JP2005046207A - 画像処理方法、画像処理装置およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】３次元画像のＭＩＰ（最大値投影）処理あるいはＭｉｎＩＰ（最小値投影）処理において、特定のハードウェアを必要とせず、画像劣化のない、高速な処理を可能にする。
【解決手段】投影面Ｓを構成する複数の投影画素ｐのうち、一部の投影画素を選択して残りの投影画素を間引きし、選択された投影画素（ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４）の投影線ｌ上で画素値が最大値となる画素を検索する。検索された画素の位置を画素値最大位置（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４）として記憶し、間引かれた投影画素ｐ５の投影線ｌ上の最大値を、近傍にある投影画素（ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４）の画素値最大位置（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４）を基準にして制限された検索範囲内で検索を行って最大値投影画像を形成する。
【選択図】 図５
【解決手段】投影面Ｓを構成する複数の投影画素ｐのうち、一部の投影画素を選択して残りの投影画素を間引きし、選択された投影画素（ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４）の投影線ｌ上で画素値が最大値となる画素を検索する。検索された画素の位置を画素値最大位置（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４）として記憶し、間引かれた投影画素ｐ５の投影線ｌ上の最大値を、近傍にある投影画素（ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４）の画素値最大位置（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４）を基準にして制限された検索範囲内で検索を行って最大値投影画像を形成する。
【選択図】 図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像処理に関し、特に詳しくは、３次元画像のＭＩＰ（最大値投影）処理およびＭｉｎＩＰ（最小値投影）処理の高速化に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＴ装置、ＭＲＩ装置、超音波診断装置（エコー）等で得られる３次元画像を、所望の方向に投影して投影画像を得ることが行われている。このような投影画像を得るための処理としては、投影方向について最大画素値を抽出して投影するＭＩＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）処理や最小画素値を抽出して投影するＭｉｎＩＰ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）処理が知られている。
【０００３】
上記のＭＩＰ処理やＭｉｎＩＰ処理では、投影方向の各画素列に対して最大値や最小値を検索する必要があるが、３次元画像はデータ量が多く全ての画素に対して投影方向に並ぶ画素を比較して検索を行うにはかなり時間がかかる。特に、任意の方向に投影するような場合には、通常、上記最大値または最小値の検索すべき位置が３次元画像上の画素に重ならないため、投影方向に延びる線上の近傍画素の画素値からその線上の画素値を推定して最大値や最小値となるところを検索するため、演算量が膨大なものとなる。そこで、このようなＭＩＰ処理やＭｉｎＩＰ処理における高速化の手法が種々提案されている。
【０００４】
例えば、上記演算をさせるための計算機に複数のＣＰＵを設けて、並列処理を行って高速化する手法や、画素を間引いて画素の検索を行なって高速化を行う手法が採られていた。このように画素を間引いて検索を行なう場合には、間引く画素を同じ列に並ばないように画素の位置を少しずらして最大画素の検索を行なうことで、少しでも正確に検索することができるようにしたものが提案されている。（例えば、特許文献１）
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２３６４９２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の並列処理による手法では、複数のＣＰＵが設けられた特定のハードウェアが必要になるので、汎用の計算機を手軽に用いることができずコスト高にもつながる。また、上記の間引きによる手法では、間引いた画素の中に真の最大値や最小値を有する画素が存在していることもあり、常に真の最大値や最小値が検索されるとは限らないので、投影画像の画質が劣化してしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑み、特定のハードウェアを必要とせず、また投影画像の画質を劣化させることなく、ＭＩＰ処理あるいはＭｉｎＩＰ処理の高速化が可能な画像処理方法および装置並びにそのためのプログラムを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像処理方法は、３次元的に配列された画素からなる３次元画像を前記配列の方向に沿って所定の投影面に投影する際に、前記投影方向に延びる線上の画素値が最大値／最小値となる画素を投影して投影画像を形成する画像処理方法であって、前記投影面を構成する複数の投影画素のうち、一部の投影画素を選択して残りの投影画素を間引きし、該選択された投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で画素値が最大値／最小値となる画素を検索する第１の検索ステップと、該第１の検索ステップで検索された画素の位置を画素値最大位置／画素値最小位置として前記選択された投影画素に対応して記憶するステップと、前記投影面上の間引かれた投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で最大値／最小値となる画素値を、該間引かれた投影画素の近傍にある選択された投影画素に対応して記憶された前記画素値最大位置／画素値最小位置を基準にして制限された所定の検索範囲内で検索する第２の検索ステップと、前記投影面上の投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で検索された最大値／最小値を前記投影画素の画素値として投影画像を形成するステップとを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の他の画像処理方法は、３次元的に配列された画素からなる３次元画像を前記配列の方向と異なる方向に沿って所定の投影面に投影する際に、前記投影方向に延びる線上の複数の所定位置における画素値を近傍画素から求め、該線上で最大値／最小値となる画素値を投影して投影画像を形成する画像処理方法であって、前記投影面を構成する複数の投影画素のうち、一部の投影画素を選択して残りの投影画素を間引きし、該選択された投影画素に向けて投影方向に延びる線上の前記近傍画素から求められる画素値が最大値／最小値となる位置を検索する第１の検索ステップと、該第１の検索ステップで検索された位置を画素値最大位置／画素値最小位置として前記選択された投影画素に対応して記憶するステップと、前記投影面上の間引かれた投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で最大値／最小値となる画素値を、該間引かれた投影画素の近傍にある選択された投影画素に対応して記憶された前記画素値最大位置／画素値最小位置を基準にして制限された所定の検索範囲内で行なう第２の検索ステップと、前記投影面上の投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で検索された最大値／最小値を前記投影画素の画素値として投影画像を形成するステップとを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
ここで、「最大値／最小値」とは、最大値あるいは最小値のうち、いずれか一方を意味するものであり、同一文内における当該「最大値／最小値」の表現は、一貫して、「最大値」あるいは「最小値」のどちらか一方に読み替えるものとする。同様に「画素値最大位置／画素値最小位置」は、画素値最大位置あるいは画素値最小位置のうち、いずれか一方を意味するものであり、「最大値／最小値」に対応して読みかえるものとする。
【００１１】
「投影画素」とは、投影面を構成する論理的な画素を意味するもので、投影面の表示を行う場合には投影画素の画素値に従って表示が行なわれる。
【００１２】
「投影方向」とは、投影面に対して垂直な方向である。３次元画像を構成する画素が配列された方向と「投影方向」が一致する場合には、「投影画素の画素値」は投影画素の画素値は投影方向に延びる線上にある３次元画像の画素の画素値から求められる。一方、３次元画像を構成する画素が配列された方向と「投影方向」が一致しない場合には、「投影画素の画素値」は投影方向に延びる線上の画素値を近傍に存在する３次元画像の画素値から推定して求められる。具体的には、例えば投影方向に延びる線上の画素値を、複数の近傍の画素からの距離に対応して重み付けをして加算した補間値（例えば、線形補間したもの）をその線上の画素値として求めてもよいし、その線の近傍にある画素の画素値をその線上の画素値に等しいものとみなしてもよい。
【００１３】
本発明の画像処理装置は、３次元的に配列された画素からなる３次元画像を前記配列の方向に沿って所定の投影面に投影する際に、前記投影方向に延びる線上の画素値が最大値／最小値となる画素を投影して投影画像を形成する画像処理装置であって、前記投影面を構成する複数の投影画素のうち、一部の投影画素を選択して残りの投影画素を間引きし、該選択された投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で画素値が最大値／最小値となる画素を検索する第１の検索手段と、該第１の検索手段で検索された画素の位置を画素値最大位置／画素値最小位置として前記選択された投影画素に対応して記憶する記憶手段と、前記投影面上の間引かれた投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で最大値／最小値となる画素値を、該間引かれた投影画素の近傍にある選択された投影画素に対応して記憶された前記画素値最大位置／画素値最小位置を基準にして制限された所定の検索範囲内で検索する第２の検索手段と、前記投影面上の投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で検索された最大値／最小値を前記投影画素の画素値として投影画像を形成する投影画像形成手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の他の画像処理装置は、３次元的に配列された画素からなる３次元画像を前記配列の方向と異なる方向に沿って所定の投影面に投影する際に、前記投影方向に延びる線上の複数の所定位置における画素値を近傍画素から求め、該線上で最大値／最小値となる画素値を投影して投影画像を形成する画像処理装置であって、前記投影面を構成する複数の投影画素のうち、一部の投影画素を選択して残りの投影画素を間引きし、該選択された投影画素に向けて投影方向に延びる線上の前記近傍画素から求められる画素値が最大値／最小値となる位置を検索する第１の検索手段と、該第１の検索手段で検索された位置を画素値最大位置／画素値最小位置として前記選択された投影画素に対応して記憶する記憶手段と、前記投影面上の間引かれた投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で最大値／最小値となる画素値を、該間引かれた投影画素の近傍にある選択された投影画素に対応して記憶された前記画素値最大位置／画素値最小位置を基準にして制限された所定の検索範囲内で行なう第２の検索手段と、前記投影面上の投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で検索された最大値／最小値を前記投影画素の画素値として投影画像を形成する投影画像形成手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
本発明のプログラムは、３次元的に配列された画素からなる３次元画像を前記配列の方向に沿って所定の投影面に投影する際に、前記投影方向に延びる線上の画素値が最大値／最小値となる画素を投影した投影画像を形成する画像処理をコンピュータで実行させるためのプログラムであって、前記投影面を構成する複数の投影画素のうち、一部の投影画素を選択して残りの投影画素を間引きし、該選択された投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で画素値が最大値／最小値となる画素を検索する第１の検索ステップと、該第１の検索ステップで検索された画素の位置を画素値最大位置／画素値最小位置として前記選択された投影画素に対応して記憶するステップと、前記投影面上の間引かれた投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で最大値／最小値となる画素値を、該間引かれた投影画素の近傍にある選択された投影画素に対応して記憶された前記画素値最大位置／画素値最小位置を基準にして制限された所定の検索範囲内で検索する第２の検索ステップと、前記投影面上の投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で検索された最大値／最小値を前記投影画素の画素値として投影画像を形成するステップとを実行させることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の他のプログラムは、３次元的に配列された画素からなる３次元画像を前記配列の方向と異なる方向に沿って所定の投影面に投影する際に、前記投影方向に延びる線上の複数の所定位置における画素値を近傍画素から求め、該線上で最大値／最小値となる画素値を投影して投影画像を形成する画像処理をコンピュータで実行させるためのプログラムであって、前記投影面を構成する複数の投影画素のうち、一部の投影画素を選択して残りの投影画素を間引きし、該選択された投影画素に向けて投影方向に延びる線上の前記近傍画素から求められる画素値が最大値／最小値となる位置を検索する第１の検索ステップと、該第１の検索ステップで検索された位置を画素値最大位置／画素値最小位置として前記選択された投影画素に対応して記憶するステップと、前記投影面上の間引かれた投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で最大値／最小値となる画素値を、該間引かれた投影画素の近傍にある選択された投影画素に対応して記憶された前記画素値最大位置／画素値最小位置を基準にして制限された所定の検索範囲内で行なう第２の検索ステップと、前記投影面上の投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で検索された最大値／最小値を前記投影画素の画素値として投影画像を形成するステップとを実行させることを特徴とするものである。
【００１７】
【発明の効果】
本発明の画像処理方法および装置によれば、投影面上のいくつかの投影画素を間引きし、間引きしなかった投影画素に投影する最大値または最小値を持つ画素を投影方向の線上の画素から検索して、その画素位置を記憶しておき、間引きした投影画素に投影する最大値または最小値を持つ画素をその近傍にある既に検索された最大値または最小値を持つ画素の位置を基準に限られた範囲内で検索を行うことによって、最大値または最小値が存在する可能性が高い範囲のみを検索を行うのでＭＩＰ処理またはＭｉｎＩＰ処理を高速化することができる。また、一般的に、最大値または最小値が存在する画素は３次元座標上連続して存在していることが多いため、間引かれた投影画素に投影する最大値または最小値の画素を限られた範囲内で検索を行っても、投影画像の画質を劣化させることがない。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１は、本発明による画像処理装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。
【００１９】
図１に示す画像処理装置１は、一定の間隔で３次元的に配列された画素からなる３次元画像を原画像Ａとして入力する画像入力手段１０と、原画像Ａを所定の投影面に投影するために投影方向ｎを設定する投影方向設定手段２０と、投影面を構成する複数の投影画素から一部の投影画素を選択し残りの投影画素を間引き、選択された投影画素に投影する画素値が最大値となる画素を検索する第１の検索手段３０と、第１の検索手段で検索された画素値が最大値となる画素の位置を画素値最大位置として記憶する記憶手段４０と、投影面上の間引かれた投影画素に投影する画素値が最大値となる画素を、間引かれた投影画素の近傍にある選択された投影画素の画素値最大位置を基準にして制限された検索範囲内で検索する第２の検索手段５０と、検索された最大値に基づいて投影画像を形成する投影画像形成手段６０とを備えている。
【００２０】
３次元画像を原画像Ａは、図２に示すように、ＣＴ装置、ＭＲＩ装置、超音波診断装置（エコー）等で得られる３次元的に配列された画素からなるボリュームデータである。投影面は複数の投影画素から構成され、ボリュームデータの３次元画像を投影面Ｓ上の投影画素ｐに投影して表示装置に表示を行う。具体的には、投影画素ｐは画像データの１ピクセルや１ドットに対応するものである。
【００２１】
ＭＩＰ処理を行う場合には、投影面Ｓ上の投影画素ｐを通り投影方向ｎに延びる線ｌ上にあるボリュームデータの画素を追跡して最大値となる画素を検索し、その最大値を投影画素の画素値として投影画像を形成する。
【００２２】
本発明の第１の検索手段３０は、投影面Ｓを構成する投影画素ｐを間引いて、投影面Ｓ上のいくつかの投影画素を選択し、選択した投影画素ｐを通る投影方向ｎに延びる線ｌ上にある画素が最大値となる画素の最大画素位置を検索する。以下、投影面Ｓ上の間引いた投影画素と選択した投影画素とを区別する場合には、間引いた投影画素は間引投影画素とし、選択した投影画素を選択投影画素として区別する。
【００２３】
そこで、３次元に配列した画素が並んでいる方向に沿って投影する場合、つまり、図２の画素が並んでいるＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向と投影方向ｎが一致する場合には、各列に並んでいる画素の画素値を順次比較して最大値となる画素の位置を検索する。
【００２４】
一方、投影方向ｎと画素の並んでいる方向と一致しない場合には、図３（ａ）に示すように（便宜上、２次元で表す）、投影面Ｓ上の選択画素ｐを通って投影方向ｎに延びる線ｌ（以下、投影線という）が、ボリュームデータＡの画素を通過する場合はほとんどない。そこで、投影線ｌ上（ボリュームデータを通過する部分Ｒ）の画素値を、その近傍にある画素から近似的に求めて最大値を検索する。
【００２５】
例えば、投影線ｌ上に所定の間隔で検索点（ｒ１、ｒ２、ｒ３、・・・ｒｎ−１、ｒｎ）を設定し、その検索点における画素値を近傍の画素、例えば、図３（ｂ）に示すように、近傍８点の画素（ｑ１、ｑ２、ｑ３、ｑ４、ｑ５、ｑ６、ｑ７、ｑ８）の画素値を用いて内挿補間をして求め、この検索点で画素値が最も大きくなるところを画素値最大位置とする。このとき、投影線ｌ上に設定する検索点（ｒ１、ｒ２、ｒ３、・・・ｒｎ−１、ｒｎ）はボリュームデータに配列された画素の間隔に略等しい間隔で設定して最大画素位置を検索するものが望ましい。内挿補間の方法としては、例えば、線形内挿補間やキュービック内挿補間等が挙げられる。
【００２６】
あるいは、図４に示すように（便宜上、２次元で表す）、ある選択画素ｐを通る投影線ｌがボリュームデータを通過する際に投影線ｌの近くにある画素（●の位置）を順次追跡し、その画素の画素値を投影線上の画素値とみなして最大値の検索を行ってもよい。このとき、最大値を持つ画素から投影線ｌに垂直に降ろした点Ｑを最大画素位置とする。具体的に投影線ｌの近くにある画素を追跡する方法として、例えば、ボリュームデータＡを通過する最初のボクセル（８画素からなる立方体）のうち投影線ｌに最も近い画素Ｑ１を最初の画素として選択し、投影線ｌの傾き（投影方向ｎ）を利用してＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向に１画素分増分した画素の中から投影線に最も近いものを選択して順次追跡していく方法があげられる。このような追跡の方法として代表的なものとしてＤＤＡ（ｄｉｇｉｔａｌ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ａｎａｌｙｚｅｒ）方式がある。図３、図４は、便宜上２次元について表したが３次元でも同様である。
【００２７】
記憶手段４０は、コンピュータのメモリ上やハードディスク等の記憶装置で、第１の検索手段３０で検索した選択投影画素を通過する線ｌ上で画素値が最大値となる位置を画素値最大位置として、選択投影画素と対応づけて記憶される。この画素値最大位置は投影面Ｓからの深さとして記憶してもよいが、画素（あるいは、投影面上の選択画素の投影線上の画素値を補完して求めた点）の座標値を記憶してもよい。
【００２８】
第２の検索手段５０では、間引投影画素に投影する画素値が最大となる画素（あるいは、投影線上の位置）の検索を行なうが、一般的に、最大値が存在する画素は３次元座標上連続して存在していることが多いため、間引投影画素の画素値最大位置は近傍の選択投影画素の画素値最大位置の近くに存在する確立が高い。そこで、間引投影画素の画素値最大位置は近傍にある選択投影画素の画素値最大位置を基準にして所定の範囲内に限定して検索行なう。
【００２９】
例えば、図５（ａ）のように、投影面上の選択投影画素（○で表されたもの）を市松状に選択した場合には、これらの間引投影画素（×で表されたもの）の画素最大位置は、隣接する４つの選択投影画素から求める。例えば、図５（ｂ）に示すように、間引投影画素（ｐ５）の画素最大位置は、隣接する４つの選択投影画素（ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４）の画素値最大位置（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４）がもっとも深い位置Ｄ４と浅い位置Ｄ３に所定の幅αを加えた範囲内で検索を行なうようにする。あるいは、隣接する４つの画素の画素値最大位置の平均を取って、その前後の所定の範囲を検索するようにしてもよい。以上隣接する４画素から間引投影画素の画素値最大位置を探索する範囲を求める場合について説明したが、隣接する４画素に限られるものでなく近傍にある画素から求めるものであればよい。
【００３０】
次に、本画像処理装置１の動作について説明する。
【００３１】
まず、画像入力手段１０は、ＭＲＩ装置やＣＴ装置などによって取得された、被写体の３次元画像である原画像Ａを入力し、コンピュータの記憶装置に記憶させる（Ｓ１００）。
【００３２】
次に、投影方向設定手段２０によって、原画像Ａを投影する所望の投影方向ｎをユーザはマウスなどの入力装置を用いて指示して、投影面Ｓを設定する（Ｓ１０１）。投影面Ｓ上の投影画素の間隔は、原画像Ａの画素が並ぶ各方向（つまり、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向）での画素間隔が最も狭い間隔のものと略一致するように設定したものが望ましく、例えば、Ｘ方向の画素間隔が０．６ｍｍ、Ｙ方向の画素間隔が０．７ｍｍ、Ｚ方向の画素間隔が１．２ｍｍの場合には、投影画素の間隔を略０．６ｍｍ〜０．７ｍｍ程度に設定をする。
【００３３】
そこで、第１の検索手段３０で投影面上の投影画素を例えば図５に示すように市松状に投影画素を選択して選択投影画素とする（Ｓ１０２）。各選択投影画素の画素値最大位置を検索し（Ｓ１０３）、検索された画素値最大位置がどの選択投影画素に対応するかを関連付けて記憶装置４０に記憶する（Ｓ１０４）。Ｓ１０３〜Ｓ１０４を繰り返し、全ての選択投影画素の画素値最大位置を検索する（Ｓ１０５）。
【００３４】
次に、第２の検索手段５０で間引投影画素の画素値最大位置を近傍にある例えば最隣接の４個の選択投影画素の画素値最大位置を記憶手段４０より読み出して、検索する範囲を求める（Ｓ１０６）。求めた範囲内で間引投影画素の画素値最大位置を検索する（Ｓ１０７）。Ｓ１０６〜Ｓ１０７を繰り返し、全ての選択投影画素の画素値最大位置を検索する（Ｓ１０８）。
【００３５】
投影画像形成手段６０では、第１の検索手段３０と第２の検索手段５０で検索された投影面上の投影画素を通る投影線上の最大値を投影画素の画素値として投影画像を形成する（Ｓ１０９）。
【００３６】
上述で詳細に説明したように、検索する範囲を限定することによりＭＩＰ処理を高速化することが可能となる。
【００３７】
また、近くの選択投影画素の画素値が略等しい場合には、その間の間引投影画素の画素値が最大値となるところを検索しないで、選択投影画素の画素値から推定して値を求めるようにしてもよい。具体的には、図５（ｂ）に示すような選択投影画素Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の画素値が略等しい場合にはその間にある間引画素Ｐ５の画素値は、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の画素値の補間値としてもよい。
【００３８】
また、本実施の形態では、市松状に画素間隔が２倍になるように選択投影画素を選択した場合について説明したが、例えば、マウスなどを用いてボリュームデータを回転させて投影方向を変えた投影画像を形成し直して順次表示を行う場合は、選択投影画素を選択する間隔を３倍程度にして高速化することも可能である。このように、選択投影画素の間隔は表示した画像が劣化しない程度に設定することが可能である。
【００３９】
さらに、回転させながら高速に表示を行ったり、全体を縮小して小さく表示を行う場合など画像の劣化が気にならないような場合には、選択投影画素のみについて最大値投影を行った投影画像を表示するようにしてもよい。
【００４０】
なお、本実施形態においては、最大値投影を行うＭＩＰ処理を例に記述したが、最小値投影を行うＭｉｎＩＰ処理においても同様に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による画像処理装置の概略構成を示す図
【図２】ボリュームデータと投影方向の関係を説明するための図
【図３】投影線上の画素値を求める一例を説明するための図（その１）
【図４】投影線上の画素値を求める一例を説明するための図（その２）
【図５】投影画素の選択と間引きを説明するための図
【図６】画像処理装置の動作を説明するためのフローチャート
【符号の説明】
１ 画像処理装置
１０ 画像入力手段
２０ 投影方向設定手段
３０ 第１の検索手段
４０ 記憶手段
５０ 第２の検索手段
６０ 投影画像形成手段
Ａ 原画像
ｎ 投影方向
Ｓ 投影面
ｌ 投影線
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像処理に関し、特に詳しくは、３次元画像のＭＩＰ（最大値投影）処理およびＭｉｎＩＰ（最小値投影）処理の高速化に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＴ装置、ＭＲＩ装置、超音波診断装置（エコー）等で得られる３次元画像を、所望の方向に投影して投影画像を得ることが行われている。このような投影画像を得るための処理としては、投影方向について最大画素値を抽出して投影するＭＩＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）処理や最小画素値を抽出して投影するＭｉｎＩＰ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）処理が知られている。
【０００３】
上記のＭＩＰ処理やＭｉｎＩＰ処理では、投影方向の各画素列に対して最大値や最小値を検索する必要があるが、３次元画像はデータ量が多く全ての画素に対して投影方向に並ぶ画素を比較して検索を行うにはかなり時間がかかる。特に、任意の方向に投影するような場合には、通常、上記最大値または最小値の検索すべき位置が３次元画像上の画素に重ならないため、投影方向に延びる線上の近傍画素の画素値からその線上の画素値を推定して最大値や最小値となるところを検索するため、演算量が膨大なものとなる。そこで、このようなＭＩＰ処理やＭｉｎＩＰ処理における高速化の手法が種々提案されている。
【０００４】
例えば、上記演算をさせるための計算機に複数のＣＰＵを設けて、並列処理を行って高速化する手法や、画素を間引いて画素の検索を行なって高速化を行う手法が採られていた。このように画素を間引いて検索を行なう場合には、間引く画素を同じ列に並ばないように画素の位置を少しずらして最大画素の検索を行なうことで、少しでも正確に検索することができるようにしたものが提案されている。（例えば、特許文献１）
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２３６４９２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の並列処理による手法では、複数のＣＰＵが設けられた特定のハードウェアが必要になるので、汎用の計算機を手軽に用いることができずコスト高にもつながる。また、上記の間引きによる手法では、間引いた画素の中に真の最大値や最小値を有する画素が存在していることもあり、常に真の最大値や最小値が検索されるとは限らないので、投影画像の画質が劣化してしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑み、特定のハードウェアを必要とせず、また投影画像の画質を劣化させることなく、ＭＩＰ処理あるいはＭｉｎＩＰ処理の高速化が可能な画像処理方法および装置並びにそのためのプログラムを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像処理方法は、３次元的に配列された画素からなる３次元画像を前記配列の方向に沿って所定の投影面に投影する際に、前記投影方向に延びる線上の画素値が最大値／最小値となる画素を投影して投影画像を形成する画像処理方法であって、前記投影面を構成する複数の投影画素のうち、一部の投影画素を選択して残りの投影画素を間引きし、該選択された投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で画素値が最大値／最小値となる画素を検索する第１の検索ステップと、該第１の検索ステップで検索された画素の位置を画素値最大位置／画素値最小位置として前記選択された投影画素に対応して記憶するステップと、前記投影面上の間引かれた投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で最大値／最小値となる画素値を、該間引かれた投影画素の近傍にある選択された投影画素に対応して記憶された前記画素値最大位置／画素値最小位置を基準にして制限された所定の検索範囲内で検索する第２の検索ステップと、前記投影面上の投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で検索された最大値／最小値を前記投影画素の画素値として投影画像を形成するステップとを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の他の画像処理方法は、３次元的に配列された画素からなる３次元画像を前記配列の方向と異なる方向に沿って所定の投影面に投影する際に、前記投影方向に延びる線上の複数の所定位置における画素値を近傍画素から求め、該線上で最大値／最小値となる画素値を投影して投影画像を形成する画像処理方法であって、前記投影面を構成する複数の投影画素のうち、一部の投影画素を選択して残りの投影画素を間引きし、該選択された投影画素に向けて投影方向に延びる線上の前記近傍画素から求められる画素値が最大値／最小値となる位置を検索する第１の検索ステップと、該第１の検索ステップで検索された位置を画素値最大位置／画素値最小位置として前記選択された投影画素に対応して記憶するステップと、前記投影面上の間引かれた投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で最大値／最小値となる画素値を、該間引かれた投影画素の近傍にある選択された投影画素に対応して記憶された前記画素値最大位置／画素値最小位置を基準にして制限された所定の検索範囲内で行なう第２の検索ステップと、前記投影面上の投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で検索された最大値／最小値を前記投影画素の画素値として投影画像を形成するステップとを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
ここで、「最大値／最小値」とは、最大値あるいは最小値のうち、いずれか一方を意味するものであり、同一文内における当該「最大値／最小値」の表現は、一貫して、「最大値」あるいは「最小値」のどちらか一方に読み替えるものとする。同様に「画素値最大位置／画素値最小位置」は、画素値最大位置あるいは画素値最小位置のうち、いずれか一方を意味するものであり、「最大値／最小値」に対応して読みかえるものとする。
【００１１】
「投影画素」とは、投影面を構成する論理的な画素を意味するもので、投影面の表示を行う場合には投影画素の画素値に従って表示が行なわれる。
【００１２】
「投影方向」とは、投影面に対して垂直な方向である。３次元画像を構成する画素が配列された方向と「投影方向」が一致する場合には、「投影画素の画素値」は投影画素の画素値は投影方向に延びる線上にある３次元画像の画素の画素値から求められる。一方、３次元画像を構成する画素が配列された方向と「投影方向」が一致しない場合には、「投影画素の画素値」は投影方向に延びる線上の画素値を近傍に存在する３次元画像の画素値から推定して求められる。具体的には、例えば投影方向に延びる線上の画素値を、複数の近傍の画素からの距離に対応して重み付けをして加算した補間値（例えば、線形補間したもの）をその線上の画素値として求めてもよいし、その線の近傍にある画素の画素値をその線上の画素値に等しいものとみなしてもよい。
【００１３】
本発明の画像処理装置は、３次元的に配列された画素からなる３次元画像を前記配列の方向に沿って所定の投影面に投影する際に、前記投影方向に延びる線上の画素値が最大値／最小値となる画素を投影して投影画像を形成する画像処理装置であって、前記投影面を構成する複数の投影画素のうち、一部の投影画素を選択して残りの投影画素を間引きし、該選択された投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で画素値が最大値／最小値となる画素を検索する第１の検索手段と、該第１の検索手段で検索された画素の位置を画素値最大位置／画素値最小位置として前記選択された投影画素に対応して記憶する記憶手段と、前記投影面上の間引かれた投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で最大値／最小値となる画素値を、該間引かれた投影画素の近傍にある選択された投影画素に対応して記憶された前記画素値最大位置／画素値最小位置を基準にして制限された所定の検索範囲内で検索する第２の検索手段と、前記投影面上の投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で検索された最大値／最小値を前記投影画素の画素値として投影画像を形成する投影画像形成手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の他の画像処理装置は、３次元的に配列された画素からなる３次元画像を前記配列の方向と異なる方向に沿って所定の投影面に投影する際に、前記投影方向に延びる線上の複数の所定位置における画素値を近傍画素から求め、該線上で最大値／最小値となる画素値を投影して投影画像を形成する画像処理装置であって、前記投影面を構成する複数の投影画素のうち、一部の投影画素を選択して残りの投影画素を間引きし、該選択された投影画素に向けて投影方向に延びる線上の前記近傍画素から求められる画素値が最大値／最小値となる位置を検索する第１の検索手段と、該第１の検索手段で検索された位置を画素値最大位置／画素値最小位置として前記選択された投影画素に対応して記憶する記憶手段と、前記投影面上の間引かれた投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で最大値／最小値となる画素値を、該間引かれた投影画素の近傍にある選択された投影画素に対応して記憶された前記画素値最大位置／画素値最小位置を基準にして制限された所定の検索範囲内で行なう第２の検索手段と、前記投影面上の投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で検索された最大値／最小値を前記投影画素の画素値として投影画像を形成する投影画像形成手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
本発明のプログラムは、３次元的に配列された画素からなる３次元画像を前記配列の方向に沿って所定の投影面に投影する際に、前記投影方向に延びる線上の画素値が最大値／最小値となる画素を投影した投影画像を形成する画像処理をコンピュータで実行させるためのプログラムであって、前記投影面を構成する複数の投影画素のうち、一部の投影画素を選択して残りの投影画素を間引きし、該選択された投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で画素値が最大値／最小値となる画素を検索する第１の検索ステップと、該第１の検索ステップで検索された画素の位置を画素値最大位置／画素値最小位置として前記選択された投影画素に対応して記憶するステップと、前記投影面上の間引かれた投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で最大値／最小値となる画素値を、該間引かれた投影画素の近傍にある選択された投影画素に対応して記憶された前記画素値最大位置／画素値最小位置を基準にして制限された所定の検索範囲内で検索する第２の検索ステップと、前記投影面上の投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で検索された最大値／最小値を前記投影画素の画素値として投影画像を形成するステップとを実行させることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の他のプログラムは、３次元的に配列された画素からなる３次元画像を前記配列の方向と異なる方向に沿って所定の投影面に投影する際に、前記投影方向に延びる線上の複数の所定位置における画素値を近傍画素から求め、該線上で最大値／最小値となる画素値を投影して投影画像を形成する画像処理をコンピュータで実行させるためのプログラムであって、前記投影面を構成する複数の投影画素のうち、一部の投影画素を選択して残りの投影画素を間引きし、該選択された投影画素に向けて投影方向に延びる線上の前記近傍画素から求められる画素値が最大値／最小値となる位置を検索する第１の検索ステップと、該第１の検索ステップで検索された位置を画素値最大位置／画素値最小位置として前記選択された投影画素に対応して記憶するステップと、前記投影面上の間引かれた投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で最大値／最小値となる画素値を、該間引かれた投影画素の近傍にある選択された投影画素に対応して記憶された前記画素値最大位置／画素値最小位置を基準にして制限された所定の検索範囲内で行なう第２の検索ステップと、前記投影面上の投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で検索された最大値／最小値を前記投影画素の画素値として投影画像を形成するステップとを実行させることを特徴とするものである。
【００１７】
【発明の効果】
本発明の画像処理方法および装置によれば、投影面上のいくつかの投影画素を間引きし、間引きしなかった投影画素に投影する最大値または最小値を持つ画素を投影方向の線上の画素から検索して、その画素位置を記憶しておき、間引きした投影画素に投影する最大値または最小値を持つ画素をその近傍にある既に検索された最大値または最小値を持つ画素の位置を基準に限られた範囲内で検索を行うことによって、最大値または最小値が存在する可能性が高い範囲のみを検索を行うのでＭＩＰ処理またはＭｉｎＩＰ処理を高速化することができる。また、一般的に、最大値または最小値が存在する画素は３次元座標上連続して存在していることが多いため、間引かれた投影画素に投影する最大値または最小値の画素を限られた範囲内で検索を行っても、投影画像の画質を劣化させることがない。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１は、本発明による画像処理装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。
【００１９】
図１に示す画像処理装置１は、一定の間隔で３次元的に配列された画素からなる３次元画像を原画像Ａとして入力する画像入力手段１０と、原画像Ａを所定の投影面に投影するために投影方向ｎを設定する投影方向設定手段２０と、投影面を構成する複数の投影画素から一部の投影画素を選択し残りの投影画素を間引き、選択された投影画素に投影する画素値が最大値となる画素を検索する第１の検索手段３０と、第１の検索手段で検索された画素値が最大値となる画素の位置を画素値最大位置として記憶する記憶手段４０と、投影面上の間引かれた投影画素に投影する画素値が最大値となる画素を、間引かれた投影画素の近傍にある選択された投影画素の画素値最大位置を基準にして制限された検索範囲内で検索する第２の検索手段５０と、検索された最大値に基づいて投影画像を形成する投影画像形成手段６０とを備えている。
【００２０】
３次元画像を原画像Ａは、図２に示すように、ＣＴ装置、ＭＲＩ装置、超音波診断装置（エコー）等で得られる３次元的に配列された画素からなるボリュームデータである。投影面は複数の投影画素から構成され、ボリュームデータの３次元画像を投影面Ｓ上の投影画素ｐに投影して表示装置に表示を行う。具体的には、投影画素ｐは画像データの１ピクセルや１ドットに対応するものである。
【００２１】
ＭＩＰ処理を行う場合には、投影面Ｓ上の投影画素ｐを通り投影方向ｎに延びる線ｌ上にあるボリュームデータの画素を追跡して最大値となる画素を検索し、その最大値を投影画素の画素値として投影画像を形成する。
【００２２】
本発明の第１の検索手段３０は、投影面Ｓを構成する投影画素ｐを間引いて、投影面Ｓ上のいくつかの投影画素を選択し、選択した投影画素ｐを通る投影方向ｎに延びる線ｌ上にある画素が最大値となる画素の最大画素位置を検索する。以下、投影面Ｓ上の間引いた投影画素と選択した投影画素とを区別する場合には、間引いた投影画素は間引投影画素とし、選択した投影画素を選択投影画素として区別する。
【００２３】
そこで、３次元に配列した画素が並んでいる方向に沿って投影する場合、つまり、図２の画素が並んでいるＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向と投影方向ｎが一致する場合には、各列に並んでいる画素の画素値を順次比較して最大値となる画素の位置を検索する。
【００２４】
一方、投影方向ｎと画素の並んでいる方向と一致しない場合には、図３（ａ）に示すように（便宜上、２次元で表す）、投影面Ｓ上の選択画素ｐを通って投影方向ｎに延びる線ｌ（以下、投影線という）が、ボリュームデータＡの画素を通過する場合はほとんどない。そこで、投影線ｌ上（ボリュームデータを通過する部分Ｒ）の画素値を、その近傍にある画素から近似的に求めて最大値を検索する。
【００２５】
例えば、投影線ｌ上に所定の間隔で検索点（ｒ１、ｒ２、ｒ３、・・・ｒｎ−１、ｒｎ）を設定し、その検索点における画素値を近傍の画素、例えば、図３（ｂ）に示すように、近傍８点の画素（ｑ１、ｑ２、ｑ３、ｑ４、ｑ５、ｑ６、ｑ７、ｑ８）の画素値を用いて内挿補間をして求め、この検索点で画素値が最も大きくなるところを画素値最大位置とする。このとき、投影線ｌ上に設定する検索点（ｒ１、ｒ２、ｒ３、・・・ｒｎ−１、ｒｎ）はボリュームデータに配列された画素の間隔に略等しい間隔で設定して最大画素位置を検索するものが望ましい。内挿補間の方法としては、例えば、線形内挿補間やキュービック内挿補間等が挙げられる。
【００２６】
あるいは、図４に示すように（便宜上、２次元で表す）、ある選択画素ｐを通る投影線ｌがボリュームデータを通過する際に投影線ｌの近くにある画素（●の位置）を順次追跡し、その画素の画素値を投影線上の画素値とみなして最大値の検索を行ってもよい。このとき、最大値を持つ画素から投影線ｌに垂直に降ろした点Ｑを最大画素位置とする。具体的に投影線ｌの近くにある画素を追跡する方法として、例えば、ボリュームデータＡを通過する最初のボクセル（８画素からなる立方体）のうち投影線ｌに最も近い画素Ｑ１を最初の画素として選択し、投影線ｌの傾き（投影方向ｎ）を利用してＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向に１画素分増分した画素の中から投影線に最も近いものを選択して順次追跡していく方法があげられる。このような追跡の方法として代表的なものとしてＤＤＡ（ｄｉｇｉｔａｌ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ａｎａｌｙｚｅｒ）方式がある。図３、図４は、便宜上２次元について表したが３次元でも同様である。
【００２７】
記憶手段４０は、コンピュータのメモリ上やハードディスク等の記憶装置で、第１の検索手段３０で検索した選択投影画素を通過する線ｌ上で画素値が最大値となる位置を画素値最大位置として、選択投影画素と対応づけて記憶される。この画素値最大位置は投影面Ｓからの深さとして記憶してもよいが、画素（あるいは、投影面上の選択画素の投影線上の画素値を補完して求めた点）の座標値を記憶してもよい。
【００２８】
第２の検索手段５０では、間引投影画素に投影する画素値が最大となる画素（あるいは、投影線上の位置）の検索を行なうが、一般的に、最大値が存在する画素は３次元座標上連続して存在していることが多いため、間引投影画素の画素値最大位置は近傍の選択投影画素の画素値最大位置の近くに存在する確立が高い。そこで、間引投影画素の画素値最大位置は近傍にある選択投影画素の画素値最大位置を基準にして所定の範囲内に限定して検索行なう。
【００２９】
例えば、図５（ａ）のように、投影面上の選択投影画素（○で表されたもの）を市松状に選択した場合には、これらの間引投影画素（×で表されたもの）の画素最大位置は、隣接する４つの選択投影画素から求める。例えば、図５（ｂ）に示すように、間引投影画素（ｐ５）の画素最大位置は、隣接する４つの選択投影画素（ｐ１、ｐ２、ｐ３、ｐ４）の画素値最大位置（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４）がもっとも深い位置Ｄ４と浅い位置Ｄ３に所定の幅αを加えた範囲内で検索を行なうようにする。あるいは、隣接する４つの画素の画素値最大位置の平均を取って、その前後の所定の範囲を検索するようにしてもよい。以上隣接する４画素から間引投影画素の画素値最大位置を探索する範囲を求める場合について説明したが、隣接する４画素に限られるものでなく近傍にある画素から求めるものであればよい。
【００３０】
次に、本画像処理装置１の動作について説明する。
【００３１】
まず、画像入力手段１０は、ＭＲＩ装置やＣＴ装置などによって取得された、被写体の３次元画像である原画像Ａを入力し、コンピュータの記憶装置に記憶させる（Ｓ１００）。
【００３２】
次に、投影方向設定手段２０によって、原画像Ａを投影する所望の投影方向ｎをユーザはマウスなどの入力装置を用いて指示して、投影面Ｓを設定する（Ｓ１０１）。投影面Ｓ上の投影画素の間隔は、原画像Ａの画素が並ぶ各方向（つまり、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向）での画素間隔が最も狭い間隔のものと略一致するように設定したものが望ましく、例えば、Ｘ方向の画素間隔が０．６ｍｍ、Ｙ方向の画素間隔が０．７ｍｍ、Ｚ方向の画素間隔が１．２ｍｍの場合には、投影画素の間隔を略０．６ｍｍ〜０．７ｍｍ程度に設定をする。
【００３３】
そこで、第１の検索手段３０で投影面上の投影画素を例えば図５に示すように市松状に投影画素を選択して選択投影画素とする（Ｓ１０２）。各選択投影画素の画素値最大位置を検索し（Ｓ１０３）、検索された画素値最大位置がどの選択投影画素に対応するかを関連付けて記憶装置４０に記憶する（Ｓ１０４）。Ｓ１０３〜Ｓ１０４を繰り返し、全ての選択投影画素の画素値最大位置を検索する（Ｓ１０５）。
【００３４】
次に、第２の検索手段５０で間引投影画素の画素値最大位置を近傍にある例えば最隣接の４個の選択投影画素の画素値最大位置を記憶手段４０より読み出して、検索する範囲を求める（Ｓ１０６）。求めた範囲内で間引投影画素の画素値最大位置を検索する（Ｓ１０７）。Ｓ１０６〜Ｓ１０７を繰り返し、全ての選択投影画素の画素値最大位置を検索する（Ｓ１０８）。
【００３５】
投影画像形成手段６０では、第１の検索手段３０と第２の検索手段５０で検索された投影面上の投影画素を通る投影線上の最大値を投影画素の画素値として投影画像を形成する（Ｓ１０９）。
【００３６】
上述で詳細に説明したように、検索する範囲を限定することによりＭＩＰ処理を高速化することが可能となる。
【００３７】
また、近くの選択投影画素の画素値が略等しい場合には、その間の間引投影画素の画素値が最大値となるところを検索しないで、選択投影画素の画素値から推定して値を求めるようにしてもよい。具体的には、図５（ｂ）に示すような選択投影画素Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の画素値が略等しい場合にはその間にある間引画素Ｐ５の画素値は、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の画素値の補間値としてもよい。
【００３８】
また、本実施の形態では、市松状に画素間隔が２倍になるように選択投影画素を選択した場合について説明したが、例えば、マウスなどを用いてボリュームデータを回転させて投影方向を変えた投影画像を形成し直して順次表示を行う場合は、選択投影画素を選択する間隔を３倍程度にして高速化することも可能である。このように、選択投影画素の間隔は表示した画像が劣化しない程度に設定することが可能である。
【００３９】
さらに、回転させながら高速に表示を行ったり、全体を縮小して小さく表示を行う場合など画像の劣化が気にならないような場合には、選択投影画素のみについて最大値投影を行った投影画像を表示するようにしてもよい。
【００４０】
なお、本実施形態においては、最大値投影を行うＭＩＰ処理を例に記述したが、最小値投影を行うＭｉｎＩＰ処理においても同様に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による画像処理装置の概略構成を示す図
【図２】ボリュームデータと投影方向の関係を説明するための図
【図３】投影線上の画素値を求める一例を説明するための図（その１）
【図４】投影線上の画素値を求める一例を説明するための図（その２）
【図５】投影画素の選択と間引きを説明するための図
【図６】画像処理装置の動作を説明するためのフローチャート
【符号の説明】
１ 画像処理装置
１０ 画像入力手段
２０ 投影方向設定手段
３０ 第１の検索手段
４０ 記憶手段
５０ 第２の検索手段
６０ 投影画像形成手段
Ａ 原画像
ｎ 投影方向
Ｓ 投影面
ｌ 投影線
Claims (6)
- ３次元的に配列された画素からなる３次元画像を前記配列の方向に沿って所定の投影面に投影する際に、前記投影方向に延びる線上の画素値が最大値／最小値となる画素を投影して投影画像を形成する画像処理方法であって、
前記投影面を構成する複数の投影画素のうち、一部の投影画素を選択して残りの投影画素を間引きし、該選択された投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で画素値が最大値／最小値となる画素を検索する第１の検索ステップと、
該第１の検索ステップで検索された画素の位置を画素値最大位置／画素値最小位置として前記選択された投影画素に対応して記憶するステップと、
前記投影面上の間引かれた投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で最大値／最小値となる画素値を、該間引かれた投影画素の近傍にある選択された投影画素に対応して記憶された前記画素値最大位置／画素値最小位置を基準にして制限された所定の検索範囲内で検索する第２の検索ステップと、
前記投影面上の投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で検索された最大値／最小値を前記投影画素の画素値として投影画像を形成するステップとを備えたことを特徴とする画像処理方法。 - ３次元的に配列された画素からなる３次元画像を前記配列の方向と異なる方向に沿って所定の投影面に投影する際に、前記投影方向に延びる線上の複数の所定位置における画素値を近傍画素から求め、該線上で最大値／最小値となる画素値を投影して投影画像を形成する画像処理方法であって、
前記投影面を構成する複数の投影画素のうち、一部の投影画素を選択して残りの投影画素を間引きし、該選択された投影画素に向けて投影方向に延びる線上の前記近傍画素から求められる画素値が最大値／最小値となる位置を検索する第１の検索ステップと、
該第１の検索ステップで検索された位置を画素値最大位置／画素値最小位置として前記選択された投影画素に対応して記憶するステップと、
前記投影面上の間引かれた投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で最大値／最小値となる画素値を、該間引かれた投影画素の近傍にある選択された投影画素に対応して記憶された前記画素値最大位置／画素値最小位置を基準にして制限された所定の検索範囲内で行なう第２の検索ステップと、
前記投影面上の投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で検索された最大値／最小値を前記投影画素の画素値として投影画像を形成するステップとを備えたことを特徴とする画像処理方法。 - ３次元的に配列された画素からなる３次元画像を前記配列の方向に沿って所定の投影面に投影する際に、前記投影方向に延びる線上の画素値が最大値／最小値となる画素を投影して投影画像を形成する画像処理装置であって、
前記投影面を構成する複数の投影画素のうち、一部の投影画素を選択して残りの投影画素を間引きし、該選択された投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で画素値が最大値／最小値となる画素を検索する第１の検索手段と、
該第１の検索手段で検索された画素の位置を画素値最大位置／画素値最小位置として前記選択された投影画素に対応して記憶する記憶手段と、
前記投影面上の間引かれた投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で最大値／最小値となる画素値を、該間引かれた投影画素の近傍にある選択された投影画素に対応して記憶された前記画素値最大位置／画素値最小位置を基準にして制限された所定の検索範囲内で検索する第２の検索手段と、
前記投影面上の投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で検索された最大値／最小値を前記投影画素の画素値として投影画像を形成する投影画像形成手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。 - ３次元的に配列された画素からなる３次元画像を前記配列の方向と異なる方向に沿って所定の投影面に投影する際に、前記投影方向に延びる線上の複数の所定位置における画素値を近傍画素から求め、該線上で最大値／最小値となる画素値を投影して投影画像を形成する画像処理装置であって、
前記投影面を構成する複数の投影画素のうち、一部の投影画素を選択して残りの投影画素を間引きし、該選択された投影画素に向けて投影方向に延びる線上の前記近傍画素から求められる画素値が最大値／最小値となる位置を検索する第１の検索手段と、
該第１の検索手段で検索された位置を画素値最大位置／画素値最小位置として前記選択された投影画素に対応して記憶する記憶手段と、
前記投影面上の間引かれた投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で最大値／最小値となる画素値を、該間引かれた投影画素の近傍にある選択された投影画素に対応して記憶された前記画素値最大位置／画素値最小位置を基準にして制限された所定の検索範囲内で行なう第２の検索手段と、
前記投影面上の投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で検索された最大値／最小値を前記投影画素の画素値として投影画像を形成する投影画像形成手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。 - ３次元的に配列された画素からなる３次元画像を前記配列の方向に沿って所定の投影面に投影する際に、前記投影方向に延びる線上の画素値が最大値／最小値となる画素を投影した投影画像を形成する画像処理をコンピュータで実行させるためのプログラムであって、
前記投影面を構成する複数の投影画素のうち、一部の投影画素を選択して残りの投影画素を間引きし、該選択された投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で画素値が最大値／最小値となる画素を検索する第１の検索ステップと、
該第１の検索ステップで検索された画素の位置を画素値最大位置／画素値最小位置として前記選択された投影画素に対応して記憶するステップと、
前記投影面上の間引かれた投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で最大値／最小値となる画素値を、該間引かれた投影画素の近傍にある選択された投影画素に対応して記憶された前記画素値最大位置／画素値最小位置を基準にして制限された所定の検索範囲内で検索する第２の検索ステップと、
前記投影面上の投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で検索された最大値／最小値を前記投影画素の画素値として投影画像を形成するステップとを実行させるためのプログラム。 - ３次元的に配列された画素からなる３次元画像を前記配列の方向と異なる方向に沿って所定の投影面に投影する際に、前記投影方向に延びる線上の複数の所定位置における画素値を近傍画素から求め、該線上で最大値／最小値となる画素値を投影して投影画像を形成する画像処理をコンピュータで実行させるためのプログラムであって、
前記投影面を構成する複数の投影画素のうち、一部の投影画素を選択して残りの投影画素を間引きし、該選択された投影画素に向けて投影方向に延びる線上の前記近傍画素から求められる画素値が最大値／最小値となる位置を検索する第１の検索ステップと、
該第１の検索ステップで検索された位置を画素値最大位置／画素値最小位置として前記選択された投影画素に対応して記憶するステップと、
前記投影面上の間引かれた投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で最大値／最小値となる画素値を、該間引かれた投影画素の近傍にある選択された投影画素に対応して記憶された前記画素値最大位置／画素値最小位置を基準にして制限された所定の検索範囲内で行なう第２の検索ステップと、
前記投影面上の投影画素に向けて前記投影方向に延びる線上で検索された最大値／最小値を前記投影画素の画素値として投影画像を形成するステップとを実行させるためのプログラム。
Priority Applications (1)
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| JP2003203460A JP2005046207A (ja) | 2003-07-30 | 2003-07-30 | 画像処理方法、画像処理装置およびプログラム |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003203460A JP2005046207A (ja) | 2003-07-30 | 2003-07-30 | 画像処理方法、画像処理装置およびプログラム |
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2003
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