JP2012115380A - 立体視画像取得方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】立体視画像撮影の際の実際の撮影角度を高精度に取得し、その実際の撮影角度に基づいて、適切に立体視を行うことができる立体視画像を取得する。
【解決手段】被写体が設置される撮影台１４ａに設けられたマーカ３０を撮影することによってマーカ画像の位置情報を取得し、その取得したマーカ画像の位置情報に基づいて撮影方向の角度を取得する。
【選択図】図７

Description

本発明は、互いに異なる２つの撮影方向からの被写体への放射線の照射によって立体視画像を構成する２つの画像を取得する立体視画像取得方法および装置に関するものである。

従来、複数の画像を組み合わせて表示することにより、視差を利用して立体視できることが知られている。このような立体視できる画像（以下、立体視画像またはステレオ画像という）は、同一の被写体を異なる位置から撮影して取得された互いに視差のある複数の画像に基づいて表示される。

そして、このような立体視画像の表示は、デジタルカメラやテレビなどの分野だけでなく、放射線画像撮影の分野においても利用されている。すなわち、被検者に対して互いに異なる方向から放射線を照射し、その被験者を透過した放射線を放射線画像検出器によりそれぞれ検出して互いに視差のある複数の放射線画像を取得し、これらの放射線画像に基づいて立体視画像を表示することが行われている。

たとえば、特許文献１においては、放射線源をアームの一端部に取り付け、そのアームの中心を軸として回転させることによって放射線画像検出器に対して放射線源を円弧状に移動させ、被検者に対して互いに異なる撮影方向から放射線を照射する装置が開示されている。

特開２０１０−１８７９１６号公報 特開２０１０−１８３９６５公報

しかしながら、特許文献１に記載の装置のように、アームによって放射線源を移動させる構成では、機械的な精度によって放射線源の位置が所望の撮影角度からずれる場合がある。このように所望の撮影角度からずれた位置の放射線源から放射線を照射して撮影を行ったのでは、立体視画像の奥行方向の分解能が低下したり、適切に立体視することが困難な立体視画像となってしまうおそれがある。

また、たとえば、立体視画像上における所定の２点を指定し、その２点間の距離を計測する場合などにおいては、放射線源の撮影角度の情報が必要となるが、この計測に用いられる撮影角度の情報が、実際の立体視画像撮影時の放射線源の撮影角度とずれている場合には、正確な計測を行うことができない。

なお、特許文献２においては、乳房を圧迫する圧迫板に対してマーカを設け、そのマーカを撮影することによって実際の放射線の撮影角度を取得する方法が提案されているが、マーカの位置情報に基づいて実際の放射線の撮影角度を取得するには、マーカと放射線画像検出器との距離の情報が必要となるが、マーカが設けられる圧迫板は圧迫によって変形したりするので圧迫板の位置情報を取得したとしても、その位置情報がマーカの位置情報とは異なる場合があり、マーカと放射線画像検出器との正確な距離情報を取得することができない。

また、圧迫板の位置の制御もミリ単位で行われるため、圧迫板の位置情報、すなわちマーカの位置情報もその程度の精度でしか取得することができず、マーカと放射線画像検出器との距離情報を高精度に取得することができない。すなわち、マーカと放射線画像検出器との正確な距離情報を取得することができないので、実際の放射線源の撮影角度についても高精度に取得することができない。

本発明は、上記の事情に鑑み、立体視画像撮影の際の実際の撮影角度を高精度に取得することができ、その実際の撮影角度に基づいて、適切に立体視を行うことができる立体視画像を取得する立体画像取得方法および装置を提供することを目的とする。

本発明の立体視画像取得方法は、互いに異なる２つの撮影方向からの被写体への放射線の照射によって立体視画像を構成する撮影方向毎の２つの放射線画像を取得する立体視画像取得方法において、被写体が設置される撮影台に設けられたマーカ、または被写体を透過した放射線の照射を受けて放射線画像を検出する放射線画像検出器と放射線を照射する放射線源との間に着脱可能に設置されるファントムに設けられたマーカに対し、上記撮影方向からの放射線を照射することによって放射線画像検出器により検出されたマーカ画像の位置情報を取得し、その取得したマーカ画像の位置情報に基づいて、上記撮影方向の角度を取得することを特徴とする。

本発明の立体視画像取得装置は、互いに異なる２つの撮影方向からの被写体への放射線の照射によって立体視画像を構成する撮影方向毎の２つの放射線画像を取得する立体視画像取得装置において、被写体が設置される撮影台に設けられたマーカ、または被写体を透過した放射線の照射を受けて放射線画像を検出する放射線画像検出器と放射線を照射する放射線源との間に着脱可能に設置されるファントムに設けられたマーカに対し、上記撮影方向からの放射線を照射することによって放射線画像検出器により検出されたマーカ画像の位置情報を取得するマーカ位置情報取得部と、マーカ位置情報取得部によって取得されたマーカ画像の位置情報に基づいて、上記撮影方向の実際の角度を取得する角度取得部とを備えたことを特徴とする。

また、上記本発明の立体視画像取得装置においては、放射線を照射する放射線源の位置を制御する放射線源位置制御部を設け、その放射線源位置制御部を、角度取得部によって取得された上記撮影方向の実際の角度と上記撮影方向について予め設定された設定角度とが異なる場合には、上記撮影方向が予め設定された角度となるように放射線源の位置を調整することができる。

また、撮影方向について予め設定された設定角度の情報に基づいて所定の演算処理を行う演算処理部を設け、その演算処理部を、角度取得部によって取得された上記撮影方向の実際の角度と上記撮影方向について予め設定された設定角度とが異なる場合には、設定角度を実際の角度に変更して演算処理を行うものとできる。

また、立体視画像上における所定の２点の指定を受け付ける点指定受付部を設け、演算処理部を、点指定受付部において受け付けられ２点間の距離を演算するものとできる。

また、マーカを、撮影台の一箇所に設けるようにできる。

また、マーカを、放射線画像検出器の検出面に対して垂直方向について撮影台の互いに異なる複数の位置に設けるようにできる。

また、マーカを、ファントムの一箇所に設けるようにできる。

また、マーカを、放射線画像検出器の検出面に対して垂直方向についてファントムの互いに異なる複数の位置に設けるようにできる。

本発明の立体視画像取得方法および装置によれば、被写体が設置される撮影台またはファントムに設けられたマーカを撮影することによってマーカ画像の位置情報を取得し、その取得したマーカ画像の位置情報に基づいて、放射線の撮影方向の角度を取得するようにしたので、上述した圧迫板にマーカを設けた場合のように放射線画像検出器とマーカとの距離が変化することがないので、より高精度に放射線の撮影方向の角度を取得することができる。

そして、たとえば、その取得した撮影方向の角度が所望の角度とは異なる場合には、所望の撮影方向の角度に調整することができるので、適切に立体視を行うことができる立体視画像を取得することができる。また、奥行方向の分解能の低下を防止することができる。

また、たとえば、立体視画像上における２点間の指定を受け付け、その受け付けた２点間の距離を、放射線の撮影方向の角度に基づいて算出する場合には、高精度に取得された実際の撮影方向の角度に基づいて２点間の距離を算出することができるので、より精度の高い距離情報を算出することができる。

本発明の立体視画像取得装置の第１の実施形態を用いた乳房画像撮影表示システムの概略構成図 図１に示す乳房画像撮影表示システムにおいてアーム部を撮影角度θだけ傾けた状態を示す図 撮影台上に設けられたマーカの一例を示す図 図１に示す乳房画像撮影表示システムのコンピュータ内部の概略構成を示すブロック図 立体カーソルの位置を奥行方向に移動させるホイールマウスの一例を示す図 本発明の立体視画像取得装置の第１の実施形態を用いた乳房画像撮影表示システムの作用を説明するためのフローチャート マーカ画像に基づいて実際の撮影角度を取得する方法を説明するための図 右目用放射線画像と左目用放射線画像とステレオ画像との一例を模式的に示す図 ２つのマーカ画像に基づいて実際の撮影角度を取得する方法を説明するための図 マーカが設けられたファントムの一例を示す図 ２つのマーカが設けられたファントムの一例を示す図 本発明の立体視画像取得装置の第２の実施形態を用いた乳房画像撮影表示システムの概略構成図 本発明の立体視画像取得装置の第２の実施形態を用いた乳房画像撮影表示システムの作用を説明するためのフローチャート 立体カーソルによって指定された２点間の距離の演算方法を説明するための図

以下、図面を参照して本発明の立体視画像取得装置の第１の実施形態を用いた乳房画像撮影表示システムについて説明する。図１は、本実施形態の乳房画像撮影表示システム全体の概略構成を示す図である。

本実施形態の乳房画像撮影表示システムは、図１に示すように、乳房画像撮影装置１と、乳房画像撮影装置１に接続されたコンピュータ２と、コンピュータ２に接続されたモニタ３および入力部４とを備えている。

そして、乳房画像撮影装置１は、図１に示すように、基台２１と、基台２１に対し上下方向（Ｚ方向）に移動可能であり、かつ回転可能な回転軸１２と、回転軸１２により基台２１と連結されたアーム部１３を備えている。なお、図２には、図１の右方向から見たアーム部１３を示している。

アーム部１３はアルファベットのＣの形をしており、その一端には撮影台１４が、その他端には撮影台１４と対向するように放射線源ユニット１６が取り付けられている。アーム部１３の上下方向の移動は、基台２１に組み込まれたアームコントローラ３１により制御される。

撮影台１４の内部には、フラットパネルディテクタ等の放射線画像検出器１５と、放射線画像検出器１５からの電荷信号の読み出しなどを制御する検出器コントローラ３３が備えられている。

また、撮影台１４の内部には、放射線画像検出器１５から読み出された電荷信号を電圧信号に変換するチャージアンプや、チャージアンプから出力された電圧信号をサンプリングする相関２重サンプリング回路や、電圧信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部などが設けられた回路基板なども設置されている。

また、図３に示すように、撮影台１４の上壁１４ａの表側（放射線照射側）１４ｂには、アーム部１３（放射線源ユニット１６）の撮影角度を計測するためのマーカ３０が設けられている。マーカ３０は、たとえば、放射線を吸収する鉛などの放射線吸収部材によって形成されるが、これに限らず、放射線画像上においてマーカ３０の画像が明確に現れるものであればその他の材料によって形成するようにしてもよい。

また、本実施形態においては、マーカ３０は、図３に示すように、撮影台１４（放射線画像検出器１５）の胸壁側とは反対側の辺の左右方向（Ｘ方向）の略中心から上下方向（Ｙ方向）に向かって伸びる線分形状で形成されている。そして、マーカ３０の長さは、マーカ３０の放射線画像検出器１５の検出面上における投影像が、被写体の投影像に重ならない程度の長さに設定されている。すなわち、放射線画像検出器１５によって検出された放射線画像における被写体領域（乳房領域）にマーカ画像が重ならないような長さに設定されている。

なお、本実施形態においては、マーカ３０を上述したような線分形状としたが、これに限らずその他の形状としてもよい。また、マーカ３０の位置についても、上述した位置に限らず、マーカ画像が放射線画像検出器１５によって検出される位置であって、かつ放射線画像における被写体領域にマーカ画像が重ならない位置であればその他の位置としてもよい。

また、放射線画像における被写体領域にマーカ画像が重なる位置にマーカ３０を設けるようにした場合には、撮影された放射線画像に画像処理を施してマーカ画像のみを取り除くようにしてもよい。

放射線画像検出器１５は、放射線画像の記録と読出しを繰り返して行うことができるものであり、放射線の照射を直接受けて電荷を発生する、いわゆる直接型の放射線画像検出器を用いてもよいし、放射線を一旦可視光に変換し、その可視光を電荷信号に変換する、いわゆる間接型の放射線画像検出器を用いるようにしてもよい。また、放射線画像信号の読出方式としては、ＴＦＴ（thin film transistor）スイッチをオン・オフされることによって放射線画像信号が読みだされる、いわゆるＴＦＴ読出方式のものや、読取光を照射することによって放射線画像信号が読み出される、いわゆる光読出方式のものを用いることが望ましいが、これに限らずその他のものを用いるようにしてもよい。

放射線源ユニット１６の中には放射線源１７と、放射線源コントローラ３２が収納されている。放射線源コントローラ３２は、放射線源１７から放射線を照射するタイミングと、放射線源１７における放射線発生条件（管電流、時間、管電圧等）を制御するものである。

また、アーム部１３の中央部には、撮影台１４の上方に配置されて乳房を押さえつけて圧迫する圧迫板１８と、その圧迫板１８を支持する支持部２０と、支持部２０を上下方向に移動させる移動機構１９が設けられている。圧迫板１８の位置、圧迫圧は、圧迫板コントローラ３４により制御される。

コンピュータ２は、中央処理装置（ＣＰＵ）および半導体メモリやハードディスクやＳＳＤ等のストレージデバイスなどを備えており、これらのハードウェアによって、図４に示すような制御部４０、放射線画像記憶部４１、放射線画像表示制御部４２、立体カーソル表示制御部４３、マーカ位置情報取得部４４および角度取得部４５が構成されている。

制御部４０は、各種のコントローラ３１〜３５に対して所定の制御信号を出力し、システム全体の制御を行うものである。具体的な制御方法については後で詳述する。

放射線画像記憶部４１は、互いに異なる２つの撮影方向からの撮影によって放射線画像検出器１５によって検出された２枚の放射線画像信号を予め記憶するものである。

放射線画像表示制御部４２は、放射線画像記憶部４１から読み出された放射線画像信号に対して所定の信号処理を施した後、モニタ３に被検者Ｍの乳房のステレオ画像を表示させるものである。

立体カーソル表示制御部４３は、立体カーソルを構成する、左右方向に相対的な視差量を有する右目用カーソル画像信号と左目用カーソル画像信号とを生成し、これらをモニタ３にそれぞれ表示させることによって立体視可能な立体カーソルを表示させるものである。

また、立体カーソル表示制御部４３は、観察者による入力部４からの入力に応じてモニタ３に表示された立体カーソルをステレオ画像の奥行方向および面内方向に移動させるものである。なお、面内方向とは、奥行方向に対して直交する面内の方向のことをいう。奥行方向をＺ方向とした場合、そのＺ方向に直交するＸ−Ｙ面内の方向のことをいう。

具体的には、立体カーソル表示制御部４３は、入力部４からの入力に応じて右目用カーソル画像信号と左目用カーソル画像信号との相対的な左右の視差量を変更することによって立体カーソルを奥行方向に移動させるものである。また、立体カーソル表示制御部４３は、入力部４からの入力に応じて右目用カーソル画像信号と左目用カーソル画像信号との相対的な左右のシフト量を維持した状態で、これらの表示位置を左右方向および上下方向に変更することによって立体カーソルを面内方向に移動させるものである。

マーカ位置情報取得部４４は、所定の撮影角度からの放射線の照射によって撮影台１４に設けられたマーカ３０を撮影することによって得られた放射線画像に基づいて、その放射線画像内におけるマーカ画像の位置情報を取得するものである。

角度取得部４５は、マーカ位置情報取得部４４において取得されたマーカ画像の位置情報と、予め設定された放射線画像検出器１５の検出面とマーカ３０との距離情報とに基づいて、アーム部１３（放射線源１７）の撮影角度の情報を取得するものである。撮影角度の取得方法については、後で詳述する。

入力部４は、たとえば、キーボードやマウスなどのポインティングデバイスから構成されるものであり、撮影者による撮影条件や撮影開始指示の入力などを受け付けるものである。特に、本実施形態においては、立体カーソルの奥行方向の位置を移動させるものとして、図５に示すようなホイールマウス５１が用いられる。ホイールマウス５１は、回転ホイール５２を備えており、この回転ホイール５２を観察者が回転させることによって立体カーソルの奥行方向の位置が変更される。

モニタ３は、コンピュータ２から出力された２つの放射線画像信号を用いてステレオ画像表示するとともに、そのステレオ画像上に立体カーソルを表示するものであるが、その構成としては、たとえば、２つのモニタを用いて２つの放射線画像信号に基づく放射線画像をそれぞれ表示させて、これらをハーフミラーや偏光グラスなどを用いることで一方の放射線画像は観察者の右目に入射させ、他方の放射線画像は観察者の左目に入射させることによってステレオ画像を表示する構成を採用することができる。または、たとえば、２つの放射線画像を所定の視差量だけずらして重ね合わせて表示し、これを偏光グラスで観察することでステレオ画像を生成する構成としてもよいし、もしくはパララックスバリア方式およびレンチキュラー方式のように、２つの放射線画像を立体視可能な３Ｄ液晶に表示することによってステレオ画像を生成する構成としてもよい。

次に、本実施形態の乳房画像撮影表示システムの作用について、図６に示すフローチャートを参照しながら説明する。

まず、被写体である乳房の撮影の前に、アーム部１３の撮影角度を調整するために撮影台１４に設けられたマーカ３０の撮影が行われる（Ｓ１０）。

具体的には、入力部４においてマーカ画像の撮影開始の指示が入力され、その指示入力に応じて制御部４０は、予め設定されたステレオ画像の撮影のための設定撮影角度θｓを読み出し、その読み出した設定撮影角度θｓの情報をアームコントローラ３１に出力する。なお、本実施形態においては、このときの設定撮影角度θｓの情報として０°と４°とが予め記憶されているものとするが、これに限らず、撮影者によって入力部４において任意の設定撮影角度を設定可能である。

そして、アームコントローラ３１において、制御部４０から出力された設定撮影角度θｓの情報が受け付けられ、アームコントローラ３１は、まず、設定撮影角度θｓ＝０°の情報に基づいて、図２に示すように、アーム部１３が、０°の方向となるように制御信号を出力する。なお、本実施形態における０°の方向とは、放射線画像検出器１５の検出面の中央を通る垂線に対して放射線源１７から照射される放射線の光軸がＸ−Ｚ面内において０°の方向であることを意味する。

そして、このアームコントローラ３１から出力された制御信号に応じてアーム部１３が所定の位置に設置された後、制御部４０は、放射線源コントローラ３２および検出器コントローラ３３に対して放射線の照射と放射線画像信号の読出しを行うよう制御信号を出力する。この制御信号に応じて、放射線源１７から放射線が射出され、マーカ３０を撮影した放射線画像が放射線画像検出器１５によって検出され、検出器コントローラ３３によって放射線画像信号が読み出され、その放射線画像信号に対して所定の信号処理が施された後、コンピュータ２の放射線画像記憶部４１に記憶される。

次に、放射線画像記憶部４１に記憶されたマーカ画像を含む放射線画像信号が読み出され、マーカ位置情報取得部４４に入力される。マーカ位置情報取得部４４は、入力された放射線画像信号に基づいて、放射線画像全体におけるマーカ画像の位置情報を取得する（Ｓ１２）。

そして、マーカ位置情報取得部４４によって取得されたマーカ画像の位置情報は、角度取得部４５に出力され、角度取得部４５は、入力されたマーカ画像の位置情報に基づいてアーム部１３の実際の撮影角度を取得する（Ｓ１４）。具体的には、角度取得部４５には、放射線画像の左右方向（Ｘ方向）の中央位置の座標が予め設定されており、角度取得部４５は、中央位置座標とマーカ画像の位置情報とのズレ量を取得し、このズレ量と、放射線画像検出器１５の検出面とマーカ３０とのＺ方向の距離Ｄとに基づいて、アーム部１３の撮影角度を取得する。

たとえば、アーム部１３（放射線源１７）の実際の撮影角度θｒが設定撮影角度θｓと同じ０°である場合には、図７に示すように、放射線画像Ｇの左右方向（Ｘ方向）の中央位置にマーカ画像ＭＧ１が位置することになるので、中央位置座標とマーカ画像ＭＧ１とのズレ量はゼロとなる。そして、角度取得部４５において、ｔａｎθｒ＝０／Ｄが算出され、実際の撮影角度θｒ＝０°が算出される。

一方、アーム部１３（放射線源１７）の機械的な精度により、アーム部１３の実際の撮影角度θｒが設定撮影角度θｓ＝０°と異なる場合には、図７に示すように、マーカ画像ＭＧ２の位置が、放射線画像Ｇの左右方向（Ｘ方向）の中央位置からずれることになるので、中央位置座標とマーカ画像ＭＧ１とのズレ量ｄが取得される。そして、角度取得部４５において、ｔａｎθｒ＝ｄ／Ｄが算出され、実際の撮影角度θｒが算出される。

次に、アームコントローラ３１は、設定撮影角度θｓ＝４°の情報に基づいて、アーム部１３が放射線画像検出器１５の検出面に対して４°の方向となるように制御信号を出力する。なお、本実施形態における４°の方向とは、放射線画像検出器１５の検出面の中央を通る垂線に対して放射線源１７から照射される放射線の光軸がＸ−Ｚ面内において４°の方向であることを意味する。

そして、このアームコントローラ３１から出力された制御信号に応じてアーム部１３が所定の位置に設置された後、上記と同様にしてマーカ画像を含む放射線画像信号が取得され、放射線画像記憶部４１に記憶される。

そして、上記と同様にして、マーカ位置情報取得部４４によってマーカ画像の位置情報が取得され後、角度取得部４５において、マーカ画像の位置情報に基づいて、アーム部１３の実際の撮影角度が取得される。

次に、制御部４０は、角度取得部４５において取得された実際の撮影角度θｒと予め設定された設定撮影角度θｓとを、０°と４°とについてそれぞれ比較する（Ｓ１６）。

そして、制御部４０は、実際の撮影角度θｒと設定撮影角度θｓとが異なる場合には、実際の撮影角度θｒが設定撮影角度θｓと一致するように調整する（Ｓ１６，ＮＯ）。具体的には、たとえば、設定撮影角度が０°に対して実際の撮影角度θｒが０．５°である場合には、設定撮影角度を−０．５°に調整する。また、たとえば、設定撮影角度が４°に対して実際の撮影角度θｒが３．５°である場合には、設定撮影角度を４．５°に調整する。

上述したようにして設定撮影角度の調整が行われた後、被写体である乳房の撮影が行われる。具体的には、まず、撮影台１４の上に患者の乳房Ｍが設置され、圧迫板１８により乳房Ｍが所定の圧力によって圧迫される（Ｓ２０）。

そして、入力部４において撮影開始の指示があると乳房Ｍのステレオ画像を構成する２枚の放射線画像のうちの１枚目の放射線画像の撮影が行われる（Ｓ２２）。

具体的には、制御部４０が、上述したようにして０°方向について調整された設定撮影角度θｓ’を読み出し、その読み出した調整後の設定撮影角度θｓ’の情報をアームコントローラ３１に出力する。

そして、アームコントローラ３１において、制御部４０から出力された設定撮影角度θｓ’の情報が受け付けられ、アームコントローラ３１は、その調整後の設定撮影角度θｓ’に応じた制御信号をアーム部１３に出力する。

アーム部１３は、入力された設定撮影角度θｓ’に応じた制御信号に基づいて回転し、その結果、アーム部１３の実際の撮影角度は０°に設定される。続いて、制御部４０は、放射線源コントローラ３２および検出器コントローラ３３に対して放射線の照射と放射線画像信号の読出しを行うよう制御信号を出力する。この制御信号に応じて、放射線源１７から放射線が射出され、乳房を０°方向から撮影した放射線画像が放射線画像検出器１５によって検出され、検出器コントローラ３３によって放射線画像信号が読み出され、その放射線画像信号に対して所定の信号処理が施された後、コンピュータ２の放射線画像記憶部４１に記憶される。

次に、ステレオ画像を構成する２枚の放射線画像のうちの２枚目の放射線画像の撮影が行われる（Ｓ２４）。

具体的には、１枚目の放射線画像の撮影と同様に、制御部４０が、４°方向について調整された設定撮影角度θｓ’を読み出し、その読み出した設定撮影角度θｓ’の情報をアームコントローラ３１に出力する。

そして、アームコントローラ３１において、制御部４０から出力された設定撮影角度θｓ’の情報が受け付けられ、アームコントローラ３１は、その調整後の設定撮影角度θｓ’に応じた制御信号をアーム部１３に出力する。

アーム部１３は、入力された設定撮影角度θｓ’に応じた制御信号に基づいて回転し、その結果、アーム部１３の実際の撮影角度は４°に設定される。続いて、制御部４０は、放射線源コントローラ３２および検出器コントローラ３３に対して放射線の照射と放射線画像信号の読出しを行うよう制御信号を出力する。この制御信号に応じて、放射線源１７から放射線が射出され、乳房を４°方向から撮影した放射線画像が放射線画像検出器１５によって検出され、検出器コントローラ３３によって放射線画像信号が読み出され、その放射線画像信号に対して所定の信号処理が施された後、コンピュータ２の放射線画像記憶部４１に記憶される。

そして、放射線画像記憶部４１に記憶された２枚の放射線画像信号が読み出され、放射線画像表示制御部４２においてこれらの放射線画像信号に対して所定の処理が施された後、モニタ３に出力され、モニタ３において、右目用放射線画像と左目用放射線画像とがそれぞれ表示されて乳房のステレオ画像が表示される（Ｓ２６）。図８は、右目用放射線画像と左目用放射線画像とステレオ画像との一例を模式的に示した図である。

また、このとき、図８に示すように、モニタ３において、立体カーソル表示制御部４３によって右目用カーソル画像ＣＲと左目用カーソル画像ＣＬとが表示されて立体カーソルＣＧが表示される。

一方、図６のＳ１６において、設定撮影角度θｓと実際の撮影角度θｒとが一致する場合には、設定撮影角度θｓの調整は行われず、上記と同様にしてＳ２０〜Ｓ２６の処理が行われる。

ここで、上記第１の実施形態の説明においては、マーカ３０を撮影台１４の上壁１４ａの表側１４ｂ（放射線照射側）のみに設ける場合について説明したが、これに限らず、たとえば、図９に示すように、撮影台１４の上壁１４ａの裏側１４ｃにもマーカ５０を設けるようにしてもよい。マーカ５０は、マーカ３０とはＺ方向の位置が異なるのみであり、その他はマーカ３０と同様である。

そして、このように２つのマーカを設ける場合には、マーカ位置情報取得部４４において、マーカ３０のマーカ画像の位置情報とマーカ５０のマーカ画像の位置情報とをそれぞれ取得し、角度取得部４５において、２つのマーカ３０，５０の位置情報に基づいて、実際の撮影角度θｒを算出するようにすればよい。

具体的には、マーカ３０のマーカ画像の位置情報とマーカ５０のマーカ画像の位置情報とのズレ量を算出し、このズレ量に基づいて実際の撮影角度θｒを取得するようにすればよい。たとえば、設定撮影角度θｓが０°の場合に、マーカ３０のマーカ画像とマーカ５０のマーカ画像とが、図９に示すように、ともにＭＧ１の位置に重なって現れた場合には、これらのズレ量は０であるので、実際の撮影角度θｒとしては設定撮影角度θｓと同じ０°が算出される。

一方、設定撮影角度θｓが０°の場合に、図９に示すように、マーカ３０のマーカ画像がＭＧ３の位置に現れ、マーカ５０のマーカ画像が、ＭＧ２の位置に現れた場合には、これらのズレ量ｄと、マーカ３０，５０のマーカ画像の放射線画像のＸ方向の略中央に対するズレ方向とに基づいて実際の撮影角度θｒが算出される。

なお、マーカ３０のマーカ画像とマーカ５０のマーカ画像とのズレ量と実際の撮影角度θｒとの対応関係については、マーカ３０とマーカ５０との距離に基づいて予め算出されており、角度取得部４５に予め設定されているものとする。

上述した第１の実施形態のように、撮影台１４にマーカ３０を１つだけ設けるようにした場合には、撮影台１４上のマーカ３０と放射線画像検出器１５の検出面とのＺ方向の距離Ｄが既知である必要があるため、撮影台１４と放射線画像検出器１５とが一体に構成された乳房画像撮影装置にしか利用することができないが、上述したように撮影台１４に２つのマーカ３０，５０とを設けるようにすれば、実際の撮影角度θｒを算出する際に撮影台１４と放射線画像検出器１５との距離Ｄを用いないので、撮影台１４と放射線画像検出器１５との距離Ｄが既知な装置に限らず、たとえば可搬型の放射線画像検出器が設置される乳房画像撮影装置であって撮影台１４と放射線画像検出器１５との距離Ｄが既知でない装置においても撮影角度θｒを算出することができる。

また、上記第１の実施形態においては、マーカ３０を撮影台１４に設けるようにしたが、これに限らず、図１０に示すように、撮影台１４の上に着脱可能であって、箱体として構成されたファントム６０の上にマーカ６１を設けるようにしてもよい。

そして、被写体である乳房の撮影の前に、撮影台１４上にファントム６０を設置し、上記と同様にしてマーカ６１のマーカ画像を撮影することによって実際の撮影角度θｒを算出するようにしてもよい。なお、この場合には、放射線画像検出器１５の検出面とファントム６０のマーカ６１とのＺ方向についての距離は予め設定されており、その距離とマーカ画像の位置とに基づいて実際の撮影角度θｒが算出されるものとする。

このようにファントム６０を用いるようにすれば、被写体である乳房の撮影時にはファントム６０を取り外すことができるので、マーカ６１のマーカ画像が放射線画像内に写り込むのを防止することができる。

さら、図１１に示すように、ファントム６０の表側（放射線照射側）にマーカ６１を設けるとともに、裏側にもマーカ６２を設けるようにしてもよい。この場合の実際の撮影角度θｒの算出方法については、上述した撮影台１４の上壁１４ａの表側１４ｂと裏側１４ｃとの両方にマーカ３０，５０を設けた場合と同様である。

次に、本発明の立体視画像取得装置の第２の実施形態を用いた乳房画像撮影表示システムについて説明する。第２の実施形態の乳房画像撮影表示システムの全体概略構成は、図１に示す第１の実施形態の乳房画像撮影表示システムと同様である。

そして、第２の実施形態の乳房画像撮影表示システムは、モニタ３に表示されたステレオ画像上における所定の２点の指定を受け付け、その２点間の距離を算出するように構成されたものであるが、その２点間の距離を算出する際、予め設定された設定撮影角度θｓを用いるのではなく、上記第１の実施形態で算出したような実際の撮影角度θｒを用いるようにしたものである。

具体的には、第２の実施形態の乳房画像撮影表示システムのコンピュータ２は、図１２に示すように、ステレオ画像上において指定された２点の位置情報を受け付け、その２点の位置情報と角度取得部４５において取得された実際の撮影角度θｒとに基づいて上記２点間の距離を算出する距離演算部４６を備えている。

次に、本実施形態の乳房画像撮影表示システムの作用について、図１３に示すフローチャートを参照しながら説明する。

まず、被写体である乳房の撮影の前に、距離演算用の実際の撮影角度を取得するために撮影台１４に設けられたマーカ３０の撮影が行われる（Ｓ３０）。なお、マーカ画像の位置情報の取得（Ｓ３２）とそのマーカ画像の位置情報に基づいて実際の撮影角度θｒを取得する方法（Ｓ３４）については、上記第１の実施形態で説明したＳ１２〜Ｓ１４の作用と同様である。

次に、制御部４０は、角度取得部４５において取得された実際の撮影角度θｒと予め設定された設定撮影角度θｓとを、０°と４°とについてそれぞれ比較する（Ｓ３６）。

そして、制御部４０は、実際の撮影角度θｒと設定撮影角度θｓとが異なる場合には、距離演算用の撮影角度を設定撮影角度θｓから実際の撮影角度θｒに変更する（Ｓ３６，ＮＯ）。なお、上記第１の実施形態においては、実際に乳房を撮影する際に用いられる設定撮影角度を調整するようにしたが、第２の実施形態においてはこのような調整は行わない。すなわち、乳房を撮影する際には、実際の撮影角度θｒによって撮影が行われるものとする。

一方、実際の撮影角度θｒと設定撮影角度θｓとが一致する場合には、制御部４０は、距離演算用の撮影角度として設定撮影角度θｓを取得する（Ｓ３６，ＹＥＳ）。

上述したようにして距離演算用の撮影角度の取得が行われた後、被写体である乳房の撮影が行われる。具体的には、まず、撮影台１４の上に患者の乳房Ｍが設置され、圧迫板１８により乳房Ｍが所定の圧力によって圧迫される（Ｓ４０）。

そして、入力部４において撮影開始の指示があると乳房Ｍのステレオ画像を構成する２枚の放射線画像のうちの１枚目の放射線画像の撮影が行われる（Ｓ４２）。

具体的には、制御部４０が、予め設定された設定撮影角度θｓ＝０°の情報を読み出し、その読み出した設定撮影角度θｓの情報をアームコントローラ３１に出力する。

そして、アームコントローラ３１において、制御部４０から出力された設定撮影角度θｓの情報が受け付けられ、アームコントローラ３１は、その設定撮影角度θｓに応じた制御信号をアーム部１３に出力する。

アーム部１３は、入力された設定撮影角度θｓ＝０°に応じた制御信号に基づいて回転する。続いて、制御部４０は、放射線源コントローラ３２および検出器コントローラ３３に対して放射線の照射と放射線画像信号の読出しを行うよう制御信号を出力する。この制御信号に応じて、放射線源１７から乳房に放射線が照射され、その放射線画像が放射線画像検出器１５によって検出され、検出器コントローラ３３によって放射線画像信号が読み出され、その放射線画像信号に対して所定の信号処理が施された後、コンピュータ２の放射線画像記憶部４１に記憶される。

次に、ステレオ画像を構成する２枚の放射線画像のうちの２枚目の放射線画像の撮影が行われる（Ｓ４４）。

具体的には、１枚目の放射線画像の撮影と同様に、制御部４０が、設定撮影角度θｓ＝４°を読み出し、その読み出した設定撮影角度θｓの情報をアームコントローラ３１に出力する。

そして、アームコントローラ３１において、制御部４０から出力された設定撮影角度θｓの情報が受け付けられ、アームコントローラ３１は、その設定撮影角度θｓに応じた制御信号をアーム部１３に出力する。

アーム部１３は、入力された設定撮影角度θｓ＝４°に応じた制御信号に基づいて回転する。続いて、制御部４０は、放射線源コントローラ３２および検出器コントローラ３３に対して放射線の照射と放射線画像信号の読出しを行うよう制御信号を出力する。この制御信号に応じて、放射線源１７から乳房に放射線が照射され、その放射線画像が放射線画像検出器１５によって検出され、検出器コントローラ３３によって放射線画像信号が読み出され、その放射線画像信号に対して所定の信号処理が施された後、コンピュータ２の放射線画像記憶部４１に記憶される。

なお、上記のようにして２枚の放射線画像信号が放射線画像記憶部４１に記憶されるが、このとき、上記で取得した距離演算用の撮影角度が紐付けされて一緒に記憶される。

そして、放射線画像記憶部４１に記憶された２枚の放射線画像信号が読み出され、放射線画像表示制御部４２においてこれらの放射線画像信号に対して所定の処理が施された後、モニタ３に出力され、モニタ３において、右目用放射線画像と左目用放射線画像とがそれぞれ表示されて乳房のステレオ画像が表示される（Ｓ４６）。図８は、右目用放射線画像と左目用放射線画像とステレオ画像との一例を模式的に示した図である。

また、このとき、図８に示すように、モニタ３において、立体カーソル表示制御部４３によって右目用カーソル画像ＣＲと左目用カーソル画像ＣＬとが表示されて立体カーソルＣＧが表示される。

ここで、図８に示すようなステレオ画像上において、たとえば、腫瘤や石灰化の大きさやニップルからの距離などを計測した場合などがある。そのような場合には、観察者によって立体カーソルＣＧを用いて所定の２点が指定される（Ｓ４８）。

そして、立体カーソルＣＧによって指定された２点の位置情報は、距離演算部４６に入力される。距離演算部４６は、入力された２点の位置情報と、現在、モニタ３に表示されているステレオ画像を構成する放射線画像信号と紐付けされて記憶されている距離演算用の撮影角度とを取得し、これらに基づいて上記２点間の距離を演算する（Ｓ５０）。

ここで、立体カーソルＣＧによって指定された２点の位置情報と撮影角度とに基づいて、２点間の距離を演算する方法について、図１４を参照しながら詳細に説明する。

まず、図１４に示すように、立体カーソルＣＧで指定された１点をＡ（ｘ_Ａ，ｙ_Ａ，Ｚ_Ａ）、設定撮影角度θｓ＝０°で撮影した画像上における立体カーソルＣＧを構成する画像（右目用カーソル画像ＣＲまたは左目用カーソル画像ＣＬ）の座標をＡ_１（ｘ_１，ｙ_１）、設定撮影角度θｓ＝４°で撮影した画像上における立体カーソルＣＧを構成する画像（右目用カーソル画像ＣＲまたは左目用カーソル画像ＣＬ）の座標をＡ_２（ｘ_２，ｙ_２）とすると、このＡ_１とＡ_２との距離ｌは下式（１）で表すことができる。

そして、撮影台１４のマーカ３０が設けられた面１４ｂから放射線源１７までの距離をＲとすると相似関係から下式（２）の関係となる。

ここで、Ｌ＝Ｒｓｉｎθと近似すると、下式（３）となり、ＺＡを求めることができる。

次に、点Ａのｘ座標については、設定撮影角度θ＝４°のときの放射線源１７の座標を（ｘ_θ，ｙ_θ）とすると、ｘ_θ＝Ｒｓｉｎθ、近似的にｙ_θ＝０となる。したがって、下式（４）の関係となり、ｘ_Ａを求めることができる。

次に、点Ａのｙ座標については、相似関係から下式（５）を導き出すことができ、これよりｙ_Ａを求めることができる。

上記と同様にして立体カーソルＣＧによって指定されたもう一つの点Ｂ（ｘ_Ｂ，ｙ_Ｂ，ｚ_Ｂ）についても求めることができ、立体カーソルＣＧによって指定された点Ａと点Ｂとの距離Ｄを下式（６）により算出することができる。

そして、距離演算部４６において演算された２点間の距離情報は制御部４０に出力され、制御部４０は入力された２点間の距離情報をモニタ３に表示させる（Ｓ５２）。

なお、上記実施形態においては、放射線源ユニット１６と撮影台１４とが、アーム部１３を介して一体的に構成された乳房画像撮影表示システムについて説明したが、これに限らず、放射線源ユニットと撮影台とが別体として設けられた構成としてもよい。

また、上記実施形態の乳房画像撮影表示システムにおいて、乳房に挿入され、乳房の一部の組織を搾取する生検針を有する生検針ユニットを設け、いわゆるステレオバイオプシとして構成するようにしてもよい。

また、上記実施形態においては、本発明の立体視画像取得装置を乳房画像撮影表示システムに適用するようにしたが、被写体は乳房に限定されるものではなく、乳房以外の胸部撮影用などのいわゆる一般撮影用の放射線画像撮影装置に適用するようにしてもよい。

１ 乳房画像撮影装置
２ コンピュータ
３ モニタ
４ 入力部
１３ アーム部
１４ 撮影台
１４ａ 上壁
１４ｂ 表側
１４ｃ 裏側
１５ 放射線画像検出器
１６ 放射線源ユニット
１７ 放射線源
１８ 圧迫板
３０，５０ マーカ
３１ アームコントローラ
３２ 放射線源コントローラ
３３ 検出器コントローラ
３４ 圧迫板コントローラ
４０ 制御部
４１ 放射線画像記憶部
４２ 放射線画像表示制御部
４３ 立体カーソル表示制御部
４４ マーカ位置情報取得部
４５ 角度取得部
４６ 距離演算部
６０ ファントム
６１，６２ マーカ

Claims (9)

1. 互いに異なる２つの撮影方向からの被写体への放射線の照射によって立体視画像を構成する前記撮影方向毎の２つの放射線画像を取得する立体視画像取得方法において、
   前記被写体が設置される撮影台に設けられたマーカ、または前記被写体を透過した放射線の照射を受けて前記放射線画像を検出する放射線画像検出器と前記放射線を照射する放射線源との間に着脱可能に設置されるファントムに設けられたマーカに対し、前記撮影方向からの放射線を照射することによって前記放射線画像検出器により検出されたマーカ画像の位置情報を取得し、
   該取得したマーカ画像の位置情報に基づいて、前記撮影方向の角度を取得することを特徴とする立体視画像取得方法。
2. 互いに異なる２つの撮影方向からの被写体への放射線の照射によって立体視画像を構成する前記撮影方向毎の２つの放射線画像を取得する立体視画像取得装置において、
   前記被写体が設置される撮影台に設けられたマーカ、または前記被写体を透過した放射線の照射を受けて前記放射線画像を検出する放射線画像検出器と前記放射線を照射する放射線源との間に着脱可能に設置されるファントムに設けられたマーカに対し、前記撮影方向からの放射線を照射することによって前記放射線画像検出器により検出されたマーカ画像の位置情報を取得するマーカ位置情報取得部と、
   該マーカ位置情報取得部によって取得されたマーカ画像の位置情報に基づいて、前記撮影方向の実際の角度を取得する角度取得部とを備えたことを特徴とする立体視画像取得装置。
3. 前記放射線を照射する放射線源の位置を制御する放射線源位置制御部を備え、
   該放射線源位置制御部が、前記角度取得部によって取得された前記撮影方向の実際の角度と前記撮影方向について予め設定された設定角度とが異なる場合には、前記撮影方向が前記予め設定された角度となるように前記放射線源の位置を調整するものであることを特徴とする請求項２項記載の立体視画像取得装置。
4. 前記撮影方向について予め設定された設定角度の情報に基づいて所定の演算処理を行う演算処理部を備え、
   該演算処理部が、前記角度取得部によって取得された前記撮影方向の実際の角度と前記撮影方向について予め設定された設定角度とが異なる場合には、前記設定角度を前記実際の角度に変更して前記演算処理を行うものであることを特徴とする請求項２項記載の立体視画像取得装置。
5. 前記立体視画像上における所定の２点の指定を受け付ける点指定受付部を備え、
   前記演算処理部が、前記点指定受付部において受け付けられ２点間の距離を演算するものであることを特徴とする請求項４記載の立体視画像取得装置。
6. 前記マーカが、前記撮影台の一箇所に設けられるものであることを特徴とする請求項２から５いずれか１項記載の立体視画像取得装置。
7. 前記マーカが、前記放射線画像検出器の検出面に対して垂直方向について前記撮影台の互いに異なる複数の位置に設けられるものであることを特徴とする請求項２から５いずれか１項記載の立体視画像取得装置。
8. 前記マーカが、前記ファントムの一箇所に設けられるものであることを特徴とする請求項２から５いずれか１項記載の立体視画像取得装置。
9. 前記マーカが、前記放射線画像検出器の検出面に対して垂直方向について前記ファントムの互いに異なる複数の位置に設けられるものであることを特徴とする請求項２から５いずれか１項記載の立体視画像取得装置。