JP2013017056A - 画像処理装置、画像処理方法及び医用画像診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】立体画像についての定量的な情報を把握すること。
【解決手段】実施の形態の画像処理装置では、受付部と、取得部と、視差画像生成部と、出力部とを備える。受付部は、立体表示されている被検体の立体画像における座標の設定を受け付ける。取得部は、受付部により受け付けられた座標における時系列に沿った複数の特徴値を、所定の記憶装置に記憶された時系列に沿った複数のボリュームデータから座標と関連付けて取得する。視差画像生成部は、所定の記憶装置に記憶されたボリュームデータに基づいて、受付部により受け付けられた座標が他の部分と区別可能となる時系列に沿った複数の立体画像を表示するための視差画像を生成する。出力部は、視差画像生成部により生成された視差画像を表示装置から表示することで、座標が他の部分と区別可能となる立体画像を表示するとともに、座標と関連付けて取得部により取得された複数の特徴値を出力する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、画像処理装置、画像処理方法及び医用画像診断装置に関する。

従来、２つの視点から撮影された２つの視差画像をモニタに表示することで、立体視用メガネ等の専用機器を用いた利用者に立体画像を表示する技術がある。また、近年、レンチキュラーレンズ等の光線制御子を用いて、複数の視点から撮影された多視差画像（例えば、９つの視差画像）をモニタに表示することで、裸眼の利用者に立体画像を表示する技術がある。

また、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置やＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置、超音波診断装置等の医用画像診断装置には、３次元の医用画像（以下、ボリュームデータ）を生成可能な装置がある。また、医用画像診断装置は、ボリュームデータに対して種々の画像処理を実行することで表示用の平面画像を生成し、汎用モニタ上に表示する。例えば、医用画像診断装置は、ボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を実行することで、被検体についての３次元の情報が反映された任意の断面についての平面画像を生成し、生成した平面画像を汎用モニタ上に表示する。

特開２００５−８６４１４号公報

本発明が解決しようとする課題は、立体画像についての定量的な情報を簡単に把握することが可能となる画像処理装置、画像処理方法及び医用画像診断装置を提供することである。

実施の形態の画像処理装置では、受付部と、取得部と、視差画像生成部と、出力部とを備える。受付部は、立体表示されている被検体の立体画像における座標の設定を受け付ける。取得部は、前記受付部により受け付けられた前記座標における時系列に沿った複数の特徴値を、所定の記憶装置に記憶された時系列に沿った複数のボリュームデータから該座標と関連付けて取得する。視差画像生成部は、前記所定の記憶装置に記憶されたボリュームデータに基づいて、前記受付部により受け付けられた前記座標が他の部分と区別可能となる前記時系列に沿った複数の前記立体画像を表示するための視差画像を生成する。出力部は、前記視差画像生成部により生成された視差画像を表示装置から表示することで、前記座標が他の部分と区別可能となる前記立体画像を表示するとともに、該座標と関連付けて前記取得部により取得された複数の特徴値を出力する。

図１は、第１の実施形態における画像処理システムの構成例を説明するための図である。 図２は、２視差画像により立体表示を行う立体表示モニタの一例を説明するための図である。 図３は、９視差画像により立体表示を行う立体表示モニタの一例を説明するための図である。 図４は、第１の実施形態におけるワークステーションの構成例を説明するための図である。 図５は、図４に示すレンダリング処理部の構成例を説明するための図である。 図６は、第１の実施形態におけるボリュームレンダリング処理の一例を説明するための図である。 図７は、第１の実施形態における制御部の詳細について説明する図である。 図８は、第１の実施形態における取得部により取得される特徴値の一例を示す図である。 図９−１は、第１の実施形態における視差画像生成部について説明するための図である。 図９−２は、第１の実施形態における視差画像生成部について説明するための図である。 図１０は、第１の実施形態における回転前後における立体画像の一例について示す図である。 図１１は、第１の実施形態における出力部により出力される結果、端末装置にて表示される立体画像と時系列に沿った複数の特徴値との一例を示す図である。 図１２は、第１の実施形態に係るワークステーションによる処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図１３は、表の時間軸をボリュームデータのサンプリング間隔とする場合について示す図である。 図１４は、時系列上における時間ごとに異なる座標が設定された場合に表示されるデータの一例を示す図である。 図１５は、ワークステーションの制御部の構成の一例を示す図である。

以下、添付図面を参照して、画像処理装置、画像処理方法及び医用画像診断装置の実施形態を詳細に説明する。なお、以下では、画像処理装置としての機能を有するワークステーションを含む画像処理システムを実施形態として説明する。

（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態における画像処理装置を有する画像処理システムの構成例について説明する。図１は、第１の実施形態における画像処理システムの構成例を説明するための図である。

図１に示すように、第１の実施形態における画像処理システム１は、医用画像診断装置１１０と、画像保管装置１２０と、ワークステーション１３０と、端末装置１４０とを有する。図１に例示する各装置は、例えば、病院内に設置された院内ＬＡＮ（Local Area Network）２により、直接的、又は間接的に相互に通信可能な状態となる。例えば、画像処理システム１にＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）が導入されている場合、各装置は、ＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communications in Medicine）規格に則って、医用画像等を相互に送受信する。

画像処理システム１は、医用画像診断装置１１０により生成されたボリュームデータに基づいて、立体画像を表示するための視差画像を生成し、立体画像を表示可能なモニタに生成した視差画像を表示することで、病院内に勤務する医師や検査技師に立体画像を提供する。

ここで、「立体画像」は、複数の視点から撮影された視差角の異なる複数の視差画像を表示することで利用者に表示される。言い換えると、「視差画像」は、複数の視点から撮影された視差角の異なる画像であって、利用者に立体画像を表示するための画像である。また、立体画像を表示するための視差画像は、例えば、ボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行うことで生成される。

また、「視差画像」は、「立体視画像」を構成する個々の画像となる。すなわち、「立体視画像」は、「視差角」が異なる複数の「視差画像」から構成される。また、「視差数」とは、立体表示モニタにて立体視されるために必要となる「視差画像」の数を示す。また、「視差角」とは、「立体視画像」を生成するために設定された各視点の位置の間隔とボリュームデータの位置とにより定まる角度のことである。また、以下で記載する「９視差画像」とは、９つの「視差画像」から構成される「立体視画像」を示す。また、以下で記載する「２視差画像」とは、２つの「視差画像」から構成される「立体視画像」を示す。立体視画像を表示することで、言い換えると、複数の視差画像を表示することで、利用者に「立体画像」が表示される。

以下に詳細に説明するように、第１の実施形態においては、ワークステーション１３０が、ボリュームデータに対して種々の画像処理を行ない、立体画像を表示するための視差画像を生成する。また、ワークステーション１３０及び端末装置１４０は、立体画像を表示可能なモニタを有し、ワークステーション１３０にて生成された視差画像をモニタに表示することで立体画像を利用者に表示する。また、画像保管装置１２０は、医用画像診断装置１１０にて生成されたボリュームデータや、ワークステーション１３０にて生成された視差画像を保管する。例えば、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、画像保管装置１２０からボリュームデータや視差画像を取得し、取得したボリュームデータや視差画像に対して任意の画像処理を実行したり、視差画像をモニタに表示したりする。

医用画像診断装置１１０は、Ｘ線診断装置、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置、超音波診断装置、ＳＰＥＣＴ（Single Photon Emission Computed Tomography）装置、ＰＥＴ（Positron Emission Tomography）装置、ＳＰＥＣＴ装置とＸ線ＣＴ装置とが一体化されたＳＰＥＣＴ−ＣＴ装置、ＰＥＴ装置とＸ線ＣＴ装置とが一体化されたＰＥＴ−ＣＴ装置、又はこれらの装置群等である。また、医用画像診断装置１１０は、ボリュームデータを生成する。

具体的には、第１の実施形態における医用画像診断装置１１０は、被検体を撮影することによりボリュームデータを生成する。例えば、医用画像診断装置１１０は、被検体を撮影することにより投影データやＭＲ信号等のデータを収集する。そして、医用画像診断装置１１０は、収集したデータに基づいて被検体の体軸方向に沿った複数のアキシャル面の医用画像を再構成することで、ボリュームデータを生成する。例えば、医用画像診断装置１１０が、５００枚のアキシャル面の医用画像を再構成した場合を用いて説明する。この場合、医用画像診断装置１１０により再構成された５００枚のアキシャル面の医用画像群がボリュームデータとなる。なお、医用画像診断装置１１０により撮影された被検体の投影データやＭＲ信号等自体をボリュームデータとしても良い。

また、医用画像診断装置１１０は、ボリュームデータを画像保管装置１２０に送信する。なお、医用画像診断装置１１０は、ボリュームデータを画像保管装置１２０に送信する際に、付帯情報として、例えば、患者を識別する患者ＩＤ、検査を識別する検査ＩＤ、医用画像診断装置１１０を識別する装置ＩＤ、医用画像診断装置１１０による１回の撮影を識別するシリーズＩＤ等を送信する。

画像保管装置１２０は、医用画像を保管するデータベースである。具体的には、画像保管装置１２０は、医用画像診断装置１１０からボリュームデータを受信し、受信したボリュームデータを所定の記憶部に保管する。また、画像保管装置１２０は、ワークステーション１３０によってボリュームデータから生成された視差画像を受信し、受信した視差画像を所定の記憶部に保管する。

なお、第１の実施形態において、画像保管装置１２０に保管されたボリュームデータや視差画像は、患者ＩＤ、検査ＩＤ、装置ＩＤ、シリーズＩＤ等と対応付けて保管される。このため、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、患者ＩＤ、検査ＩＤ、装置ＩＤ、シリーズＩＤ等を用いた検索を行うことで、必要なボリュームデータや視差画像を画像保管装置１２０から取得する。なお、画像保管装置１２０とワークステーション１３０とを統合して一つの装置としても良い。

ワークステーション１３０は、医用画像に対して画像処理を行う画像処理装置である。具体的には、ワークステーション１３０は、画像保管装置１２０からボリュームデータを取得する。そして、ワークステーション１３０は、取得したボリュームデータに対して種々のレンダリング処理を行うことで、立体画像を表示するための視差画像を生成する。例えば、ワークステーション１３０は、２視差の立体画像を利用者に表示する場合には、視差角が異なる２つの視差画像を生成する。また、例えば、ワークステーション１３０は、９視差の立体画像を利用者に表示する場合には、視差角が異なる９つの視差画像を生成する。

また、ワークステーション１３０は、表示部として、立体画像を表示可能なモニタ（立体表示モニタ、立体画像表示装置とも称する）を有する。ワークステーション１３０は、視差画像を生成し、生成した視差画像を立体表示モニタに表示することで、利用者に立体画像を表示する。この結果、ワークステーション１３０の利用者は、立体表示モニタに表示された立体画像を確認しながら、視差画像を生成するための操作を行うことが可能となる。

また、ワークステーション１３０は、生成した視差画像を画像保管装置１２０や端末装置１４０に送信する。なお、ワークステーション１３０は、画像保管装置１２０や端末装置１４０に視差画像を送信する際に、付帯情報として、例えば、患者ＩＤ、検査ＩＤ、装置ＩＤ、シリーズＩＤ等を併せて送信する。この際、ワークステーション１３０は、モニタの解像度は様々であることを踏まえ、視差画像の枚数や解像度を示す付帯情報を併せて送信しても良い。解像度とは、例えば、「466画素×350画素」などが該当する。

ここで、第１の実施形態におけるワークステーション１３０は、ワークステーション１３０や端末装置１４０に表示されている被検体の立体画像における座標の設定を受け付け、受け付けられた座標における時系列に沿った複数の特徴値を、画像保管装置１２０に記憶された時系列に沿った複数のボリュームデータから座標と関連付けて取得する。そして、第１の実施形態によれば、画像保管装置１２０に記憶されたボリュームデータに基づいて、受け付けた座標が他の部分と区別可能となる時系列に沿った複数の立体画像を表示するための視差画像を生成する。そして、第１の実施形態によれば、受け付けた座標が他の部分と区別可能となる立体画像を表示するとともに、座標と関連付けて取得された複数の特徴値を出力する。この結果、立体画像についての定量的な情報を簡単に把握することが可能となる。

図１の説明に戻る。端末装置１４０は、病院内に勤務する医師や検査技師に医用画像を閲覧させる端末である。具体的には、端末装置１４０は、表示部として立体表示モニタを有する。また、端末装置１４０は、画像保管装置１２０から視差画像を取得し、取得した視差画像を立体表示モニタに表示することで、立体画像を利用者に表示する。また、例えば、端末装置１４０は、ワークステーション１３０から視差画像を受信すると、受信した視差画像を立体表示モニタに表示することで、立体画像を利用者に表示する。この結果、利用者である医師や検査技師は、立体視可能な医用画像を閲覧することができる。端末装置１４０は、例えば、立体表示モニタを有する汎用ＰＣ（Personal Computer）やタブレット端末、携帯電話などが該当する。また、端末装置１４０は、例えば、外部装置としての立体表示モニタと接続された任意の情報処理端末が該当する。

ここで、ワークステーション１３０や端末装置１４０が有する立体表示モニタについて説明する。立体表示モニタとしては、例えば、２つの視差画像を表示することで、立体視用メガネ等の専用機器を装着した利用者に２視差の立体画像（両眼視差画像）を表示するものがある。

図２は、２視差画像により立体表示を行う立体表示モニタの一例を説明するための図である。図２に示す一例は、シャッター方式により立体表示を行う立体表示モニタを例に示した。図２に示す例では、モニタを観察する利用者は、立体視用メガネとしてシャッターメガネを装着する。図２に示す例では、立体表示モニタは、２つの視差画像を交互に出射する。例えば、図２の（Ａ）に示す立体表示モニタは、左目用の視差画像と右目用の視差画像とを１２０Ｈｚにて交互に出射する。また、立体表示モニタは、図２の（Ａ）に示すように、赤外線出射部が設置され、赤外線出射部が、視差画像が切り替わるタイミングに合わせて赤外線の出射を制御する。

また、図２の（Ａ）に示すように、シャッターメガネの赤外線受光部は、赤外線出射部により出射された赤外線を受光する。シャッターメガネの左右それぞれの枠には、シャッターが取り付けられており、シャッターメガネは、赤外線受光部が赤外線を受光したタイミングに合わせて左右のシャッターそれぞれの透過状態及び遮光状態を交互に切り替える。

ここで、シャッターメガネのシャッターにおける透過状態及び遮光状態の切り替え処理について説明する。シャッターは、図２の（Ｂ）に示すように、入射側の偏光板と出射側の偏光板とを有し、更に、入射側の偏光板と出射側の偏光板との間に液晶層を有する。また、入射側の偏光板と出射側の偏光板とは、図２の（Ｂ）に示すように、互いに直交している。ここで、図２の（Ｂ）に示すように、電圧が印加されていない「ＯＦＦ」の状態では、入射側の偏光板を通った光は、液晶層の作用により９０度回転し、出射側の偏光板を透過する。すなわち、電圧が印加されていないシャッターは、透過状態となる。

一方、図２の（Ｂ）に示すように、電圧が印加された「ＯＮ」の状態では、液晶層の液晶分子による偏光回転作用が消失するため、入射側の偏光板を通った光は、出射側の偏光板で遮られてしまう。すなわち、電圧が印加されたシャッターは、遮光状態となる。

このことを踏まえ、立体表示モニタの赤外線出射部は、例えば、モニタ上に左目用の画像が表示されている期間、赤外線を出射する。そして、シャッターメガネの赤外線受光部は、赤外線を受光している期間、左目のシャッターに電圧を印加せず、右目のシャッターに電圧を印加させる。これにより、図２の（Ａ）に示すように、右目のシャッターが遮光状態となり、左目のシャッターが透過状態となる結果、利用者の左目にのみ左目用の画像が入射する。一方、立体表示モニタの赤外線出射部は、例えば、モニタ上に右目用の画像が表示されている期間、赤外線の出射を停止する。そして、シャッターメガネの赤外線受光部は、赤外線が受光されない期間、右目のシャッターに電圧を印加せず、左目のシャッターに電圧を印加させる。これにより、左目のシャッターが遮光状態となり、右目のシャッターが透過状態となる結果、利用者の右目にのみ右目用の画像が入射する。このように、図２に示す立体表示モニタは、モニタに表示される画像とシャッターの状態を連動させて切り替えることで、立体画像を利用者に表示する。

また、立体表示モニタとしては、レンチキュラーレンズ等の光線制御子を用いることで、例えば、９視差の立体画像を利用者が裸眼の利用者に表示するものもある。この場合、立体表示モニタは、両眼視差による立体視を可能とし、更に、利用者の視点移動に合わせて利用者によって観察される映像が変化する運動視差を有する立体画像を表示可能となる。

図３は、９視差画像により立体表示を行う立体表示モニタの一例を説明するための図である。図３に示す立体表示モニタは、液晶パネル等の平面状の表示面２００の前面に、光線制御子が配置される。例えば、図３に示す立体表示モニタは、光線制御子として、光学開口が垂直方向に延びる垂直レンチキュラーシート２０１が表示面２００の前面に貼り付けられる。なお、図３に示す一例では、垂直レンチキュラーシート２０１の凸部が前面となるように貼り付けられているが、垂直レンチキュラーシート２０１の凸部が表示面２００に対向するように貼り付けられる場合であっても良い。

図３に示す例では、表示面２００は、縦横比が３：１であり、縦方向にサブ画素である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３つが配置された画素２０２がマトリクス状に配置される。図３に示す例では、立体表示モニタは、視差角が異なる９つの視差画像を所定フォーマット（例えば格子状）に配置した上で、表示面２００に出力する。すなわち、図３に示す立体表示モニタは、視差角が異なる９つの視差画像において同一位置にある９つの画素それぞれが、９列の画素２０２それぞれに割り振られた中間画像を表示する。９列の画素２０２は、視差角の異なる９つの画像を同時に表示する単位画素群２０３となる。なお、図３に示す例では、中間画像が格子状となる場合を示したが、これに限定されるものではなく、任意の形状であって良い。

表示面２００において単位画素群２０３として同時に出力された視差角が異なる９つの視差画像は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）バックライトにより平行光として放射され、更に、垂直レンチキュラーシート２０１により、多方向に放射される。９つの視差画像の各画素の光が多方向に放射されることにより、利用者の右目及び左目に入射する光は、利用者の位置（視点の位置）に連動して変化する。すなわち、利用者の見る角度により、右目に入射する視差画像と左目に入射する視差画像とは、視差角が異なる視差画像となる。この結果、利用者は、例えば、図３に示す９つの位置それぞれにおいて、異なる視野角から撮影対象を見る立体画像を視認できる。また、利用者は、例えば、図３に示す「５」の位置において、撮影対象に対して正対した状態で立体的に視認できるとともに、図３に示す「５」以外それぞれの位置において、撮影対象の向きを変化させた状態で立体的に視認できる。なお、図３に示す例では一例であり、これに限定されるものではない。例えば、図３に示す例では、横ストライプ（RRR…、GGG…、BBB…）液晶と縦レンズとの組み合わせを用いた場合を例に示したが、これに限定されるものではなく、例えば、縦ストライプ（RGBRGB…）液晶と斜めレンズとの組み合わせを用いても良い。

ここまで、第１の実施形態における画像処理システム１の構成例について簡単に説明した。なお、上述した画像処理システム１は、ＰＡＣＳが導入されている場合にその適用が限られるものではない。例えば、画像処理システム１は、医用画像が添付された電子カルテを管理する電子カルテシステムが導入されている場合にも、同様に適用しても良い。この場合、画像保管装置１２０は、電子カルテを保管するデータベースとなる。また、例えば、画像処理システム１は、ＨＩＳ（Hospital Information System）、ＲＩＳ（Radiology Information System）が導入されている場合にも、同様に適用しても良い。また、画像処理システム１は、上述した構成例に限られるものではない。各装置が有する機能やその分担は、運用の形態に応じて適宜変更しても良い。

次に、第１の実施形態におけるワークステーション１３０の構成例について図４を用いて説明する。図４は、第１の実施形態におけるワークステーションの構成例を説明するための図である。

ワークステーション１３０は、画像処理等に適した高性能なコンピュータである。図４に示す例では、ワークステーション１３０は、入力部１３１と、表示部１３２と、通信部１３３と、記憶部１３４と、制御部１３５と、レンダリング処理部１３６とを有する。なお、以下では、ワークステーション１３０が画像処理等に適した高性能なコンピュータである場合を用いて説明するが、これに限定されるものではなく、任意の情報処理装置であって良い。例えば、任意のパーソナルコンピュータであっても良い。

入力部１３１は、マウス、キーボード、トラックボール等であり、ワークステーション１３０に対する各種操作の入力を利用者から受け付ける。具体的には、入力部１３１は、レンダリング処理の対象となるボリュームデータを画像保管装置１２０から取得するための情報の入力を受け付ける。例えば、入力部１３１は、患者ＩＤ、検査ＩＤ、装置ＩＤ、シリーズＩＤ等の入力を受け付ける。また、入力部１３１は、レンダリング処理に関する条件（以下、レンダリング条件）の入力を受け付ける。

表示部１３２は、立体表示モニタとしての液晶パネル等であり、各種情報を表示する。具体的には、第１の実施形態における表示部１３２は、利用者から各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）や、立体画像等を表示する。通信部１３３は、ＮＩＣ（Network Interface Card）等であり、他の装置との間で通信を行う。また、例えば、通信部１３３は、利用者によって端末装置１４０に入力されたレンダリング条件を端末装置１４０から受信する。

記憶部１３４は、ハードディスク、半導体メモリ素子等であり、各種情報を記憶する。具体的には、記憶部１３４は、通信部１３３を介して画像保管装置１２０から取得したボリュームデータを記憶する。また、記憶部１３４は、レンダリング処理中のボリュームデータや、レンダリング処理が行なわれた視差画像とその付帯情報（視差数、解像度など）等を記憶する。

制御部１３５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等の電子回路、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路であり、ワークステーション１３０の全体制御を行う。

例えば、制御部１３５は、表示部１３２に対するＧＵＩの表示や立体画像の表示を制御する。また、例えば、制御部１３５は、画像保管装置１２０との間で通信部１３３を介して行なわれるボリュームデータや視差画像の送受信を制御する。また、例えば、制御部１３５は、レンダリング処理部１３６によるレンダリング処理を制御する。また、例えば、制御部１３５は、ボリュームデータの記憶部１３４からの読み込みや、視差画像の記憶部１３４への格納を制御する。

ここで、ワークステーション１３０の制御部１３５は、レンダリング処理部１３６によるレンダリング処理を制御し、レンダリング処理部１３６と共働することで、測定処理を実行する。制御部１３５の詳細については、レンダリング処理部１３６について説明した後に説明する。

レンダリング処理部１３６は、制御部１３５による制御の下、画像保管装置１２０から取得したボリュームデータに対して種々のレンダリング処理を行ない、視差画像を生成する。具体的には、レンダリング処理部１３６は、記憶部１３４からボリュームデータを読み込み、読み込んだボリュームデータに対して前処理を行う。そして、レンダリング処理部１３６は、前処理後のボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行うことで、立体画像を表示するための視差画像を生成する。そして、レンダリング処理部１３６は、生成した視差画像を記憶部１３４に格納する。

また、レンダリング処理部１３６は、各種情報（目盛り、患者名、検査項目等）が描出されたオーバーレイ画像を生成し、生成したオーバーレイ画像を視差画像に重畳しても良い。この場合、レンダリング処理部１３６は、オーバーレイ画像が重複された視差画像を記憶部１３４に格納する。

なお、レンダリング処理とは、ボリュームデータに対して行う画像処理全体を示し、ボリュームレンダリング処理とは、レンダリング処理の内、被検体の３次元の情報が反映された医用画像を生成する処理を示す。レンダリング処理により生成される医用画像とは、例えば、視差画像が該当する。

図５は、図４に示すレンダリング処理部の構成例を説明するための図である。図５に示すように、レンダリング処理部１３６は、前処理部１３６１と、３次元画像処理部１３６２と、２次元画像処理部１３６３とを有する。以下に詳細に説明するように、前処理部１３６１は、ボリュームデータに対する前処理を行う。３次元画像処理部１３６２は、前処理後のボリュームデータから視差画像を生成する。２次元画像処理部１３６３は、立体画像に各種情報が重畳された視差画像を生成する。

前処理部１３６１は、ボリュームデータに対してレンダリング処理を行う際に、種々の前処理を行う。図５に示す例では、前処理部１３６１は、画像補正処理部１３６１ａと、３次元物体フュージョン部１３６１ｅと、３次元物体表示領域設定部１３６１ｆとを有する。

画像補正処理部１３６１ａは、２種類のボリュームデータを１つのボリュームデータとして処理する際に画像補正処理を行う。図５に示す例では、画像補正処理部１３６１ａは、歪み補正処理部１３６１ｂと、体動補正処理部１３６１ｃと、画像間位置合わせ処理部１３６１ｄとを有する。例えば、画像補正処理部１３６１ａは、ＰＥＴ−ＣＴ装置により生成されたＰＥＴ画像のボリュームデータとＸ線ＣＴ画像のボリュームデータとを１つのボリュームデータとして処理する際に画像補正処理を行う。また、画像補正処理部１３６１ａは、ＭＲＩ装置により生成されたＴ１強調画像のボリュームデータとＴ２強調画像のボリュームデータとを１つのボリュームデータとして処理する際に画像補正処理を行う。

ここで、画像補正処理部１３６１ａの歪み補正処理部１３６１ｂは、個々のボリュームデータにおいて、医用画像診断装置１１０によるデータ収集時の収集条件に起因するデータの歪みを補正する。また、体動補正処理部１３６１ｃは、個々のボリュームデータを生成するために用いられたデータの収集時期における被検体の体動に起因する移動を補正する。また、画像間位置合わせ処理部１３６１ｄは、歪み補正処理部１３６１ｂ及び体動補正処理部１３６１ｃによる補正処理が行なわれた２つのボリュームデータ間で、例えば、相互相関法等を用いた位置合わせ（Registration）を行う。

３次元物体フュージョン部１３６３ｅは、画像間位置合わせ処理部１３６１ｄにより位置合わせが行なわれた複数のボリュームデータをフュージョンさせる。なお、画像補正処理部１３６１ａ及び３次元物体フュージョン部１３６１ｅの処理は、単一のボリュームデータに対してレンダリング処理を行う場合、省略される。

３次元物体表示領域設定部１３６１ｆは、利用者により指定された表示対象臓器に対応する表示領域を設定する。図５に示す例では、３次元物体表示領域設定部１３６１ｆは、セグメンテーション処理部１３６１ｇを有する。３次元物体表示領域設定部１３６１ｆのセグメンテーション処理部１３６１ｇは、利用者により指定された心臓、肺、血管等の臓器を、例えば、ボリュームデータのボクセル値に基づく領域拡張法により抽出する。

なお、セグメンテーション処理部１３６１ｇは、利用者により表示対象臓器が指定されなかった場合、セグメンテーション処理を行なわない。また、セグメンテーション処理部１３６１ｇは、利用者により表示対象臓器が複数指定された場合、該当する複数の臓器を抽出する。また、セグメンテーション処理部１３６１ｇの処理は、レンダリング画像を参照した利用者の微調整要求により再度実行される場合もある。

３次元画像処理部１３６２は、前処理部１３６１が処理を行なった前処理後のボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行う。図５に示す例では、３次元画像処理部１３６２は、ボリュームレンダリング処理を行う処理部として、投影方法設定部１３６２ａと、３次元幾何変換処理部１３６２ｂと、３次元物体アピアランス処理部１３６２ｆと、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋとを有する。

投影方法設定部１３６２ａは、立体画像を生成するための投影方法を決定する。例えば、投影方法設定部１３６２ａは、ボリュームレンダリング処理を平行投影法により実行するか、透視投影法により実行するかを決定する。

３次元幾何変換処理部１３６２ｂは、ボリュームレンダリング処理が実行されるボリュームデータを３次元幾何学的に変換するための情報を決定する。図５に示す例では、３次元幾何変換処理部１３６２ｂは、平行移動処理部１３６２ｃと、回転処理部１３６２ｄと拡大縮小処理部１３６２ｅとを有する。３次元幾何変換処理部１３６２ｂの平行移動処理部１３６２ｃは、ボリュームレンダリング処理を行う際の視点位置が平行移動された場合に、ボリュームデータを平行移動させる移動量を決定する。また、回転処理部１３６２ｄは、ボリュームレンダリング処理を行う際の視点位置が回転移動された場合に、ボリュームデータを回転移動させる移動量を決定する。また、拡大縮小処理部１３６２ｅは、立体画像の拡大や縮小が要求された場合に、ボリュームデータの拡大率や縮小率を決定する。

３次元物体アピアランス処理部１３６２ｆは、３次元物体色彩処理部１３６２ｇと、３次元物体不透明度処理部１３６２ｈと、３次元物体材質処理部１３６２ｉと３次元仮想空間光源処理部１３６２ｊとを有する。３次元物体アピアランス処理部１３６２ｆは、これらの処理部により、例えば、利用者の要求に応じて、視差画像を表示することで利用者に表示される立体画像の表示状態を決定する。

３次元物体色彩処理部１３６２ｇは、ボリュームデータにてセグメンテーションされた各領域に対して着色される色彩を決定する。また、３次元物体不透明度処理部１３６２ｈは、ボリュームデータにてセグメンテーションされた各領域を構成する各ボクセルの不透過度（Opacity）を決定する処理部である。なお、ボリュームデータにおいて不透過度が「１００％」とされた領域の後方の領域は、視差画像において描出されない。また、ボリュームデータにおいて不透過度が「０％」とされた領域は、視差画像において描出されない。

３次元物体材質処理部１３６２ｉは、ボリュームデータにてセグメンテーションされた各領域の材質を決定することで、この領域が描出される際の質感を調整する。３次元仮想空間光源処理部１３６２ｊは、ボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行う際に、３次元仮想空間に設置する仮想光源の位置や、仮想光源の種類を決定する。仮想光源の種類としては、無限遠から平行な光線を照射する光源や、視点から放射状の光線を照射する光源等が挙げられる。

３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、ボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行ない、視差画像を生成する。また、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、ボリュームレンダリング処理を行う際、必要に応じて、投影方法設定部１３６２ａ、３次元幾何変換処理部１３６２ｂ、３次元物体アピアランス処理部１３６２ｆにより決定された各種情報を用いる。

ここで、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、制御部１３５からレンダリング条件を受け付け、受け付けたレンダリング条件に従って、ボリュームデータに対するボリュームレンダリング処理を行う。レンダリング条件は、入力部１３１を介して利用者から受け付けたり、初期設定されたり、通信部１３３を介して端末装置１４０から受け付けたりする。また、このとき、上述した投影方法設定部１３６２ａ、３次元幾何変換処理部１３６２ｂ、３次元物体アピアランス処理部１３６２ｆが、このレンダリング条件に従って必要な各種情報を決定し、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、決定された各種情報を用いて立体画像を生成する。

なお、例えば、レンダリング条件は、「平行投影法」又は「透視投影法」である。また、例えば、レンダリング条件は、「基準の視点位置及び視差角」である。また、例えば、レンダリング条件は、「視点位置の平行移動」、「視点位置の回転移動」、「立体画像の拡大」、「立体画像の縮小」である。また、例えば、レンダリング条件は、「着色される色彩」、「透過度」、「質感」、「仮想光源の位置」、「仮想光源の種類」である。

図６は、第１の実施形態におけるボリュームレンダリング処理の一例を説明するための図である。例えば、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋが、図６の「９視差画像生成方式（１）」に示すように、レンダリング条件として、平行投影法を受け付け、更に、基準の視点位置（５）と視差角「１度」とを受け付けたとする。この場合、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、視差角が「１度」おきとなるように、視点の位置を（１）〜（９）に平行移動して、平行投影法により視差角（視線方向間の角度）が１度ずつ異なる９つの視差画像を生成する。なお、平行投影法を行う場合、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、視線方向に沿って無限遠から平行な光線を照射する光源を設定する。

或いは、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋが、図６の「９視差画像生成方式（２）」に示すように、レンダリング条件として、透視投影法を受け付け、更に、基準の視点位置（５）と視差角「１度」とを受け付けたとする。この場合、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、視点移動する平面上に存在するボリュームデータの切断面の重心を中心に視差角が「１度」おきとなるように、視点の位置を（１）〜（９）に回転移動して、透視投影法により視差角が１度ずつ異なる９つの視差画像を生成する。言い換えると、３次元的な体積の重心ではなく、２次元的な切断面の重心を中心に回転移動して、９つの視差画像を生成する。なお、透視投影法を行う場合、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、視線方向を中心に光を３次元的に放射状に照射する点光源や面光源を各視点にて設定する。また、透視投影法を行う場合、レンダリング条件によっては、視点（１）〜（９）は、平行移動される場合であってもよい。

なお、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、表示されるボリュームレンダリング画像の縦方向に対しては、視線方向を中心に光を２次元的に放射状に照射し、表示されるボリュームレンダリング画像の横方向に対しては、視線方向に沿って無限遠から平行な光線を照射する光源を設定することで、平行投影法と透視投影法とを併用したボリュームレンダリング処理を行なってもよい。

なお、図６の例では、レンダリング条件として、投影方法、基準の視点位置及び視差角を受け付けた場合を説明したが、レンダリング条件として、他の条件を受け付けた場合も同様に、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、それぞれのレンダリング条件を反映しつつ、９つの視差画像を生成する。

なお、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、ボリュームレンダリングだけでなく、断面再構成法（ＭＰＲ：Multi Planer Reconstruction）を行なうことで、ボリュームデータからＭＰＲ画像を再構成する機能も有する。また、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、ＭＰＲとして「Ｃｕｒｖｅｄ ＭＲＰ」を行なう機能や、「Intensity Projection」を行なう機能も有する。

また、３次元画像処理部１３６２がボリュームデータから生成した視差画像は、アンダーレイ（Underlay）として用いた上で、各種情報（目盛り、患者名、検査項目等）が描出されたオーバーレイ画像をオーバーレイ（Overlay）として重畳しても良い。この場合、２次元画像処理部１３６３は、オーバーレイとなるオーバーレイ画像とアンダーレイとなる視差画像に対して画像処理を行うことで、オーバーレイ画像が重畳された視差画像を生成する。図５に示す例では、２次元画像処理部１３６３は、２次元物体描画部１３６３ａと、２次元幾何変換処理部１３６３ｂと、輝度調整部１３６３ｃとを有する。なお、各種情報の描画処理コスト低減のため、オーバーレイを１枚だけ描画しておき、１枚のオーバーレイをアンダーレイとなる９枚の視差画像それぞれに重畳することで、オーバーレイ画像が重畳された９枚の視差画像を生成しても良い。

２次元物体描画部１３６３ａは、オーバーレイに描出される各種情報を描画する。また、２次元幾何変換処理部１３６３ｂは、オーバーレイに描出される各種情報の位置を平行移動処理又は回転移動処理したり、オーバーレイに描出される各種情報の拡大処理又は縮小処理したりする。また、輝度調整部１３６３ｃは、例えば、出力先の立体表示モニタの諧調や、ウィンドウ幅（ＷＷ：Window Width）、ウィンドウレベル（ＷＬ：Window Level）等の画像処理用のパラメータに応じて、オーバーレイ及びアンダーレイの輝度を調整する。また、輝度調整部１３６３ｃは、例えば、レンダリング画像に対する輝度変換処理を行う。

レンダリング処理部１３６により生成された視差画像は、例えば、制御部１３５により一旦記憶部１３４に格納され、その後、通信部１３３を介して画像保管装置１２０に送信される。その後、例えば、端末装置１４０は、画像保管装置１２０からオーバーレイ画像が重畳された視差画像を取得し、所定フォーマット（例えば格子状）に配置した中間画像に変換した上で立体表示モニタに表示することで、利用者である医師や検査技師に、各種情報（目盛り、患者名、検査項目等）が描出された立体画像を表示可能となる。

さて、上述したように、レンダリング処理部１３６は、制御部１３５による制御の下、ボリュームデータから視差画像を生成する。次に、第１の実施形態における制御部１３５について詳細に説明する。以下に説明するように、制御部１３５が以下に説明する一連の処理を実行することで、利用者が意図した通りの場所に座標が設定されたかを利用者が確認可能となる。制御部１３５は、例えば、ＴＤＣを出力する際に以下に説明する一連の処理を実行する。制御部１３５により出力されたＴＤＣは、例えば、脳の機能解析において用いられる。

例えば、制御部１３５は、造影剤の移動状況を観察するために４Ｄのボリュームデータに基づいて視差画像群を作成し、立体視により位相ごとの画像を切りかえて表示するとともに、利用者に設定された座標についての特徴値を４Ｄのボリュームデータから取得して出力する。例えば、制御部１３５は、特徴値として、利用者に指定された座標についてのＴＤＣ（Time Density Curve）を出力する。利用者は、意図した通りの場所に座標が設定された場合に得られるＴＤＣの範囲は予め想定可能であり、ＴＤＣ（Time Density Curve）の妥当性を確認することで、意図した通りの場所に座標が設定されたかを確認可能となる。例えば、機能解析の対象として設定された脳内の座標が、意図した場所に設定されたか否かを確認可能となる。

制御部１３５について詳細に説明する。図７は、第１の実施形態における制御部の詳細について説明する図である。第１の実施形態における制御部の詳細について説明する図の一例である。図７に示すように、制御部１３５は、受付部１３５１と、取得部１３５２と、視差画像生成部１３５３と、出力部１３５４とを有する。

受付部１３５１は、ワークステーション１３０や端末装置１４０に表示されている被検体の立体画像における座標の設定を受け付ける。例えば、受付部１３５１は、機能解析の対象として設定された脳内の座標の設定を受け付けたり、被検体内の任意の座標の設定を受け付けたりする。

また、受付部１３５１は、立体表示されている被検体の立体画像における座標の設定を受け付ける。また、受付部１３５１は、一つ又は複数の座標の設定を受け付ける。なお、受付部１３５１により受け付けられる座標の設定は、例えば、端末装置１４０を利用する利用者によって任意の手法にて設定される。例えば、受付部１３５１により受け付けられる座標の設定は、マウスなどの任意のポインティングデバイスを用いて、端末装置１４０に対して利用者により設定される。

取得部１３５２は、受付部１３５１により受け付けられた座標における時系列に沿った複数の特徴値を、画像保管装置１２０に記憶された時系列に沿った複数のボリュームデータから取得する。図８は、第１の実施形態における取得部により取得される特徴値の一例を示す図である。図８に示す例では、受付部１３５１が、一つの座標の設定を受け付けた場合を示した。図８に示す例では、取得部１３５２は、造影剤を血管に注入しながら撮影されたボリュームデータから、受け付けた座標における血流動態を示す所定の指標値（例えば、ボクセル値）の時間濃度曲線（ＴＤＣ：Time Density Curve）を取得する。なお、図８に示す例では、横軸は時間軸を示し、縦軸が所定の指標値の大小を示す。なお、３つの座標の設定を受付部１３５１が受け付けた場合には、取得部１３５２は、例えば、図８に示すような時間濃度曲線を三つ取得することになる。

視差画像生成部１３５３は、画像保管装置１２０に記憶されたボリュームデータに基づいて、受付部１３５１により受け付けられた座標が他の部分と区別可能となる時系列に沿った複数の立体画像を表示するための視差画像を生成する。また、視差画像生成部１３５３は、時系列上における時間ごとに異なる座標を受け付けた場合には、時間ごとに異なる座標が他の部分と区別可能となる立体画像を表示するための視差画像を生成する。

例えば、視差画像生成部１３５３は、受付部１３５１により受け付けられた座標の画素を所定の色に置き換えたり、補色に置き換えたりする。また、例えば、視差画像生成部１３５３は、座標だけでなく、受付部１３５１により受け付けられた座標に加えてその座標の周辺の画素についても、ボクセルの色を所定の色に置き換えたり、補色に置き換えたりする。また、例えば、視差画像生成部１３５３は、受付部１３５１により受け付けられた座標を示すポインタを更に表示させるようにしても良い。

ここで、視差画像生成部１３５３は、時系列上における同一の時間に対応付けて複数の座標が受付部１３５１によって受け付けられると、それらの座標が互いに近すぎて立体画像上で個別に表示できない場合が想定される。そこで、このような場合には、複数の座標が個別に表示できるか否かを判定する。例えば、視差画像生成部１３５３は、複数の座標が所定の距離内にある否かを判定する。そして、視差画像生成部１３５３は、近すぎて個別に表示できないと判定した場合には、複数の座標が分離して表示されるように表示条件が変更された立体画像を表示するための視差画像を生成する。例えば、視差画像生成部１３５３は、所定の角度回転させた立体画像を表示するための視差画像を生成したり、スケーリングが変更された立体画像を表示するための視差画像を生成したり、視差角が変更された立体画像を表示するための視差画像を生成したりする。

図９−１及び図９−２は、第１の実施形態における視差画像生成部について説明するための図である。図９−１及び図９−２に示す例では、立体画像内に示した平面１１は、ボリュームデータのｘｙ平面を示し、平面１２は、ボリュームデータのｙｚ平面を示し、平面１３は、ボリュームデータのｚｘ平面を示す。また、３つの座標３０２、座標３０３、及び座標３０４の３つの座標が設定された場合を用いて説明する。図９−１や図９−２に示す例では、座標間を結ぶ直線を併せて示した。ここで、３つの座標３０２〜３０４各々は、説明の便宜上、平面１２上にある場合を用いて説明する。言い換えると、３つの座標３０２〜３０４各々のボリュームデータにおけるｘ軸上の値が、同一の値となる場合を用いて説明する。また、説明の便宜上、座標３０２と座標３０３とは、ボリュームデータにおけるｙ軸上の値が同一である場合を用いて説明する。図９−１及び図９−２に示す例では、立体画像３０１内に、ボリュームデータにおけるｘｙｚ軸を併せて示した。図９−１及び図９−２に示す例では、利用者の視点を目で示し、視線方向を矢印で示した。説明の便宜上、図９−１や図９−２に示す例では、太線で示した面１４が、利用者の視線方向と垂直な平面となるものとして説明する。

ここで、図９−１に示す例では、視差画像生成部１３５３は、座標３０２と座標３０３と座標３０４とが、ある位置から見た場合にその視線方向と垂直な平面上に投影された位置が所定の距離内に位置するか否かを判定する。図９−１に示す例では、座標３０２と座標３０３とは、ボリュームデータ内におけるｘ軸の値が同一の値となり、ｙ軸における値もまた同一となる。この結果、図９−１に示す立体画像では、座標３０２と座標３０３とでは、利用者の視線方向と垂直な平面となる平面１４上に投影された位置が重なることとなる。この場合、視差画像生成部１３５３は、座標３０２と座標３０３とについて、所定の距離内に位置すると判定し、図９−２に示すように、任意の方向に回転させた立体画像を表示するための視差画像を生成する。

ここで、図９―１における立体画像と、図９−２における立体画像との関係の一例について簡単に説明する。図１０は、第１の実施形態における回転前後における立体画像の一例について示す図である。図１０の視点Ａ１〜Ａ３は、図９―１の立体画像に対応し、図１０の視点Ｂ１〜Ｂ３は、図９―２の立体画像に対応するものとして説明する。図１０に示すように、視差画像生成部１３５３は、ある位置から見た場合にその視線方向と垂直な平面上に投影された位置が所定の距離以下となると、例えば、現在表示されている視差画像各々と比較して、視点の位置が水平方向に移動している視差画像各々を生成することで、水平方向に回転された立体画像を表示するための視差画像を生成する。なお、図１０に示す例では、説明の便宜上、視差画像が３枚あり、視点の位置が３つとなる場合を示したが、これに限定されるものではない。例えば、９視差の立体画像を利用者に表示する場合には、視差画像は９枚となり、視点の位置も９つとなる。

ここで、所定の距離以下に位置するか否かを判定する処理について補足する。視差画像生成部１３５３は、例えば、視差画像上における座標間の距離を算出し、算出した距離が所定の距離内となるか否かを判定する。言い換えると、視差画像生成部１３５３は、３次元ボリュームデータにおける二つの座標間の距離を算出するのではなく、視差画像上の２次元の平面における二つの座標間距離を算出し、算出した距離に基づいて判定を行う。すなわち、視差画像生成部１３５３は、所定の距離内に位置するか否かを判定することで、複数の座標が互いに近すぎて個別に表示できないか否かを判定する。ここで、複数の座標が互いに近すぎて個別に表示できないか否かを判定する上では、利用者から見た立体画像における奥行き方向の距離ではなく、ある位置から見た場合にその視線方向と垂直な平面上における距離が重要となる。このことを踏まえ、視差画像生成部１３５３は、例えば、判定対象となる二つの座標を、ある位置から見た場合にその視線方向と垂直な平面上に投影し、この平面上に投影された二つの位置間の距離を算出して用いることで、複数の座標が互いに近すぎて個別に表示できないか否を簡単に判定することが可能となる。

出力部１３５４は、視差画像生成部１３５３により生成された視差画像を表示することで、受け付けられた座標が他の部分と区別可能となる立体画像を表示するとともに、受け付けられた座標と関連付けて取得部１３５２により取得された複数の特徴値を出力する。
具体的には、出力部１３５４は、視差画像生成部１３５３により生成された視差画像を端末装置１４０に出力することで、受付部１３５１により受け付けられた座標が他の部分と区別可能となる立体画像を端末装置１４０に表示させる。また、出力部１３５４は、立体画像が表示されている端末装置１４０、又は、別の端末装置１４０に時系列に沿った複数の特徴値を出力することで、立体画像と併せて時系列に沿った複数の特徴値を表示させる。

すなわち、出力部１３５４が、取得部１３５２により取得された時系列に沿った複数の特徴値を出力することで、意図した通りの場所に座標が設定されたかを利用者が確認可能となる。例えば、出力部１３５４は、利用者に指定された座標についてのＴＤＣ（Time Density Curve）を出力する。その後、利用者は、意図した通りの場所に座標が設定された場合に得られることが想定される値の範囲外にＴＤＣの値がある場合には、座標の設定が誤っていると判断し、例えば、座標を変更することになる。また、同様に、利用者は、意図した通りの場所に座標が設定された場合に得られることが想定される値の範囲内にＴＤＣの値がある場合には、座標が正しく設定されたと判断することになる。

以下では、説明の便宜上、立体画像を表示するための視差画像と時系列に沿った複数の特徴値とを同一の端末装置１４０に出力する場合を用いて説明する。ただし、これに限定されるものではなく、出力部１３５４は、立体画像を表示するための視差画像と時系列に沿った複数の特徴値とを別の端末装置１４０に出力しても良い。また、出力部１３５４は、時系列に沿った複数の特徴値そのものを出力しても良く、時系列に沿った複数の特徴値の変化を示すグラフとして出力しても良い。また、出力部１３５４は、グラフとして出力する場合には、時系列に沿った複数の特徴値の変化を示す画像データの表として出力しても良い。

また、出力部１３５４は、立体画像を表示するための視差画像と時系列に沿った複数の特徴値とを画像データとして端末装置１４０に出力しても良く、立体画像を表示するための視差画像と時系列に沿った複数の特徴値とを併せて映像データとして出力しても良い。立体画像を表示するための視差画像と時系列に沿った複数の特徴値とを画像データとして端末装置１４０に出力する場合について説明する。この場合、後述する端末装置１４０の制御部が、受信した視差画像と時系列に沿った複数の特徴値とを表示部から表示するよう制御することで、時系列に沿った複数の特徴値と立体画像とが併せて表示される。立体画像を表示するための視差画像と時系列に沿った複数の特徴値とを併せて映像データとして出力する場合について説明する。この場合、端末装置１４０の制御部が、受信した映像データを表示することで、視差画像と時系列に沿った複数の特徴値とが表示部から表示される結果、立体画像と時系列に沿った複数の特徴値とが併せて表示される。

図１１は、第１の実施形態における出力部により出力される結果、端末装置にて表示される立体画像と時系列に沿った複数の特徴値との一例を示す図である。図１１に示す例では、出力部１３５４による出力の結果、端末装置１４０の表示部が、立体画像３０１と併せて、表３０５〜表３０７を表示する。表３０５〜表３０７は、それぞれ、座標３０２〜座標３０４における時系列に沿った複数の特徴値を示す。なお、図１１に示す表３０５〜３０７は、例えば、脳の機能解析を行う際に用いられる入力情報となる。

なお、図１１に示す例では、時系列に沿った複数の特徴値をグラフとして出力する場合を示したが、これに限定されるものではなく、任意の手法にて出力して良い。例えば、特徴値のデータをリストとして出力しても良い。また、時系列に沿った複数の特徴値をグラフとして出力する場合、出力部１３５４がグラフとして出力しても良く、端末装置１４０にて表に変換した上でグラフとして表示しても良い。

また、出力部１３５４により出力される複数の特徴値各々は、それぞれ、４Ｄのボリュームデータにおける時間と関連づけられた形で出力される。例えば、出力部１３５４は、複数の特徴値各々について、４Ｄのボリュームデータにおける時間を示す情報と対応付けた上で出力する。

また、図１１に示すように、端末装置１４０は、時系列に沿った複数の特徴値をグラフとして出力するとともに、表示されている立体画像３０１に対応する時間を併せて表示しても良い。図１１に示す例では、時間を示す位相選択バー３０８を併せて示した。言い換えると、図１１に示す例では、位相選択バー３０８により示される時間における立体画像が、立体画像３０１となる。

ここで、表示されている立体画像３０１に対応する時間の出力手法について簡単に補足する。表示されている立体画像３０１に対応する時間は、図１１に示すように、時系列に沿った複数の特徴値と併せて表示しする場合に限定されず、任意の手法にて表示して良い。例えば、時系列に沿った複数の特徴値とは分けて表示しても良い。

また、図１１に示すように、時系列に沿った複数の立体画像を連続して表示する指示を受け付けるアイコン３０９を併せて表示しても良い。この場合、アイコン３０９が利用者により操作されると、端末装置１４０の表示部では、時系列上における複数の立体画像が連続して表示されるとともに、位相選択バー３０８が立体画像３０１に対応して表３０５〜３０７の時間軸上を移動する。

また、図１１に示すように、時系列に沿った複数の立体画像を連続して表示する指示を受け付けるアイコン３０９を併せて表示しても良い。この場合、アイコン３０９が利用者により操作されると、端末装置１４０の表示部では、時系列上における複数の立体画像が連続して表示されるとともに、位相選択バー３０８が立体画像３０１に対応して表３０５〜３０７の時間軸上を移動する。

（第１の実施形態による処理）
図１２を用いて、第１の実施形態に係るワークステーション１３０による処理の流れの一例を示す。図１２は、第１の実施形態に係るワークステーションによる処理の流れの一例を示すフローチャートである。

図１２に示すように、ワークステーション１３０や端末装置１４０に表示されている被検体の立体画像における座標の設定を受け付けると（ステップＳ１０１肯定）、取得部１３５２が、受け付けた座標における時系列に沿った複数の特徴値を画像保管装置１２０に記憶された時系列に沿った複数のボリュームデータから座標と関連付けて取得する（ステップＳ１０２）。例えば、座標「Ａ」が設定された場合には、座標「Ａ」についての時系列に沿った複数の特徴値を取得する。

そして、視差画像生成部１３５３は、画像保管装置１２０に記憶された被検体のボリュームデータに基づいて、受付部１３５１により受け付けられた座標が表示された立体画像を表示するための視差画像を生成する（ステップＳ１０３）。例えば、視差画像生成部１３５３は、座標として設定された座標が表示された立体画像を表示するための視差画像を生成する。

そして、出力部１３５４は、時系列に沿った複数の特徴値を出力する（ステップＳ１０４）。具体的には、出力部１３５４は、時系列に沿った複数の特徴値に加えて、視差画像生成部１３５３により生成された視差画像を出力する。すなわち、出力部１３５４は、立体画像と併せて、時系列に沿った複数の特徴値を表示させる。

なお、上記の処理手順は、上記の順番に限定されるものではなく、処理内容を矛盾させない範囲で適宜変更しても良い。例えば、上記のステップＳ１０３を実行しなくても良い。この場合、端末装置１４０に表示されている立体画像と併せて、時系列に沿った複数の特徴値が表示されることになる。

（第１の実施形態による効果）
上述したように、第１の実施形態によれば、ワークステーション１３０や端末装置１４０に表示されている被検体の立体画像における座標の設定を受け付け、受け付けられた座標における時系列に沿った複数の特徴値を、画像保管装置１２０に記憶された時系列に沿った複数のボリュームデータから座標と関連付けて取得する。そして、第１の実施形態によれば、取得した時系列に沿った複数の特徴値を出力する。また、第１の実施形態によれば、受付部１３５１により受け付けられた座標が他の部分と区別可能となる時系列に沿った複数の立体画像を表示するための視差画像を生成し、生成した視差画像を表示装置から表示することで、座標が他の部分と区別可能となる立体画像を表示するとともに、座標と関連付けて取得部１３５２により取得された複数の特徴値を出力する。この結果、立体画像についての定量的な情報を簡単に把握することが可能となる。

すなわち、立体画像では、視覚的に病変位置を特定するには有効だが、定量的な情報を抽出するのが困難となる場合があることを踏まえ、立体画像において設定された座標についての特徴値を画像保管装置１２０から取得して表示することで、定量的な情報を簡単に把握可能となる。この結果、例えば、定量的な情報として得られる特徴値の妥当性を利用者が確認することで、意図した通りの場所に座標が設定されたかを利用者が確認可能となる。

また、第１の実施形態によれば、立体画像を表示している端末装置１４０、又は、別の表示装置に平面画像を出力することで、立体画像と併せて平面画像を表示させる。この結果、利用者は、立体画像と併せて平面画像を見ることが可能となる。

また、第１の実施形態によれば、画像保管装置１２０に記憶されたボリュームデータに基づいて、座標が表示された時系列に沿った複数の立体画像を表示するための視差画像を生成する。そして、第１の実施形態によれば、視差画像を立体画像表示装置に出力することで、座標が表示された立体画像を表示させる。この結果、立体画像についての定量的な情報を簡単に把握しつつ、座標の立体的な位置についても併せて把握することが可能となる。

また、第１の実施形態によれば、端末装置１４０に表示されている立体画像に対応する時系列上における時間を出力することで、複数の特徴値又は立体画像と併せて時間を表示させる。この結果、時系列上におけるいずれの時点における立体画像であるかを把握可能となる。

また、第１の実施形態によれば、時系列上における同一の時間に対応付けて複数の座標が受け付けられると、複数の座標が互いに近すぎて個別に表示できないか否かを判定し、互いに近すぎて個別に表示できないと判定した場合に、所定の角度回転させた立体画像を表示するための視差画像を生成する。この結果、複数ある座標それぞれを立体画像において確認可能となる。

（第２の実施形態）
さて、上述した実施形態以外にも、その他の実施形態にて実施されても良い。そこで、以下では、その他の実施形態を示す。

（時間変更）
例えば、受付部１３５１は、時間を変更する操作を更に受け付け、出力部１３５４が、受付部１３５１により受け付けられた変更後の時間に対応する立体画像を表示するための視差画像を出力しても良い。例えば、図１１を用いて説明すると、受付部１３５１が、位相選択バー３０８を移動する操作が行われた旨の情報を端末装置１４０から受け付けると、出力部１３５４は、変更後の位相選択バー３０８により示される時間における立体画像を表示するための視差画像を出力する。

なお、上述した説明では、出力部１３５４が、変更後の位相選択バー３０８により示される時間における立体画像を表示するための視差画像を出力する場合を用いて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、時系列に沿った複数の立体画像が既に端末装置１４０に出力済みであり、端末装置１４０が複数の立体画像を保有している場合には、端末装置１４０の制御部が、出力部１３５４による出力を待つことなく、変更後の位相選択バー３０８により示される時間における立体画像を表示するための視差画像を表示するようにしても良い。

（表示条件の変更）
また、視差画像生成部１３５３は、受付部１３５１により表示条件を変更する変更指示が受け付けられると、変更指示が反映された立体画像を表示するための視差画像を生成する。例えば、視差画像生成部１３５３は、受付部１３５１により回転指示が受け付けられると、回転が行われた立体画像を表示するための視差画像を生成する。この結果、利用者が、設定したい領域や座標を簡単に設定可能となる。

（時間軸の調整）
また、例えば、時系列に沿った複数の特徴値をグラフとして出力する場合に、表の時間軸を、画像保管装置１２０に記憶された時系列に沿った複数のボリュームデータのサンプリング間隔に併せて調整しても良い。

図１３は、表の時間軸をボリュームデータのサンプリング間隔とする場合について示す図である。図１３に示すように、出力部１３５４は、取得部１３５２により画像保管装置１２０から取得された特徴値各々を等間隔にて配置した表を出力するのではなく、ボリュームデータのサンプリング間隔に併せて配置した表を出力しても良い。

（領域の設定）
また、上述の実施形態では、受付部１３５１が、座標の設定を受け付ける場合を用いて説明したが、これに限定されるものではなく、複数の座標を含む領域の設定を受け付けても良い。例えば、受付部１３５１は、任意の断面の設定を受け付けても良く、任意の断面上にある任意の部分の設定を受け付けても良い。この場合、取得部１３５２は、例えば、領域に含まれる複数の座標各々について特徴値を取得する。そして、出力部１３５４は、取得部１３５２により取得された特徴値各々の平均値や最大値、最小値の時系列に沿った値を出力する。

（立体画像の回転）
また、例えば、複数の座標を含む領域の設定を受け付けた場合に、視差画像生成部１３５３は、領域を形成する部分領域各々において、他の部分領域と互いに近すぎて個別に表示できない部分領域があるか否かを判定し、あると判定した場合に、所定の角度回転させた立体画像を表示するための視差画像を生成しても良い。この結果、複数の領域を効率良く利用者に表示することが可能となる。

（立体画像を回転させる画像処理装置）
また、例えば、上述した実施形態によれば、時系列に沿った複数の特徴値をボリュームデータから座標と関連付けて取得する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、複数の特徴値を取得することなく、座標が所定の距離内に位置するか否かを判定し、あると判定した場合に回転させた立体画像を表示する場合であっても良い。

例えば、図１５は、座標が所定の距離内に位置するか否かを判定し、あると判定した場合に回転させた立体画像を表示するワークステーションの制御部の構成の一例を示す図である。図１５に示す例では、制御部４００は、受付部４０１と、視差画像生成部４０２と、表示部４０３とを有する。受付部４０１は、立体表示されている被検体の立体画像において、時系列上における同一の時間に対応付けて複数の座標の設定を受け付ける。また、視差画像生成部４０２は、受付部４０１により受け付けられた複数の座標が所定の距離内に位置するか否かを判定し、位置すると判定した場合に、所定の記憶装置に記憶されたボリュームデータに基づいて所定の角度回転させた立体画像を表示するための視差画像を生成する。表示部４０３は、視差画像生成部４０２により生成された視差画像を表示装置から表示することで、所定の角度回転させた立体画像を利用者に表示する。

この結果、複数の座標が互いに隠れることなく、利用者が複数の座標を確実に一度に視認することが可能となる。

また、ワークステーションの制御部４００では、視差画像生成部４０２は、更に、複数の座標それぞれが他の部分と区別可能となる立体画像を表示するための視差画像を生成しても良い。また、制御部４００では、受付部４０１が、立体画像を回転する旨の回転指示を更に受け付け、視差画像生成部４０２が、受付部４０１により回転指示が受け付けられると、回転が行われた立体画像を表示するための視差画像を生成しても良い。また、上述した一連の処理は、制御部４００が実行する場合に限定されるものではなく、任意の装置が実行しても良い。例えば、図１に示す例では、医用画像診断装置１１０が実行しても良く、端末装置１４０が実行しても良い。

（時間毎に異なる座標の設定）
例えば、受付部１３５１は、時系列上における時間と対応付けて座標の設定を受け付けても良い。具体的には、受付部１３５１は、画像保管装置１２０に記憶されたボリュームデータの時系列上における時間と対応付けて、座標の設定を受け付けても良い。例えば、受付部１３５１は、ボリュームデータの時系列が「１ｓ」から「１０ｓ」である場合に、「１ｓ」から「５ｓ」と対応付けて座標「Ａ」の設定を受け付け、「６ｓ」と対応付けて座標「Ｂ」の設定を受け付け、「７ｓ」〜「１０ｓ」と対応付けて座標「Ｃ」の設定を受け付けても良い。また、受付部１３５１は、時系列上における同一の時間に対応付けて、一つ又は複数の座標の設定を受け付けても良い。

図１４は、時系列上における時間ごとに異なる座標が設定された場合に表示されるデータの一例を示す図である。血管のＴＤＣを描きたい場合に、拍動や体動などの影響で血管が動いた場合でもその動きに追随して特徴値を抽出できるようにするため、以下の処理が実行される。図１４に示す例では、立体画像３１１において、まず、座標３１２が指定されると、取得部１３５２が、座標３１２における全期間のデータのＴＤＣを取得し、出力部１３５４が、取得部１３５２により取得されたＴＤＣを表示する。その後、例えば、座標３１３が「３ｓ〜６ｓ」と対応付けて設定されると、取得部１３５２は、「３ｓ〜６ｓ」における座標３１３のデータを取得し、座標３１２について取得したＴＤＣのうち、「３ｓ〜６ｓ」についてのデータを取得した座標３１３のデータに置き換えたり、「３ｓ」以降のデータを取得した座標３１３のデータに置き換えたりする。そして、出力部１３５４は、取得部１３５２によりデータが置き換えられたＴＤＣを表示する。その後、更に、座標３１４が「６ｓ〜９ｓ」と対応付けて設定されると、取得部１３５２は、「６〜９ｓ」についてのデータを取得し、座標３１２や座標３１３について取得したＴＤＣのうち、「６ｓ〜９ｓ」についてのデータを取得した座標３１４のデータに置き換えたり、「６ｓ」以降のデータを取得した座標３１４についてのデータと置き換えたりする。

この結果、図１４の（２）に示すように、時系列に沿った複数の特徴値として、端末装置１４０は、「１ｓ〜３ｓ」についての特徴値として座標３１２についての特徴値を表示し、「３ｓ〜６ｓ」についての特徴値として座標３１３についての特徴値として表示し、「６ｓ以降」についての特徴値としてとして座標３１４についての特徴値を表示する。

また、この場合、図１４の（１）に示すように、端末装置１４０は、「１ｓ〜３ｓ」についての立体画像では座標３１２が表示され、「３ｓ〜６ｓ」についての立体画像では座標３１３が表示され、「６ｓ以降」についての立体画像では座標３１４が表示される。なお、別の座標が指定された場合に実行する上述の処理は一例であり、これに限定されるものではない。例えば、制御部１３５は、座標３１２に加えて他の座標が指定された場合には、他の座標についても全期間のデータを取得し、取得した他の座標についてのＴＤＣを同じ表内や別の表として表示しても良い。

このように、座標の設定を時系列上における時間と対応付けて受け付け、時系列上における時間ごとに、時間に対応付けられた座標が表示された立体画像を表示するための視差画像を生成する結果、時間ごとに座標が変わったとしても、一連の座標についての定量的な情報を簡単に把握可能となる。

（システム構成）
また、本実施形態において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部又は一部を手動的に行うこともでき、あるいは、手動的に行われるものとして説明した処理の全部又は一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。この他、上述文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報（図１〜図１５）については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。

また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、ワークステーション１３０の制御部１３５をワークステーション１３０の外部装置としてネットワーク経由で接続するようにしても良い。

（その他）
なお、本実施形態で説明した画像処理プログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、画像処理プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ブルーレイなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。

（実施形態の効果）
以上述べた少なくとも一つの実施形態の画像処理装置によれば、立体表示されている被検体の立体画像における座標の設定を受け付け、受け付けた座標に相当する平面画像をボリュームデータに基づいて生成し、生成した平面画像を出力することで、立体画像における位置関係を把握することが可能となる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１１０ 医用画像診断装置
１２０ 画像保管装置
１３０ ワークステーション
１３５ 制御部
１３５１ 受付部
１３５２ 取得部
１３５３ 視差画像生成部
１３５４ 出力部
１４０ 端末装置

Claims (12)

1. 立体表示されている被検体の立体画像における座標の設定を受け付ける受付部と、
   前記受付部により受け付けられた前記座標における時系列に沿った複数の特徴値を、所定の記憶装置に記憶された時系列に沿った複数のボリュームデータから該座標と関連付けて取得する取得部と、
   前記所定の記憶装置に記憶されたボリュームデータに基づいて、前記受付部により受け付けられた前記座標が他の部分と区別可能となる前記時系列に沿った複数の前記立体画像を表示するための視差画像を生成する視差画像生成部と、
   前記視差画像生成部により生成された視差画像を表示装置から表示することで、前記座標が他の部分と区別可能となる前記立体画像を表示するとともに、該座標と関連付けて前記取得部により取得された複数の特徴値を出力する出力部と
   を備えたことを特徴とする画像処理装置。
2. 立体画像を表示可能な表示部を備え、
   前記出力部は、前記立体画像が表示されている前記表示部、又は、該立体画像が表示されている前記表示部とは別の表示部に前記平面画像を出力することで、前記立体画像と併せて前記時系列に沿った複数の特徴値を表示させることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記受付部は、前記座標の設定を前記時系列上における時間と対応付けて受け付け、
   前記視差画像生成部は、前記時系列上における時間ごとに、該時間に対応付けられた前記座標が他の部分と区別可能となる前記立体画像を表示するための視差画像を生成することを特徴とする請求項１又は２のいずれか一つに記載の画像処理装置。
4. 前記出力部は、立体表示されている立体画像に対応する前記時系列上における時間を出力することで、前記複数の特徴値又は前記立体画像と併せて該時間を表示させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の画像処理装置。
5. 前記受付部は、前記出力部により出力された時間を変更する操作を更に受け付け、
   前記出力部は、前記受付部により受け付けられた変更後の時間に対応する立体画像を表示するための視差画像を出力することを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
6. 前記視差画像生成部は、前記受付部により受け付けられた前記座標の画素、又は、前記受付部により受け付けられた前記座標の画素及び該座標から所定の距離内にある座標の画素を、所定の色に置き換えた前記立体画像を表示するための視差画像を生成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の画像処理装置。
7. 前記視差画像生成部は、前記受付部により受け付けられた前記座標を示すポインタが表示される前記立体画像を表示するための視差画像を生成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の画像処理装置。
8. 立体表示されている被検体の立体画像における座標の設定を受け付ける受付工程と、
   前記受付工程により受け付けられた前記座標における時系列に沿った複数の特徴値を、所定の記憶装置に記憶された時系列に沿った複数のボリュームデータから該座標と関連付けて取得する取得工程と、
   前記所定の記憶装置に記憶されたボリュームデータに基づいて、前記受付工程により受け付けられた前記座標が他の部分と区別可能となる前記時系列に沿った複数の前記立体画像を表示するための視差画像を生成する視差画像生成工程と、
   前記視差画像生成工程により生成された視差画像を表示装置から表示することで、前記座標が他の部分と区別可能となる前記立体画像を表示するとともに、該座標と関連付けて前記取得工程により取得された複数の特徴値を出力する出力工程と
   を含んだことを特徴とする画像処理方法。
9. 立体表示されている被検体の立体画像において、時系列上における同一の時間に対応付けて複数の座標の設定を受け付ける受付部と、
   前記受付部により受け付けられた複数の座標が所定の距離内に位置するか否かを判定し、位置すると判定した場合に、所定の記憶装置に記憶されたボリュームデータに基づいて
   該複数の座標が分離して表示されるように表示条件が変更された立体画像を表示するための視差画像を生成する視差画像生成部と、
   前記視差画像生成部により生成された視差画像を表示装置から表示することで、前記表示条件が変更された立体画像を表示する表示部と
   備えたことを特徴とする画像処理装置。
10. 前記受付部は、前記立体画像の表示条件を変更する変更指示を更に受け付け、
    視差画像生成部は、前記受付部により前記変更指示が受け付けられると、該変更指示が反映された前記立体画像を表示するための視差画像を生成することを特徴とする請求項９に記載の画像処理装置。
11. 立体表示されている被検体の立体画像において、時系列上における同一の時間に対応付けて複数の座標の設定を受け付ける受付工程と、
    前記受付工程により受け付けられた複数の座標が所定の距離内に位置するか否かを判定し、位置すると判定した場合に、該複数の座標が分離して表示されるように表示条件が変更された立体画像を表示するための視差画像を生成する視差画像生成工程と、
    前記視差画像生成工程により生成された視差画像を表示装置から表示することで、前記表示条件が変更された立体画像を表示する表示工程と
    を含んだことを特徴とする画像処理方法。
12. 立体表示されている被検体の立体画像における座標の設定を受け付ける受付部と、
    前記受付部により受け付けられた前記座標における時系列に沿った複数の特徴値を、所定の記憶装置に記憶された時系列に沿った複数のボリュームデータから該座標と関連付けて取得する取得部と、
    前記所定の記憶装置に記憶されたボリュームデータに基づいて、前記受付部により受け付けられた前記座標が他の部分と区別可能となる前記時系列に沿った複数の前記立体画像を表示するための視差画像を生成する視差画像生成部と、
    前記視差画像生成部により生成された視差画像を表示装置から表示することで、前記座標が他の部分と区別可能となる前記立体画像を表示するとともに、該座標と関連付けて前記取得部により取得された複数の特徴値を出力する出力部と
    を備えたことを特徴とする医用画像診断装置。

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