JP2012221395A - ボリュームデータセット内の表面様構造を可視化するための方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ボリュームデータセットのサンプル点において局所座標系を定義する段階と、外部パラメータを全体座標系から前記局所座標系に変換する段階と、前記サンプル点の前記局所座標系内の勾配ベクトル成分を計算する段階と、前記勾配ベクトル成分を使用して前記ボリュームデータセットの所定位置における表面法線を計算する段階とを含む。また、前記所定位置における前記全体座標系(GCS)からの外部パラメータを、前記サンプル点の前記局所座標系の変換済み外部パラメータを使用することによって計算することが好ましい。
【選択図】図2
Description
differencing scheme)を使用することである。ボリュームデータの場合、そのような表面法線は、次のような空間勾配ベクトルとも呼ばれる3つ全ての次元の差分(空間導関数)を使用して計算される。
Gb=(f(P-y)−f(P+y))/2
式3
a)前記ボリュームデータセットのサンプル点(P)において局所座標系(LCSi)を定義する段階と、
b)前記サンプル点(Pi)の前記局所座標系(LCSi)内の勾配ベクトル成分(Gai,Gbi,Gci)を計算する段階と、
c)前記外部パラメータを全体座標系(OCS)から選択されたサンプル点又は基準格子の点における前記局所座標系(LCSi)に変換する段階と、
d)前記勾配ベクトル成分(Gai,Gbi,Gci)を使用して、前記ボリュームデータセットの所定位置(Q)における表面法線(N)を計算する段階と、
e)前記選択されたサンプル点又は基準格子の点における前記局所座標系(LCSi)の変換済み外部パラメータを使用することによって、前記所定位置(Q)における前記全体座標系(GCS)からの外部パラメータを計算する段階とを含む。
a)前記ボリュームデータセットのサンプル点において局所座標系を定義し、且つ
b)外部パラメータを全体座標系から前記局所座標系に変換するための第1の演算処理装置(PU1)と、
c)前記サンプル点の前記局所座標系内の勾配ベクトル成分を計算し、且つ
d)前記勾配ベクトル成分を使用して前記ボリュームデータセットの所定位置における表面法線を計算するための第2の演算処理装置(PU2)とにより可視化するための装置に関する。
Claims (14)
- ボリュームデータセット内の表面様構造を可視化する方法であって、可視化は、可視化を定義する位置座標及び/又は方向を含む1組の外部パラメータによって決定され、
a)前記ボリュームデータセットのサンプル点(P)において局所座標系(LCSi)を定義する段階と、
b)前記サンプル点(Pi)の前記局所座標系(LCSi)内の勾配ベクトル成分(Gai,Gbi,Gci)を計算する段階と、
c)前記外部パラメータを全体座標系(GCS)から選択されたサンプル点又は基準格子の点における前記局所座標系(LCSi)に変換する段階と、
d)前記勾配ベクトル成分(Gai,Gbi,Gci)を使用して前記ボリュームデータセットの所定位置(Q)における表面法線(N)を計算する段階と、
e)前記選択されたサンプル点又は基準格子の点における前記局所座標系(LCSi)の変形済み外部パラメータを使用することによって、前記所定位置(Q)における前記全体座標系(GCS)からの外部パラメータを計算する段階とを含む方法。 - 前記所定位置(Q)における前記表面法線(N)が、最初に隣接するサンプル点(P)の非正規化勾配ベクトル成分(Gai,Gbi,Gci)を補間し、次にそのような位置(Q)における前記補間された勾配ベクトル(G)を正規化することによって計算される、請求項1に記載の方法。
- 前記サンプル点(P)が、音響格子の格子点であり、前記局所座標系(LCSi)が少なくとも3本の直交軸を有する、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記所定位置(Q)が、サンプル点(P)間の位置であり、前記所定位置(Q)における前記表面法線(N)が、少なくとも8個の隣接するサンプル点(P)における非正規化勾配ベクトル成分(Gai,Gbi,Gci)を補間することにより計算される、請求項1〜3の何れかに記載の方法。
- 空間導関数を好ましくは有限差分法によって全ての次元で計算することによって、前記サンプル点(Pi)の前記局所座標系(LCSi)内の前記勾配ベクトル成分(Gai,Gbi,Gci)を計算する、請求項1〜4の何れかに記載の方法。
- 前記所定位置(Q)における前記全体座標系(GCS)からの外部パラメータが、最も近い選択されたサンプル点又は基準格子の最も近い点からの変換済み外部パラメータ間で補間することにより計算される、請求項の1〜5の何れかに記載の方法。
- g)前記所定位置(Q)における前記表面法線(N)と前記所定位置(Q)における前記全体座標系(GCS)からの前記計算済み外部パラメータを使用して前記所定位置(Q)を従来の照明モデルによってシェーディングする追加の段階を含む、請求項の1〜6の何れかに記載の方法。
- 前記ボリュームデータセットが、サンプリングされた生の超音波データから導出され、前記局所座標系(LCSi)内の前記勾配ベクトル成分(Gai,Gbi,Gci)が、前記生の超音波データの各サンプル点(Pi)ごとに計算され、前記サンプル点(Pi)のスカラ値(F)と一緒に新しいデータセット(Gai,Gbi,Gci,F)に記憶され、
任意の所定位置(Q)に関して、前記勾配ベクトル成分(Gai,Gbi,Gci)と隣接するサンプル点(P1)の前記スカラ値(F)が、前記所定位置(Q)における表面法線(N)を計算するために使用され、
前記選択されたサンプル点又は基準格子の点の前記局所座標系(LCSi)の前記変換済み外部パラメータが、前記所定位置(Q)における外部パラメータを計算するために使用され、前記所定位置(Q)が、前記計算済み外部パラメータと前記計算済み表面法線(N)を使用することによって従来の照明モデルによって照明される、請求項の1〜7の何れかに記載の方法。 - サンプリングされた生の超音波データが、最初にグラフィック処理装置(GPU)に送られ、そこで頂点シェーダ(vertex shader)を使用して計算が行われ、全体座標系(GCS)からの外部パラメータの前記局所座標系(LCSi)への前記変換が超音波コンピュータシステムの演算処理装置によって実行される、請求項8に記載の方法。
- 前記局所座標系(LCSi)内の前記勾配ベクトル成分(Gai,Gbi,Gci)が、中心差分、ソーベル演算子又は他の推定量を使用して計算される、請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法。
- ボリュームデータセットの表面様構造を可視化するための装置であって、
a)前記ボリュームデータセットのサンプル点(P)において局所座標系(LCSi)を定義し、且つ
b)外部パラメータを全体座標系(GCS)から前記局所座標系(LCSi)に変換するための第1の演算処理装置(PU1)と、
c)前記サンプル点(Pi)の前記局所座標系(LCSi)内の勾配ベクトル成分(Gai,Gbi,Gci)を計算し、且つ、
d)前記勾配ベクトル成分(Gai,Gbi,Gci)を使用して、前記ボリュームデータセットの所定位置(Q)における表面法線(N)を計算するための第2の演算処理装置(PU2)とを含む装置。 - 前記グラフィック処理装置(GPU)が、前記所定位置(Q)を表示し、前記所定位置(Q)が、前記計算済み外部パラメータと前記計算済み表面法線(N)を使用することによって、三次元ボリュームレンダリング中に、デカルト座標系で従来の照明モデルによって照明される、請求項11に記載の装置。
- 前記グラフィック処理装置(GPU)が、また、前記所定位置(Q)における前記全体座標系(GCS)から外部パラメータを、最も近い選択されたサンプル点又は基準格子の最も近い点の変換された外部パラメータ間を補間することによって計算する、請求項11又は12に記載の装置。
- コンピュータ可読媒体に記憶され且つコンピュータ上で実行された場合に請求項1〜10の何れかに記載された方法を実行するプログラムコードを含むコンピュータプログラム製品。
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JP2011088910A JP2012221395A (ja) | 2011-04-13 | 2011-04-13 | ボリュームデータセット内の表面様構造を可視化するための方法及び装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2016174905A (ja) * | 2015-03-18 | 2016-10-06 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置、医用画像処理装置及び医用画像処理プログラム |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003061956A (ja) * | 2001-08-30 | 2003-03-04 | Toshiba Corp | 超音波診断装置、医用診断装置及び画像処理方法 |
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2011
- 2011-04-13 JP JP2011088910A patent/JP2012221395A/ja active Pending
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