写体において任意の断層面Ｒおよびその断層面Ｒに垂直な方向の厚さＴを指定し、取得された画像データＶに基づいて、指定された断層面Ｒと断層面Ｒを含む上記厚さＴとにより特定される領域内部における画素値の厚さ方向の平均値を、断層面と平行な面に投影することにより断層面投影画像データＰを生成し、生成された断層面投影画像データＰの解析結果に基づいて、画像処理条件を設定し、設定された画像処理条件に基づいて、断層面投影画像データＰに対し画像処理を施して処理済画像データＰ′を得、処理済画像データＰ′が表す画像を表示するようにしているので、断層面Ｒおよび／または厚さＴの切り替え操作に連動して、観察に適した画像が表示されるため、ユーザによる画像処理条件の設定や画像処理のための煩雑な操作が不要になり、より効率のよい観察作業を行うことができる。
【００７７】
なお、本実施形態の画像表示装置１においては、画像処理条件設定手段５０は、「断層面投影画像データＰの解析結果」に基づいて、画像処理条件を設定しているが、この他に、厚さ指定手段２０により指定された「厚さ」に基づいて、画像処理条件を設定するようにしてもよい。断層面およびその断層面を含む厚さとにより特定される領域内部の画素値の平均値は、一般的に、厚さが増大すると画像濃度が平均化され、コントラストの低い画像となる傾向があることから、厚さのみが切り替わった場合においても、それに対応した画像処理条件の設定が可能であり、例えば、厚さが大きくなるにつれ、階調のダイナミックレンジに割り当てるＣＴ値の範囲の幅を、ＣＴ値の平均値を中心に徐々に狭めるような画像処理条件（階調処理条件）を設定することができる。
【００７８】
このように、厚さ指定手段２０により指定された「厚さ」に基づいて、画像処理条件を設定する場合も、厚さＴの切り替え操作に連動して、観察に適した画像が表示されるため、「断層面投影画像データＰの解析結果」に基づいて、画像処理条件を設定する場合と同様に、ユーザによる画像処理条件の設定や画像処理のための煩雑な操作が不要になり、より効率のよい観察作業を行うことができる。
【００７９】
なお、画像処理手段５０による画像処理は、上述のように、階調処理や周波数処理に限られるものではなく、例えば、画素のＣＴ値が所定の閾値を超えたものに対して色を変えたり、ＣＴ値に応じて数段階に分類した分布図として表示したりするための処理であってもよい。
【００８０】
なお、上記実施形態においては、指定された断層面Ｒと断層面Ｒを含む上記厚さＴとにより特定される領域内部における画素値の厚さ方向の平均値を、断層面Ｒと平行な面に投影することにより断層面投影画像データＰを生成しているが、投影する値としては、上記のような単純な平均値だけでなく、画素値に応じて重み付けをした重み付け平均値やメディアン値を用いることもできる。さらに、平均値ではなく、最大値（ＭＩＰ）や最小値（ＭｉｎＩＰ）を用いることもできる。
【００８１】
また、画像処理条件設定手段５０は、「厚さ」または「断層面投影画像データの解析結果」に加え、さらに入力手段９０により入力された「被写体の種類」および「観察目的」にも基づいて、「被写体の種類」や「観察目的」を加味した「厚さ」毎または「解析結果」毎の画像処理条件を設定するようにしてもよい。なお、「被写体の種類」や「観察目的」を加味した画像処理条件としては、例えば、「被写体の種類」が“人体の胸部”である場合は、胸部の肺野領域と縦隔領域とでは一般的に画素値の信号差が大きく、胸部の画像はコントラストの強い画像になることが想定されるので、全体的にコントラストを低めにした階調処理条件を設定したり、また、「観察目的」が“心胸郭比測定”である場合には、心臓や胸郭の輪郭がはっきりと表れるように、画像の輪郭などを表す高周波成分を全体的に強調する周波数処理条件を設定したりすることができる。このようにすれば、被写体毎に存在する画像の濃淡についての特徴に適応した画像処理条件や観察目的に応じて適当な画像処理条件を設定することができ、より観察に適した画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像表示装置の本実施形態による構成を示す概略ブロック図
【図２】本実施形態の画像表示装置の外観を示す図
【図３】画像表示装置１を立ち上げた直後における「Ｔｉｌｅ　Ｖｉｅｗ」モードでの画面上の表示レイアウトを示した図
【図４】断層面投影画像Ｐｔが１枚表示された「Ｔｉｌｅ　Ｖｉｅｗ」モードでの画面を示した図
【図５】断層面投影画像Ｐｔが９枚表示された「Ｔｉｌｅ　Ｖｉｅｗ」モードでの画面を示した図
【図６】表示モードを「Ｍｐｒ　Ｖｉｅｗ」モードに切り替えた時の画面を示した図
【図７】被写体の正面と右側面との中間方向から見た断層面投影画像Ｐｏを表示窓Ｗｏに表示させた画面を示した図
【図８】被写体の正面と下方との中間方向から見た断層面投影画像Ｐｏを表示窓Ｗｏに表示させた画面を示した図
【符号の説明】
１　　　画像表示装置
１０　　取得手段
２０　　断層面指定手段
３０　　厚さ指定手段
４０　　断層面投影画像データ生成手段
５０　　画像処理条件設定手段
６０　　画像処理手段
７０　　表示手段
７１　　表示制御部
７２　　画像表示部
９０　　入力手段
９１　　キーボード
９２　　マウス

Claims

被写体を表す３次元の画素値からなる画像データを取得する取得手段と、
前記被写体において任意の断層面を指定する断層面指定手段と、
前記断層面と垂直な方向の厚さを指定する厚さ指定手段と、
前記画像データに基づいて、指定された前記断層面と該断層面を含む前記厚さとにより特定される領域内部における前記画素値の前記厚さ方向の平均値を、前記断層面と平行な面に投影することにより得られる断層面投影画像を表す断層面投影画像データを生成する手段と、
前記厚さに基づいて、画像処理条件を設定する画像処理条件設定手段と、
前記画像処理条件に基づいて、前記断層面投影画像データに画像処理を施す画像処理手段と、
該画像処理が施された処理済画像データに基づいて、該処理済画像データが表す画像を表示する表示手段とを備えたことを特徴とする画像表示装置。
被写体を表す３次元の画素値からなる画像データを取得する取得手段と、
前記被写体において任意の断層面を指定する断層面指定手段と、
前記断層面と垂直な方向の厚さを指定する厚さ指定手段と、
前記画像データに基づいて、指定された前記断層面と該断層面を含む前記厚さとにより特定される領域内部における前記画素値の前記厚さ方向の平均値を、前記断層面と平行な面に投影することにより得られる断層面投影画像を表す断層面投影画像データを生成する手段と、
前記断層面投影画像データの解析結果に基づいて、画像処理条件を設定する画像処理条件設定手段と、
前記画像処理条件に基づいて、前記断層面投影画像データに画像処理を施す画像処理手段と、
該画像処理が施された処理済画像データに基づいて、該処理済画像データが表す画像を表示する表示手段とを備えたことを特徴とする画像表示装置。
前記画像処理条件設定手段が、前記画像データが表す前記被写体の種類にも基づいて、前記画像処理条件を設定するものであることを特徴とする請求項１または２記載の画像表示装置。
前記画像処理条件設定手段が、前記断層面投影画像の観察目的にも基づいて、前記画像処理条件を設定するものであることを特徴とする請求項１、２または３記載の画像表示装置。
前記画像データが、３次元ＣＴデータであることを特徴とする請求項１から４いずれか記載の画像表示装置。