JP2008086658A - 画像表示装置および画像表示プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】観察対象の同時観察が容易な２次元透視画像を表示する。
【解決手段】被写体を構成する複数種類の構成部位を含む３次元モデルを入手するモデル入手部２１０と、３次元モデルにおける各構成部位それぞれに対応するボクセルを認識する認識部２３０と、構成部位の種類に応じた変換規則に従って、３次元モデルにおけるその構成部位に対応するボクセルが有する濃度値を変換する階調変換部２４０と、濃度値が階調変換部２４０によって変換されてなる変換済３次元モデルを任意の視点から透視したときの２次元透視画像を、複数種類の構成部位に対して互いに共通の所定の透視規則を用いて作成する変換済ＶＲ画像作成部２５０と、変換済ＶＲ画像作成部２５０によって作成された２次元透視画像を表示する表示部２６０とを備えた。
【選択図】 図４

Description

本発明は、被写体の３次元モデルを任意の視点から透視したときの２次元透視画像を表示する画像表示装置と、コンピュータをそのような画像表示装置として動作させる画像表示プログラムに関する。

医療の分野においては、放射線等を使って被検者の体内を撮影した医用画像を、被検者の病状の診断等に利用することが広く行われている。医用画像を診断に利用することにより、被検者に外的なダメージを与えることなく、被検者の病状の進行状況などを把握することができ、治療方針の決定などに必要な情報を手軽に得ることができる。

また、近年では、放射線を使ってデジタルの医用画像を得るＣＲ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ）装置や、放射線を使って被検者の断層画像を得るＣＴ装置（Ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）、および強磁場を使って被検者の断層画像を得るＭＲＩ装置（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）等が広く用いられてきており、従来のＸ線フィルム等を使った医用画像に替えて、デジタルの医用画像が一般的に利用されてきている。

医用画像がデジタル化されたことにより、例えば、ＣＴ装置等で、被検者の複数箇所の断層画像を得て、それらの断層画像を組み合わせることで被検者の体内を立体的に表現した３次元モデルを得ること等が行われてきている。このような３次元モデルは、各々が濃度値を有する微小な立方体領域であるボクセルで構成されている。例えばＣＴ装置で得られた断層画像は、ＣＴ装置による計測値（ＣＴ値）を有する複数の画素からなるが、そのような断層画像に基づく３次元モデルでは、各ボクセルが濃度値としてＣＴ値を有することとなる。

このような３次元モデルをモニター等に２次元的に表示するに当たっては、一般的に、この３次元モデルを任意の視点から透視したときの２次元透視画像が作成され、モニター等にはこの２次元透視画像が表示される。従来、この２次元透視画像の作成方法として、例えば、上記の視点からの複数の視線それぞれの上でＣＴ値が最大となるボクセルのそのＣＴ値を有する画素からなる２次元透視画像を作成するＭＩＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）と呼ばれる方法や、ＭＩＰとは逆に、各視線上での最小のＣＴ値を有する画素からなる２次元透視画像を作成するＭｉｎＩＰ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）と呼ばれる方法がある。さらに、近年では、これらＭＩＰやＭｉｎＩＰよりも実体感を持たせた２次元透視画像を作成する方法として、各視線上の複数のボクセルそれぞれのＣＴ値を、所定の重み付けを施して加算して得られた加算結果を有する画素からなる２次元透視画像を作成するボリュームレンダリング法と呼ばれる方法もある（例えば、非特許文献１参照。）。
テレビジョン学会編，「３次元ＣＧ」，オーム社，１９９４年２月

３次元モデルに基づいて作成される２次元透視画像を、例えば手術前における被検者の病状の進行状況の把握や手術計画の立案および確認等に利用するに当たっては、その２次元透視画像が、病変部がはっきりと観察できると共に、その病変部周辺の血管構造、および病変が生じている臓器等といった複数の観察対象についても病変部の観察を妨げない程度に観察可能であることが望ましい。ところが、上記に挙げた作成方法で得られる２次元透視画像では、例えば、病変部等といった観察対象が骨の像に隠れて見えなくなっていたり、病変部の像がその病変部の像におけるＣＴ値と似たＣＴ値を有する臓器の像に紛れて見づらくなっていたりする等というように、病変部とその周辺部分という複数の観察対象の同時観察が困難になっている場合がある。

本発明は、上記事情に鑑み、観察対象の同時観察が容易な２次元透視画像を表示することができる画像表示装置や、コンピュータをそのような画像表示装置として動作させる画像表示プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の画像表示装置は、被写体を構成する複数種類の構成部位を含む、各々が濃度値を有する複数のボクセルからなる３次元モデルを入手するモデル入手部と、
上記３次元モデルにおける上記複数種類の構成部位それぞれに対応するボクセルを認識する認識部と、
上記構成部位の種類に応じた変換規則に従って、上記３次元モデルにおけるその構成部位に対応するボクセルが有する濃度値を変換する変換部と、
上記３次元モデルのボクセルが有する濃度値が上記変換部によって変換されてなる変換済３次元モデルを任意の視点から透視したときの２次元透視画像を、上記複数種類の構成部位に対して互いに共通の所定の透視規則を用いて作成する画像作成部と、
上記画像作成部によって作成された２次元透視画像を表示する表示部とを備えたことを特徴とする。

ここで、本発明の画像表示装置は、「上記認識部が、上記複数種類の構成部位それぞれに対応するボクセルの位置を表わす位置情報を入手することによりそのボクセルを認識するものである」という形態であっても良く、
「上記認識部が、上記複数種類の構成部位それぞれに対応するボクセルの位置を解析することによりそのボクセルを認識するものである」という形態であっても良い。

この本発明の画像表示装置によれば、上記変換部に、例えば所望の種類の構成部位を他の構成部位よりも目立たせるような濃度値の変換を行なわせて、その構成部位を目立たせつつも、他の構成部位についてもその所望の種類の構成部位の観察を妨げない程度に観察可能な濃度値に変換すること等によって、複数の観察対象の同時観察が容易な２次元透視画像を表示することができる。

また、本発明の画像表示装置において、「上記画像作成部が、
上記ボクセルの不透明度をそのボクセルが有する濃度値の関数として表わす不透明度関数を、上記変換済３次元モデルにおける所定種類の構成部位のボクセルが有する濃度値の範囲における不透明度が、その範囲外における不透明度よりも高くなるように作成する関数作成部と、
上記２次元透視画像を構成する複数の画素それぞれの画素値を、上記視点から上記画素に向かう視線上に存在するボクセルの濃度値に、その濃度値に基づいて上記不透明度関数を使って算出される不透明度を乗じた乗算結果をその視線上のボクセルの数だけ足し合わせることで算出するボリュームレンダリング法によりその２次元透視画像を作成するレンダリング部とを有するものである」という形態は好ましい形態である。

この好ましい形態の画像表示装置によれば、上記２次元透視画像作成部において上記ボリュームレンダリング法により上記２次元透視画像を作成することにより、実体感の高い２次元透視画像を得ることができる。

また、本発明の画像表示装置において、「上記変換部が、上記複数種類の構成部位のうち、所定種類の構成部位のボクセルの濃度値を、その所定種類以外の構成部位のボクセルの濃度値よりも濃い濃度値に変換するものである」という形態も好ましい。

この好ましい形態の画像表示装置によれば、注目したい構成部位が他の構成部位よりも目立った、その注目したい構成部位を観察しやすい２次元透視画像を容易に得ることができる。

また、本発明の画像表示装置において、「上記変換部が、上記複数種類の構成部位のうち、所定種類の構成部位のボクセルの濃度値については、そのボクセルが不可視となる濃度値に変換するものである」という形態も好ましい形態である。

この好ましい形態の画像表示装置によれば、例えば、注目したい構成部位の周辺に、その構成部位を覆い隠してしまうような他の構成部位が存在しているとき等に、その他の構成部位を不可視とすることで、注目したい構成部位に対する観察の便を図ることができる。

また、本発明の画像表示装置において、「上記変換部が、上記複数種類の構成部位のうち、所定種類の構成部位に属する各ボクセルの濃度値を均一な濃度値に変換するものである」という形態も好ましい形態である。

この好ましい形態の画像表示装置によれば、例えば、上記３次元モデル中で画質に斑がある構成部位が存在していて、その斑が対象の観察を妨げるような場合に、その斑を有する構成部位の明るさを均一にする階調変換を行なうことで斑を取り除き、対象の観察が一層容易な２次元透視画像を得ることができる。

また、上記目的を達成する本発明の画像表示プログラムは、コンピュータに組み込まれ、そのコンピュータ上で、
被写体を構成する複数種類の構成部位を含む、各々が濃度値を有する複数のボクセルからなる３次元モデルを入手するモデル入手部と、
上記３次元モデルにおける上記複数種類の構成部位それぞれに対応するボクセルを認識する認識部と、
上記構成部位の種類に応じた変換規則に従って、上記３次元モデルにおけるその構成部位に対応するボクセルが有する濃度値を変換する変換部と、
上記３次元モデルのボクセルが有する濃度値が上記変換部によって変換されてなる変換済３次元モデルを任意の視点から透視したときの２次元透視画像を、上記複数種類の構成部位に対して互いに共通の所定の透視規則を用いて作成する画像作成部と、
上記画像作成部によって作成された２次元透視画像を表示する表示部とを構築することを特徴とする。

本発明の画像表示プログラムによれば、上述した本発明の画像表示装置の構成要素がコンピュータによって容易に構築される。

尚、本発明の画像表示プログラムについては、ここではその基本形態のみを示すに止めるが、これは単に重複を避けるためであり、本発明の画像表示プログラムには、上記の基本形態のみではなく、前述した画像表示装置の各形態に対応する各種の形態が含まれる。

また、本発明の画像表示プログラムがコンピュータ上に構築する画像モデル入手部などといった要素は、１つの要素が１つのプログラム部品によって構築されるものであっても良く、１つの要素が複数のプログラム部品によって構築されるものであっても良く、複数の要素が１つのプログラム部品によって構築されるものであっても良い。また、これらの要素は、そのような作用を自分自身で実行するものとして構築されても良く、あるいは、コンピュータに組み込まれている他のプログラムやプログラム部品に指示を与えて実行するものとして構築されても良い。

以上、説明したように、本発明によれば、観察対象の同時観察が容易な２次元透視画像を表示することができる画像表示装置や、コンピュータをそのような画像表示装置として動作させる画像表示プログラムを得ることができる。

以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態が適用された医療診断システムの概略構成図である。

この図１に示す医療診断システムは、放射線を使った医療計測に基づいて被検者の断層画像を生成するＣＴ装置１０と、その生成された断層画像等を保管する管理サーバ２０と、上記の断層画像に基づいて被検者の体内を立体的に表現した３次元モデルを作成すると共に、その３次元モデルを任意の視点から透視したときの２次元透視画像を診断のために表示する診断装置３０とで構成されている。この医療診断システムでは、これらＣＴ装置１０、管理サーバ２０、及び診断装置３０はネットワーク回線を介して互いに接続されている。

ＣＴ装置１０では、上述したように被検者の断層画像が生成されるが、その際には、被検者の氏名等の被検者情報の入力が行われると共に、その被検者を識別するための識別番号が割り当てられ、生成された断層画像は被検者情報や識別番号と共に管理サーバ２０に送られる。

管理サーバ２０は、ＣＴ装置１０から断層画像、被検者情報、および識別番号が送られてくると、それらを互いに対応付けて保管する。また、この管理サーバ２０には、診断装置３０において作成される３次元モデルも保管されるが、管理サーバ２０は、３次元モデルを、その３次元モデルの作成の元となった断層画像と共に、その断層画像に対応する被検者情報および識別番号に対応付けて保管する。

ここで、本実施形態では、管理サーバ２０は、図１の医療診断システムにおけるＣＴ装置１０や診断装置３０からネットワーク回線を介して送られてくる断層画像や３次元モデルだけでなく、例えばシステム外で生成された断層画像や３次元モデルであって所定の記憶媒体等を介して渡されるものも保管する。このとき、これらシステム外からもたらされた断層画像や３次元モデルが管理サーバ２０に保管される際には、それらの断層画像や３次元モデルについての被検者情報や識別番号が、この管理サーバ２０に対するキーボード操作等によって入力される。

診断装置３０は、外観構成上、本体装置３１、その本体装置３１からの指示に応じてモニタ３２ａ上に画像を表示する画像表示装置３２、本体装置３１に、キー操作に応じた各種の情報を入力するキーボード３３、および、モニタ３２ａ上の任意の位置を指定することにより、その位置に表示された、例えばアイコン等に応じた指示を入力するマウス３４を備えている。

ユーザが診断装置３０のマウス３４等を使って被検者の氏名や識別番号等を入力すると共に、断層画像あるいは３次元モデルの取り寄せを指示すると、それらの内容が管理サーバ２０に伝えられる。管理サーバ２０は、診断装置３０から伝えられた被検者の氏名を含む被検者情報と、その被検者情報や識別番号と対応付けられた断層画像や３次元モデルのうち指示されたものを診断装置３０に向けて送る。診断装置３０では、管理サーバ２０から断層画像が送られてきたときには、モニタ３２ａ上にその断層画像が表示されると共に、ユーザからの指示があった場合には、その断層画像に基づいて３次元モデルが作成される。ここで、この３次元モデルは、被検者の複数箇所の断層画像を組み合わせることで作成される。このような３次元モデルは、微小な立方体領域であるボクセルで構成されており、各ボクセルは、３次元モデルの元となった断層画像を構成する各画素が有する、ＣＴ装置による計測値（ＣＴ値）を有していると共に、立体的な形状の質感や陰影等を表現するためのテクスチャ情報を有している。このような断層画像に基づく３次元モデルの作成は公知の技術であるので、詳細な説明については省略する。

また、診断装置３０は、その診断装置３０で作成された３次元モデルや、あるいは管理サーバ２０から送られてきた３次元モデルについて、その３次元モデルを任意の視点から透視したときの２次元透視画像を作成してモニタ３２ａ上に表示する。

ここで、この診断装置３０では、モニタ３２ａ上に断層画像や２次元透視画像を表示することで、被検者に外的なダメージを与えることなくその被検者の体内についての診断等が行われるが、本実施形態では、この診断装置３０には、特に、がんの摘出手術前における被検者の病状の進行状況の把握や手術計画の立案および確認等の便を図るための工夫がなされている。即ち、この診断装置３０は、３次元モデルに基づく単純な２次元透視画像を表示するだけでなく、がん部分、がん部分周辺の血管構造、およびがんが生じている臓器等といった、がんに関する複数の観察対象を同時かつ容易に観察できるように目立たせた２次元透視画像を表示するという機能を有している。

医師等のユーザは、がんの摘出手術前に、診断装置３０のモニタ３２ａ上に表示されたこのような２次元透視画像を観察すること等により、その被検者のがんの進行状況の把握や、摘出手術計画の立案および確認等を容易に行うことができる。

ここで、この医療診断システムにおける本発明の一実施形態としての特徴は、診断装置３０で実行される、上記のようながんに関する複数の観察対象を同時かつ容易に観察できる２次元透視画像の作成についての処理内容にある。以下、この処理内容に注目して診断装置３０について詳しく説明する。

図２は、診断装置３０のハードウェア構成図である。

診断装置３０の本体装置３１の内部には、図２に示すように、各種プログラムを実行するＣＰＵ３０１、ハードディスク装置３０３に格納されたプログラムが読み出されＣＰＵ３０１での実行のために展開される主メモリ３０２、各種プログラムやデータ等が保存されたハードディスク装置３０３、ＦＤ４１が装填され、そのＦＤ４１をアクセスするＦＤドライブ３０４、ＣＤ−ＲＯＭ４２をアクセスするＣＤ−ＲＯＭドライブ３０５、管理サーバ２０から断層画像や３次元モデルを受け取り、管理サーバ２０に各種指示を送るＩ／Ｏインタフェース３０６が内蔵されており、これらの各種要素と、さらに図１にも示す画像表示装置３２、キーボード３３、マウス３４は、バス３０７を介して相互に接続されている。

ここで、ＣＤ−ＲＯＭ４２には、診断装置３０内に本発明の画像表示装置の一実施形態を構築するための、本発明の画像表示プログラムの一実施形態である画像表示プログラム１００（図３参照）が記憶されている。

尚、この画像表示プログラム１００（図３参照）は、診断装置３０においてユーザが３次元モデルの取り寄せを指示したときに、その取り寄せた３次元モデルに基づく２次元透視画像を表示させる役割を担っている。そこで、以下では、管理サーバ２０から３次元モデルが送られてくることを前提として説明を続ける。

図３は、本発明の画像表示プログラムの一実施形態である画像表示プログラム１００が記憶されたＣＤ−ＲＯＭ４２を示す概念図である。

図３に示すように、ＣＤ−ＲＯＭ４２に記憶された、本発明の画像表示プログラムの一実施形態である画像表示プログラム１００は、モデル入手部１１０、原ＶＲ画像作成部１２０、認識部１３０、階調変換部１４０、変換済ＶＲ画像作成部１５０、および表示部１６０で構成されている。

ＣＤ−ＲＯＭ４２は、診断装置３０のＣＤ−ＲＯＭドライブ３０５に装填され、ＣＤ−ＲＯＭ４２に記憶された画像表示プログラム１００が診断装置３０にアップロードされてハードディスク装置３０３に記憶される。そして、この画像表示プログラム１００が起動されて実行されることにより、診断装置３０内に本発明の画像表示装置の一実施形態である画像表示装置２００（図４参照）が構築される。

尚、上記では、画像表示プログラム１００を記憶する記憶媒体としてＣＤ−ＲＯＭ４２が例示されているが、この画像表示プログラム１００を記憶する記憶媒体はＣＤ−ＲＯＭに限られるものではなく、それ以外の光ディスク、ＭＯ、ＦＤ、磁気テープなどの記憶媒体であってもよい。また、画像表示プログラム１００は、記憶媒体を介さずに、Ｉ／Ｏインタフェース３０６を介して直接に診断装置３０に供給されるものであってもよい。

画像表示プログラム１００の各部の詳細については、画像表示装置２００の各部の作用と一緒に説明する。

図４は、画像表示装置２００の機能ブロック図である。

この図４に示す、本発明の画像表示装置の一実施形態である画像表示装置２００は、３次元モデルに基づく２次元透視画像を表示するものであり、モデル入手部２１０、原ＶＲ画像作成部２２０、認識部２３０、階調変換部２４０、変換済ＶＲ画像作成部２５０、および表示部２６０を有する。

図３の画像表示プログラム１００が、図１の診断装置３０において起動されると、その画像表示プログラム１００のモデル入手部１１０、原ＶＲ画像作成部１２０、認識部１３０、階調変換部１４０、変換済ＶＲ画像作成部１５０、および表示部１６０は、それぞれ図４に示すモデル入手部２１０、原ＶＲ画像作成部２２０、認識部２３０、階調変換部２４０、変換済ＶＲ画像作成部２５０、および表示部２６０を構築する。ここで、これら画像表示装置２００の各要素は、コンピュータのハードウェアとそのコンピュータで実行されるＯＳやアプリケーションプログラムとの組合せで構成されているのに対し、図３の画像表示プログラム１００の各要素は、アプリケーションプログラムのみによって構成されている。

また、この画像表示装置２００におけるモデル入手部２１０、認識部２３０、階調変換部２４０、および表示部２６０は、それぞれ本発明の画像表示装置におけるモデル入手部、認識部、階調変換部、および表示部の各一例に相当する。また、原ＶＲ画像作成部２２０と変換済ＶＲ画像作成部２５０とを合わせたものが、本発明にいう画像作成部の一例に相当する。また、変換済ＶＲ画像作成部２５０は、本発明にいう関数作成部とレンダリング部とを兼ねた一例にも相当する。

以下、この図４に示す画像表示装置２００の各要素を説明することによって、図３に示す画像表示プログラム１００の各要素も併せて説明する。

尚、以下の説明では、この図４に示す画像表示装置２００の各要素について、図１の診断装置３０において３次元モデルが作成された後、あるいは、この診断装置３０に管理サーバ２０から３次元モデルが送られてきた後に、この診断装置３０が図４の画像表示装置２００として動作するときに実行される処理の流れを参照しながら説明する。

また、この画像表示装置２００は、図１の診断装置３０において、がんに関する複数の観察対象を同時かつ容易に観察できるように目立たせた２次元透視画像を作成して表示する機能を担っているが、以下では、説明を簡単なものとするため、がんを肝臓がんに限定して説明を行う。

図５は、図４に示す画像表示装置２００で実行される処理の流れを示すフローチャートである。

管理サーバ２０から３次元モデルが送られてくると、その３次元モデルが、診断装置３０内に構築された図４の画像表示装置２００が備えるモデル入手部２１０で受け取られる（ステップＳ１０１）。受け取られた３次元モデルは、原ＶＲ画像作成部２２０と認識部２３０に渡される。

次に、原ＶＲ画像作成部２２０において、モデル入手部２１０から渡された３次元モデルに基づく２次元透視画像が、以下に説明するボリュームレンダリング法により作成される（ステップＳ１０２）。

ボリュームレンダリング法は、３次元モデルを任意の視点から透視したときの２次元透視画像を作成するに当たり、その２次元透視画像を構成する各画素の画素値を次のように求める方法である。

まず、その任意の視点から、３次元モデルを通して各画素の方向を見たときに各視線上に存在するボクセルを求め、各視線上の複数のボクセルそれぞれのＣＴ値を、所定の重み付けを施して加算する。ここで、各ＣＴ値に付される重みは、そのＣＴ値を有するボクセルについての不透明度を示す係数であり、「０」から「１」までの間の値となる。「０」の不透明度は、対応するボクセルが全く透明であり不可視となっていることを示し、「１」の不透明度は、対応するボクセルの向こう側を透視できないことを示す。ここでは、この不透明度は、ＣＴ値の関数（不透明度関数）として定義され、重み付け対象のボクセルが有するＣＴ値をその不透明度関数に代入することで不透明度が計算される。各視線上の複数のボクセルそれぞれについて不透明度が計算されると、各ボクセルのＣＴ値と不透明度との積が、視点側から視線に沿って加算される。同時に、各ボクセルの不透明度のみが、視点側から視線に沿って加算され、ＣＴ値と不透明度との積の加算は、不透明度のみの加算結果が「１」を超えるか視線上のボクセルが無くなるまで続けられる。

ボリュームレンダリング法では、このような一連の処理によって、各視線について得られたＣＴ値と不透明度との積の加算結果が、その視線の先の画素が有する画素値として採用されることで、２次元透視画像が求められる。

上記のステップＳ１０２の処理では、原ＶＲ画像作成部２２０において、モデル入手部２１０から渡された３次元モデルに基づく２次元透視画像が、このようなボリュームレンダリング法によって作成される。ここで、この原ＶＲ画像作成部２２０で作成される２次元透視画像を、後述の階調変換処理を施す前の３次元モデルに基づく２次元透視画像との意味で、原ＶＲ（ボリュームレンダリング）画像と呼ぶ。

原ＶＲ画像作成部２２０で作成された原ＶＲ画像は、表示部２６０に渡される。表示部２６０は、モニタ３２ａ（図１参照）上に、以下に示すように、原ＶＲ画像が貼り付けられた操作画面２６１（図６参照）を表示する（ステップＳ１０３）。

図６は、原ＶＲ画像の一例が貼り付けられた操作画面２６１を示す図であり、図７は、原ＶＲ画像の作成に用いられた不透明度関数と、その原ＶＲ画像の元となった３次元モデル中の各臓器等について得られているＣＴ値との関係を模式的に示す図である。

図６に示す操作画面２６１には、上記の原ＶＲ画像作成部２２０で作成された原ＶＲ画像ＶＲ１が貼り付けられる。ここで、原ＶＲ画像作成部２２０におけるこの原ＶＲ画像ＶＲ１の作成には、図７に台形状のラインで示されている不透明度関数ｆ１が用いられる。この図７の不透明度関数ｆ１は、予め不図示のメモリに記憶されていたデフォルトの不透明度関数である。

ここでは、肝臓がんに関する複数の観察対象を同時かつ容易に観察できるように目立たせた２次元透視画像の作成を目的としており、図６における原ＶＲ画像ＶＲ１は、被検者の腹部における複数の断層画像を組み合わせて作成された３次元モデルについての２次元透視画像である。本実施形態では、肝臓がんについての進行状況の把握や、摘出手術計画の立案および確認等に必要な観察対象として、病変部である肝臓がん、病変部の主たる周辺臓器である肝臓、および肝臓内の血管が想定されている。図７には、これらの観察対象と、観察の障害となることが予想される骨および他の臓器とについて、３次元モデル中でのＣＴ値の範囲が示されている。

肝臓がんのＣＴ値の範囲Ａ１と、不透明度関数ｆ１とを見比べると、肝臓がんのＣＴ値の範囲Ａ１のほとんどが「０」の不透明度に対応しているため、図６の原ＶＲ画像ＶＲ１中の肝臓がんの領域のほぼ全てが透明となっていることが分かる。また、肝臓のＣＴ値の範囲Ａ２は、その範囲Ａ２の一部が「０」付近の低い不透明度に対応しており、その結果、原ＶＲ画像ＶＲ１中の肝臓領域の一部が透明となっている。また、肝臓についてはＣＴ装置で得られるＣＴ値がばらつくことが多く、その結果、肝臓領域に斑が生じて非常に見難くなっている。さらに、血管のＣＴ値の範囲Ａ３は、その範囲Ａ３のかなりの部分が低い不透明度に対応しており、原ＶＲ画像ＶＲ１中では背景に紛れて観察し難くなっている。一方、骨のＣＴ値の範囲Ａ４や、他の臓器のＣＴ値の範囲Ａ５は上記の各観察対象のＣＴ値の範囲を含んで広範囲に亘っており、このことによっても各観察対象を見難くしている。さらに、骨のＣＴ値の範囲Ａ４や、他の臓器のＣＴ値の範囲Ａ５は、「１」の不透明度に対応するＣＴ値の範囲を全て含んでいるため、背後に存在する観察対象を完全に隠してしまっている。

本実施形態では、観察対象の観察に適した２次元透視画像の作成に当たって、まず、がんや肝臓や血管等の外側に存在し、その観察を妨げている骨を、原ＶＲ画像ＶＲ１中から消去する処理が行われる。この骨の消去処理は、図６の操作画面２６１に備えられている、骨消去指示ボタン２６１ａに対するクリック操作によって指示される。

図５のフローチャートでは、ステップＳ１０３の処理による原ＶＲ画像ＶＲ１の表示後は、上記の操作画面２６１において骨の消去処理が指示されるまで待機状態となる（ステップＳ１０４）。そして、骨の消去処理が指示されると（ステップＳ１０４におけるＹｅｓ判定）、まず、図４の認識部２３０において、３次元モデル中の骨の領域が次のように抽出される（ステップＳ１０５）。

この骨領域抽出処理では、３次元モデルを構成する各ボクセルが有するＣＴ値についての分布を表わすヒストグラムが作成される。上記の図７に示すように骨のＣＴ値の範囲Ａ４は広範囲に亘るが、その分布は主にＣＴ値の高い範囲に集中することが経験的に知られている。そこで、ヒストグラムにおいて、高ＣＴ値側からピークを探索したときに最初に現れるピークに基づいて、骨領域のコアとなる領域を抽出するための第１の閾値が求められ、その第１の閾値以上のＣＴ値を有するボクセルからなる領域が骨のコア領域として抽出される。続いて、上記の第１の閾値よりも若干低い第２の閾値が算出され、この第２の閾値以上のＣＴ値を有するボクセルからなる領域が抽出される。そして、この第２の閾値に基づいて得られた領域のうち、上記のコア領域と所定程度以上に隣接している領域が、骨の領域であると認められコア領域に追加される。次に、この第２の閾値よりもさらに低い第３の閾値が算出され、第２の閾値について実行された処理と同様の処理が行われて骨の領域の拡張が行われる。このような処理が所定回数繰り返されることで、３次元モデルからの骨領域の抽出が行われる。

このように認識部２０３において骨領域の抽出処理が行われると、認識部２０３は、３次元モデル中の骨領域の位置を示す情報を生成して階調変換部２４０に渡す。そして、この階調変換部２４０において、その情報が示す位置に存在する骨領域に属する全てのボクセルのＣＴ値を、空気についてのＣＴ値として知られている「−１０００」という値に変換するという処理が行われる（ステップＳ１０６）。３次元モデルをなす各ボクセルのＣＴ値は、３次元画像における階調（具体的にはＣＴ値が高い程明るい階調を表わす）を表わしており、ステップＳ１０６の処理は骨領域の階調を変換する処理であるといえる。

ここで、本実施形態における各ボクセルのＣＴ値の変換は、変換前のＣＴ値をＣ、変換後のＣＴ値をＣ’、変換に用いる２つのパラメータをそれぞれａおよびｂとしたときの以下の基本式を使って行われる。

Ｃ’＝ａ×Ｃ＋ｂ…（１）
上記の骨領域をなすボクセルのＣＴ値の変換は、この（１）の基本式における２つのパラメータａ，ｂそれぞれに、「０」および「−１０００」を代入した次の変換式によって行われる。

Ｃ’＝−１０００…（２）
図４の階調変換部２４０において骨領域についての階調変換処理が終了すると、その階調変換処理が施された３次元モデルは認識部２３０に返されると共に、変換済ＶＲ画像作成部２５０に渡される。変換済ＶＲ画像作成部２５０では、この渡された階調変換処理後の３次元モデルに基づいてボリュームレンダリング法による２次元透視画像（骨領域変換後のＶＲ画像）の作成が実行されて表示部２６０に渡される。

表示部２６０は、上記の原ＶＲ画像に替えてこの骨領域変換後のＶＲ画像が貼り付けられた操作画面２６２を表示する（ステップＳ１０７）。

図８は、骨領域変換後のＶＲ画像の一例が貼り付けられた操作画面２６２を示す図であり、図９は、ＶＲ画像の作成に用いられた不透明度関数と、骨領域変換後の３次元モデル中の各臓器等について得られているＣＴ値との関係を模式的に示す図である。

図９から分かるように、上記の階調変換処理によって骨領域に属するボクセルに割り当てられる「−１０００」という値は、不透明度関数ｆ１では、完全に透明な「０」の不透明度に対応している。その結果、変換後の骨領域のＣＴ値の範囲Ａ４’が「０」の不透明度に対応することとなり、図８に示すように、操作画面２６２中のＶＲ画像ＶＲ２は、図６に示す原ＶＲ画像ＶＲ１から骨の画像が消去された画像となる。

しかし、この図９に示す骨領域変換後のＶＲ画像ＶＲ２では、依然として、肝臓がんの領域のほとんどは透明であり、肝臓や血管も見難い。

そこで、図５のフローチャートでは、ここまでに説明した処理に続いて、肝臓がんや肝臓や血管を見やすくする処理が行われる。

まず、図８の操作画面２６２において、この操作画面２６２のメッセージ部分２６２ａに記載されているメッセージに従って、ユーザが、カーソル２６２ｂを、被検者に対する過去の診断から既に把握している肝臓がんの領域中の一点にあわせてクリック操作を行う。

ここで、図５のフローチャートでは、ステップＳ１０７の処理によるＶＲ画像ＶＲ２の表示後は、肝臓がんの領域中の一点が指示されるまで待機状態となる（ステップＳ１０８）。そして、その指示が上記のクリック操作によってなされると（ステップＳ１０８におけるＹｅｓ判定）、図４の認識部２３０にその指定された１点の位置を示す情報が伝えられると共に、操作画面２６２のメッセージ部分２６２ａのメッセージが次のように変更されて再度待機状態となる（ステップＳ１０９）。

図１０は、図５のステップＳ１０８の処理後の操作画面２６２を示す図である。

この図１０に示すように、操作画面２６２のメッセージ部分２６２ａのメッセージは、上記のクリック操作後に、肝臓内の血管領域中の１点を指定するようにというメッセージに変更される。ユーザは、今度は、その変更されたメッセージに従って、血管領域中の１点にカーソル２６２ｂを合わせてクリック操作を行う。

図５のフローチャートでは、このクリック操作がなされると（ステップＳ１０９におけるＹｅｓ判定）、図４の認識部２３０にその指定された１点の位置を示す情報が伝えられ、その認識部２３０において、上記の骨領域についての階調変換処理後の３次元モデル中の肝臓領域、肝臓がんの領域、および血管領域の抽出が実行される（ステップＳ１１０）。

肝臓領域の抽出では、まず、上記の階調変換処理後の３次元モデルについて、ＣＴ値のヒストグラムが作成される。ここで、この３次元モデルは、肝臓を中心とした腹部の断層画像を元に構成されたものであるので、ヒストグラム中で最も高いピークに対応したＣＴ値が、肝臓について得られたＣＴ値である可能性が高い。そこで、そのピークに基づくＣＴ値の範囲内のＣＴ値を有するボクセルからなる領域を大まかな肝臓領域として抽出する。この段階での抽出には、この大まかな肝臓領域に他の臓器の一部が含まれていたり、あるいは肝臓領域の一部が欠けていたりといった抽出の過不足が存在する。ここで、本実施形態では、３次元モデルの各ボクセルが肝臓領域に属する可能性を表わす空間確率分布が、被験者に対する過去の診断記録や人体の一般的構造等に基づいて予め用意されている。そこで、まず、この空間確率分布に基づいて、上記の大まかな肝臓領域に修正が施される。また、３次元モデルの各ボクセルには、上述したように立体的な形状の質感や陰影等を表現するためのテクスチャ情報が付されている。本実施形態では、上記の大まかな肝臓領域の各ボクセルのテクスチャ情報に基づいて各ボクセルが、肝臓という、この大まかな肝臓領域中の主要な１つのかたまりに属するものであるか、そのかたまりから独立した他のかたまりに属するものであるかが判定される。そして、他のかたまりに属すると判定されたボクセルが大まかな肝臓領域から除かれることで修正が施される。図４の認識部２３０では、以上に説明した抽出と修正とを経ることで、上記の骨領域についての階調変換処理後の３次元モデル中の肝臓領域が精密に抽出される。

肝臓がんの領域の抽出では、図８の操作画面２６２を介して指定された１点が使われる。図４の認識部２３０では、まず、この１点に対応するボクセルに接するボクセルのうち、その１点に対応するボクセルのＣＴ値と所定以上に似たＣＴ値を有するボクセルが選ばれ、それら選ばれたボクセルと、上記の１点に対応するボクセルとからなるコア領域が抽出される。続いて、そのコア領域に接するボクセルについて同様の処理が行われて領域が拡張される。認識部２３０では、このような拡張処理を所定回数行う周知の領域成長法によって、３次元モデル中の肝臓がんの領域が抽出される。

血管領域の抽出では、図１０の操作画面２６２を介して指定された１点が使われる。図４の認識部２３０では、この１点に対応するボクセルを出発点とする上記のような領域成長法による拡張処理が行われて３次元モデル中の血管領域が抽出される。

図５のフローチャートのステップＳ１１０で、このように認識部２０３において肝臓領域、肝臓がんの領域、および血管領域それぞれの抽出処理が行われると、認識部２０３は、３次元モデル中のこれらの領域それぞれの位置を示す情報を生成して階調変換部２４０に渡す。

続いて、まず、上記のように抽出された血管領域におけるＣＴ値の範囲が求められる（ステップＳ１１１）。

図１１は、抽出された血管領域のＣＴ値の範囲を示す図である。

ステップＳ１１１では、この図１１に示す抽出された血管領域のＣＴ値の範囲Ａ３を定義する値として、この範囲における最小値Ｔ１と最大値Ｔ２が取得される。

ここで、最も重要な観察対象である肝臓がんの領域のＣＴ値の範囲Ａ１は、上記の図７等やこの図１１に示すように低ＣＴ値側に偏っている。本実施形態では、この肝臓がんの領域のＣＴ値を高ＣＴ値側の値に変換することで、ＶＲ画像中の肝臓がんを目立たせるという手法が使われる。

図５のフローチャートでは、ステップＳ１１１に続いて、肝臓がんの領域のＣＴ値の、変換後における範囲の中心値として、血管領域のＣＴ値の範囲Ａ３における最大値Ｔ２に所定値を加えた値Ｔ３が求められる（ステップＳ１１２）。

次に、肝臓領域のＣＴ値、肝臓がんの領域のＣＴ値、および血管領域のＣＴ値それぞれが以下のように変換される（ステップＳ１１３）。

図１２は、肝臓領域のＣＴ値、肝臓がんの領域のＣＴ値、および血管領域のＣＴ値それぞれの変換後の範囲を示す図である。

肝臓領域については、その肝臓領域に属する全てのボクセルが有するＣＴ値が、ステップＳ１１１において取得された血管領域のＣＴ値の範囲Ａ３における最小値Ｔ１に変換される。この結果、変換後の肝臓領域のＣＴ値の範囲Ａ２’は、この最小値Ｔ１のみとなる。

また、肝臓がんの領域については、その領域内の各ボクセルが有するＣＴ値が、各ＣＴ値に、肝臓がんの領域のＣＴ値の元の範囲Ａ１（図１１参照）の中心値とステップＳ１１２において求められた値Ｔ３との差分を加えた値に変換される。

この肝臓がんの領域のＣＴ値の変換は、上記の基本式（１）における２つのパラメータａ，ｂそれぞれに、「１」および上記の差分「Ｄ１」とを代入した次の変換式によって行われる。

Ｃ’＝Ｃ＋Ｄ１…（３）
この結果、変換後の肝臓がんの領域のＣＴ値の範囲Ａ１’は、ステップＳ１１２において求められた値Ｔ３を中心値とする、幅が肝臓がんの領域のＣＴ値の元の範囲Ａ１と等しい範囲となる。

さらに、血管領域については、その領域内の各ボクセルが有するＣＴ値が、各ＣＴ値に、血管領域のＣＴ値の元の範囲Ａ３（図１１参照）における中心値と最大値Ｔ２との差分を加えた値に変換される。

この血管領域のＣＴ値の変換は、上記の基本式（１）における２つのパラメータａ，ｂそれぞれに、「１」および上記の差分「Ｄ２」とを代入した次の変換式によって行われる。

Ｃ’＝Ｃ＋Ｄ２…（４）
この結果、変換後の血管領域のＣＴ値の範囲Ａ３’は、中心が元の範囲Ａ３における最大値Ｔ２であり、幅がその元の範囲Ａ３と等しい範囲となる。

このように肝臓領域についてはＣＴ値が一定値に変換され、肝臓がんの領域や血管領域についてはＣＴ値が高ＣＴ値側の値に変換される。

以上のように、３次元モデルにおける骨領域、肝臓がんの領域、肝臓領域、および血管領域それぞれのＣＴ値とが変換されると、変換処理が施された３次元モデルが変換済ＶＲ画像作成部２５０に渡される。また、この変換済ＶＲ画像作成部２５０には、この３次元モデルとともに、変換後の血管領域のＣＴ値の範囲Ａ３’を示す範囲情報も渡される。

次に、変換済ＶＲ画像作成部２５０が、上記の範囲情報が示すＣＴ値の範囲に基づいて、図９から図１１までに示したデフォルトの不透明度関数ｆ１を、次のような関数に変換する（ステップＳ１１４）。

図１３は、変換後の不透明度関数を示す図である。

この図１３には、デフォルトの不透明度関数ｆ１も点線で示されているが、このデフォルトの不透明度関数ｆ１との関係では、変換後の肝臓領域のＣＴ値の範囲Ａ２’は、「１」の不透明度に対応しており、このままでは、ＶＲ画像において肝臓内が全く観察できなくなってしまう。さらに、変換後の肝臓がんの領域のＣＴ値の範囲Ａ１’のほとんどは、「０」の不透明度に対応しており、変換後の血管領域のＣＴ値の範囲Ａ３’は、「０」付近の低い不透明度に対応している。

本実施形態では、これらの観察対象の各領域がＶＲ画像において確実に観察できるように、変換後の血管領域のＣＴ値の範囲Ａ３’に基づいた次のような過程を経て、デフォルトの不透明度関数ｆ１が変換後の不透明度関数ｆ１’に変換される。まず、デフォルトの不透明度関数ｆ１において「１」の不透明度に対応している範囲の中心が、変換後の血管領域のＣＴ値の範囲Ａ３’の中心（変換前の血管領域のＣＴ値の範囲Ａ３における最大値Ｔ２）に一致するように、デフォルトの不透明度関数ｆ１が平行移動される。さらに、「１」の不透明度に対応している範囲が、変換後の血管領域のＣＴ値の範囲Ａ３’を所定の余裕を持って包含するするように、この「１」の不透明度に対応している範囲が拡縮されて、変換後の不透明度関数ｆ１’が完成する。

このような過程を経て得られた変換後の不透明度関数ｆ１’は、この図１３に示すように、変換後の肝臓領域のＣＴ値の範囲Ａ２’がほぼ半透明の不透明度に対応し、変換後の肝臓がんの領域のＣＴ値の範囲Ａ１’のほとんどと変換後の血管領域のＣＴ値の範囲Ａ３’が「１」の不透明度に対応する関数となっている。このような不透明度関数の変換により、ＶＲ画像において肝臓内の観察が可能となると共に、肝臓がんの領域や血管領域が明確に観察できるようになる。

不透明度関数が変換されると、変換済ＶＲ画像作成部２５０では、変換処理後の３次元モデルと、変換後の不透明度関数とに基づいてボリュームレンダリング法による２次元透視画像（変換後のＶＲ画像）の作成が実行されて表示部２６０に渡される。そして、表示部２６０が、この変換後のＶＲ画像が貼り付けられた操作画面を表示し（ステップＳ１１５）、図５のフローチャートが示す処理が終了する。

図１４は、変換後のＶＲ画像の一例が貼り付けられた操作画面を示す図である。

この図１４には、上記のステップＳ１１５で表示部２６０によって表示された操作画面２６３が示されている。この操作画面２６３中の変換後のＶＲ画像ＶＲ３から分かるように、ＣＴ値が一定値に変換された肝臓領域ＶＲ３＿２は、斑のない一定濃度の画像として表示されると共に、上記の変換後の不透明度関数に従って半透明で表示される。また、高ＣＴ値に変換された肝臓がんの領域ＶＲ３＿１および血管領域ＶＲ３＿３は、肝臓領域ＶＲ３＿２やその他の臓器等よりも目だった状態で表示されると共に、変換後の不透明度関数に従って完全に不透明で表示される。また、肝臓がんの領域ＶＲ３＿１のＣＴ値は、血管領域ＶＲ３＿３のＣＴ値よりも高ＣＴ値側の値に変換されているので、肝臓がんの領域ＶＲ３＿１は、血管領域ＶＲ３＿３よりもさらに目だった状態で表示される。また、ＣＴ値については無変換であったその他臓器の領域ＶＲ３＿４については、変換後の不透明度関数に従って大部分が透明か半透明で表示される。

このようにＶＲ画像ＶＲ３では、最重要の観察対象である肝臓がんの領域ＶＲ３＿１が最も目だって表示され、肝臓がんの摘出手術の立案に重要な血管領域ＶＲ３＿３がその次に目だって表示される。また、肝臓領域ＶＲ３＿２は、肝臓の形状が認識できる程度に表示され、これらの領域の観察の妨げとなる骨領域やその他臓器の領域ＶＲ３＿４の大部分が透明に表示される。

つまり、以上に説明した本実施形態の画像表示装置２００によれば、肝臓がん、肝臓、血管等といった複数の観察対象の同時観察が容易なＶＲ画像を表示することができる。

尚、上記では、本発明の画像表示装置の一実施形態として、肝臓がんに関する観察対象を観察できるＶＲ画像を作成して表示する画像表示装置２００を例示したが、本発明はこれに限るものではない。本発明の画像表示装置は、例えば肺がん等といった他の臓器に生じるがんや、あるいはがん以外の病変や、病変とは係わりない特定の臓器等についての観察対象を観察できる画像を表示するものであっても良い。

また、上記では、本発明にいう認識部の一例として、３次元モデル中における観察対象の部位を、ＣＴ値の分布や所定の操作等に基づいて自動的に検出する認識部２３０を例示したが、本発明はこれに限るものではない。本発明の認識部は、例えば、３次元モデル中における観察対象の部位を、その３次元モデルの元となった断層画像や、その３次元モデルを透視した２次元透視画像等に対する、ユーザによるモニタ上での指定操作を介して認識するものであっても良く、あるいは、外部で生成された、各観察対象の部位の３次元モデル中における位置情報を入手するもの等であっても良い。

また、上記では、本発明にいう画像作成部の一例として、ボリュームレンダリング法によって２次元透視画像を作成する、原ＶＲ画像作成部２２０と変換済ＶＲ画像作成部２５０と合わせたものを例示したが、本発明はこれに限るものではなく、本発明の画像作成部は、例えばＭＩＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）と呼ばれる方法や、ＭｉｎＩＰ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）と呼ばれる方法等によって２次元透視画像を作成するものであっても良い。

また、上記では、本発明にいう変換部の一例として、上記の基本式（１）に基づいて作成された変換式を使って変換する階調変換部２４０を例示したが、本発明はこれに限るものではない。本発明の階調変換部は、上記の基本式（１）とは異なる例えば次のような式に基づいて変換式を作成するもの等であっても良い。

Ｃ’＝ａ×（Ｃ−Ａｖ（Ｃ））＋ｂ＝ａ×Ｃ＋（ｂ−Ａｖ（Ｃ））…（５）
ここで、この（５）式におけるＡｖ（Ｃ）は、３次元モデルの各ボクセルが有するＣＴ値の平均値である。

また、上記では、本発明にいう変換部の一例として、骨領域を除く観察対象の領域については、ＣＴ値の変換に用いる変換式を、変換前の血管領域のＣＴ値の範囲に基づいて求められたパラメータを上記の基本式（１）に代入することで求める階調変換部２４０を例示したが、本発明はこれに限るものではない。本発明の階調変換部は、例えば、血管以外の他の臓器等のＣＴ値の範囲に基づいて求められたパラメータを上記の基本式（１）に代入することで変換式を求めるものであっても良く、あるいは、各観察対象ごとに予め用意された変換式を用いるもの等であっても良い。

本発明の一実施形態が適用された医療診断システムの概略構成図である。 診断装置３０のハードウェア構成図である。 本発明の画像表示プログラムの一実施形態である画像表示プログラム１００が記憶されたＣＤ−ＲＯＭ４２を示す概念図である。 画像表示装置２００の機能ブロック図である。 図４に示す画像表示装置２００で実行される処理の流れを示すフローチャートである。 原ＶＲ画像の一例が貼り付けられた操作画面２６１を示す図である。 原ＶＲ画像の作成に用いられた不透明度関数と、その原ＶＲ画像の元となった３次元モデル中の各臓器等について得られているＣＴ値との関係を模式的に示す図である。 骨領域変換後のＶＲ画像の一例が貼り付けられた操作画面２６２を示す図である。 ＶＲ画像の作成に用いられた不透明度関数と、骨領域変換後の３次元モデル中の各臓器等について得られているＣＴ値との関係を模式的に示す図である。 図５のステップＳ１０８の処理後の操作画面２６２を示す図である。 抽出された血管領域のＣＴ値の範囲を示す図である。 肝臓領域のＣＴ値、肝臓がんの領域のＣＴ値、および血管領域のＣＴ値それぞれの変換後の範囲を示す図である。 変換後の不透明度関数を示す図である。 変換後のＶＲ画像の一例が貼り付けられた操作画面を示す図である。

符号の説明

１０ ＣＴ装置
２０ 管理サーバ
３０ 診断装置
３１ 本体装置
３２ 画像表示装置
３２ａ モニタ
３３ キーボード
３４ マウス
４１ ＦＤ
４２ ＣＤ−ＲＯＭ
１００ 画像表示プログラム
１１０ モデル入手部
１２０ 原ＶＲ画像作成部
１３０ 認識部
１４０ 階調変換部
１５０ 変換済ＶＲ画像作成部
１６０ 表示部
２００ 画像表示装置
２１０ モデル入手部
２２０ 原ＶＲ画像作成部
２３０ 認識部
２４０ 階調変換部
２５０ 変換済ＶＲ画像作成部
２６０ 表示部
２６１，２６２，２６３ 操作画面
２６１ａ 骨消去指示ボタン
２６２ａ メッセージ部分
２６２ｂ カーソル
３０１ ＣＰＵ
３０２ 主メモリ
３０３ ハードディスク装置
３０４ ＦＤドライブ
３０５ ＣＤ−ＲＯＭドライブ
３０６ Ｉ／Ｏインタフェース
３０７ バス

Claims (8)

1. 被写体を構成する複数種類の構成部位を含む、各々が濃度値を有する複数のボクセルからなる３次元モデルを入手するモデル入手部と、
   前記３次元モデルにおける前記複数種類の構成部位それぞれに対応するボクセルを認識する認識部と、
   前記構成部位の種類に応じた変換規則に従って、前記３次元モデルにおける該構成部位に対応するボクセルが有する濃度値を変換する変換部と、
   前記３次元モデルのボクセルが有する濃度値が前記変換部によって変換されてなる変換済３次元モデルを任意の視点から透視したときの２次元透視画像を、前記複数種類の構成部位に対して互いに共通の所定の透視規則を用いて作成する画像作成部と、
   前記画像作成部によって作成された２次元透視画像を表示する表示部とを備えたことを特徴とする画像表示装置。
2. 前記認識部が、前記複数種類の構成部位それぞれに対応するボクセルの位置を表わす位置情報を入手することにより該ボクセルを認識するものであることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
3. 前記認識部が、前記複数種類の構成部位それぞれに対応するボクセルの位置を解析することにより該ボクセルを認識するものであることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
4. 前記画像作成部が、
   前記ボクセルの不透明度を該ボクセルが有する濃度値の関数として表わす不透明度関数を、前記変換済３次元モデルにおける所定種類の構成部位のボクセルが有する濃度値の範囲における不透明度が、該範囲外における不透明度よりも高くなるように作成する関数作成部と、
   前記２次元透視画像を構成する複数の画素それぞれの画素値を、前記視点から前記画素に向かう視線上に存在するボクセルの濃度値に、その濃度値に基づいて前記不透明度関数を使って算出される不透明度を乗じた乗算結果を該視線上のボクセルの数だけ足し合わせることで算出するボリュームレンダリング法により該２次元透視画像を作成するレンダリング部とを有するものであることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
5. 前記変換部が、前記複数種類の構成部位のうち、所定種類の構成部位のボクセルの濃度値を、該所定種類以外の構成部位のボクセルの濃度値よりも濃い濃度値に変換するものであることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
6. 前記変換部が、前記複数種類の構成部位のうち、所定種類の構成部位のボクセルの濃度値については、該ボクセルが不可視となる濃度値に変換するものであることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
7. 前記変換部が、前記複数種類の構成部位のうち、所定種類の構成部位に属する各ボクセルの濃度値を均一な濃度値に変換するものであることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
8. コンピュータに組み込まれ、該コンピュータ上で、
   被写体を構成する複数種類の構成部位を含む、各々が濃度値を有する複数のボクセルからなる３次元モデルを入手するモデル入手部と、
   前記３次元モデルにおける前記複数種類の構成部位それぞれに対応するボクセルを認識する認識部と、
   前記構成部位の種類に応じた変換規則に従って、前記３次元モデルにおける該構成部位に対応するボクセルが有する濃度値を変換する変換部と、
   前記３次元モデルのボクセルが有する濃度値が前記変換部によって変換されてなる変換済３次元モデルを任意の視点から透視したときの２次元透視画像を、前記複数種類の構成部位に対して互いに共通の所定の透視規則を用いて作成する画像作成部と、
   前記画像作成部によって作成された２次元透視画像を表示する表示部とを構築することを特徴とする画像表示プログラム。

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