JP2019114035A - コンピュータプログラム、画像処理装置、画像処理方法及びボクセルデータ - Google Patents
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Abstract
Description
11 記憶部
12 出力部
20 画像処理部
21 階調圧縮処理部
22 平滑化処理部
23 ボクセル構造体生成部
24 変換処理部
25 レンダリング処理部
26 3Dテクスチャ画像生成部
27 積層四角形設定部
28 色補間部
29 ROIクリッピング処理部
100 3Dテクスチャマッピング装置
201 CPU
202 ROM
203 RAM
204 GPU
205 ビデオメモリ
206 記録媒体読取部
Claims (23)
- コンピュータに、
z軸方向に沿って所定間隔で撮像された複数のxy平面画像の画像データを取得する処理と、
前記複数のxy平面画像それぞれの各画素に対応し、RGB値及び不透明度が定められたボクセルで構成されるボクセル構造体を生成する処理と、
前記ボクセル構造体の不透明度が所定値である対象ボクセルに対して、該対象ボクセルの近傍に位置する近傍ボクセルのRGB値に基づいて、前記対象ボクセルのRGB値を補正する処理と、
RGB値が補正されたボクセル構造体のボクセルで構成される3Dテクスチャ画像を生成する処理と、
前記3Dテクスチャ画像に対して所定の変換を行って変換後3Dテクスチャ画像を生成する処理と、
3次元空間のXY座標面上の四角形をZ軸方向に並べた積層四角形を設定する処理と、
所定の視点からZ軸方向に平行な視線上の前記四角形のXY座標に対応する前記変換後3Dテクスチャ画像のボクセルのRGB値を前記ボクセルの不透明度に基づいて前記視点から遠い四角形の順にアルファブレンディングして得られたRGB値を、前記視線が投影面と交差する画素の画素値としてレンダリング画像を生成する処理と
を実行させるコンピュータプログラム。 - コンピュータに、
前記複数のxy平面画像を間にしてz軸方向の両端に配置されたダミーxy平面画像の各画素に対応し、不透明度が前記所定値とされたダミーボクセルを付加したボクセル構造体を生成する処理と、
生成したボクセル構造体のボクセルのうち不透明度が前記所定値である対象ボクセルに対して、該対象ボクセルの近傍に位置する近傍ボクセルのRGB値に基づいて、前記対象ボクセルのRGB値を補正する処理と
を実行させる請求項1に記載のコンピュータプログラム。 - コンピュータに、
前記複数のxy平面画像の数及び前記ダミーxy平面画像の数の合計値と同数の前記四角形をZ軸方向に並べた積層四角形を設定する処理を実行させる請求項2に記載のコンピュータプログラム。 - コンピュータに、
前記複数のxy平面画像の外縁部の各画素に対応し、不透明度が前記所定値とされたボクセルを含むボクセル構造体を生成する処理と、
生成したボクセル構造体のボクセルのうち不透明度が前記所定値である対象ボクセルに対して、該対象ボクセルの近傍に位置する近傍ボクセルのRGB値に基づいて、前記対象ボクセルのRGB値を補正する処理と
を実行させる請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム。 - コンピュータに、
ボリュームレンダリング処理の対象領域を画定するxyz座標を設定する処理と、
前記ボクセル構造体のボクセルのうちxyz座標が前記対象領域外のボクセルに対して、該ボクセルの不透明度に前記所定値を設定する処理と、
前記所定値が設定されたボクセル構造体のボクセルのうち不透明度が前記所定値である対象ボクセルに対して、該対象ボクセルの近傍に位置する近傍ボクセルのRGB値に基づいて、前記対象ボクセルのRGB値を補正する処理と
を実行させる請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム。 - コンピュータに、
前記対象ボクセルに係る近傍ボクセルのうち、不透明度が前記所定値より大きい近傍ボクセルを特定する処理と、
特定した近傍ボクセルのRGB値の統計値に基づいて、前記対象ボクセルのRGB値を補正する処理と
を実行させる請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム。 - コンピュータに、
前記複数のxy平面画像それぞれの一のxy平面画像上の任意の注目画素及び該注目画素のxyz方向の近傍画素の画素値に基づいて、前記一のxy平面画像を平滑化する処理と、
平滑化した前記複数のxy平面画像それぞれの各画素に対応し、RGB値及び不透明度が定められたボクセルで構成されるボクセル構造体を生成する処理と
を実行させる請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム。 - コンピュータに、
前記複数のxy平面画像のうちの所定のxy平面画像の画素の最小値及び最大値を特定する処理と、
特定した最大値よりも小さい上限値及び特定した最小値よりも大きい下限値を算出する処理と、
前記複数のxy平面画像の各画素の画素値を前記上限値及び下限値の範囲内に圧縮する処理と、
圧縮した前記複数のxy平面画像それぞれの任意の注目画素及び前記近傍画素の画素値に基づいて、前記複数のxy平面画像を平滑化する処理と
を実行させる請求項7に記載のコンピュータプログラム。 - コンピュータに、
画素値に対応付けてRGB値及び不透明度が定義されたカラーマップデータを取得する処理と、
前記平滑化した複数のxy平面画像それぞれの各画素に対応するボクセルのRGB値及び不透明度に前記カラーマップデータのRGB値及び不透明度を対応付けてボクセル構造体を生成する処理と
を実行させる請求項7又は請求項8に記載のコンピュータプログラム。 - コンピュータに、
前記視線上の前記四角形のXY座標に対応する前記3Dテクスチャ画像のxyz座標を算出する処理と、
算出したxyz座標に対応する前記変換後3Dテクスチャ画像のxyz座標に対応するボクセルのRGB値及び不透明度に基づいてアルファブレンディングする処理と
を実行させる請求項1から請求項9のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム。 - コンピュータに、
前記ボクセル構造体のボクセルの不透明度に関する勾配ベクトルを算出する処理と、
算出した勾配ベクトル及び所定の光源ベクトルに基づいて前記ボクセルの陰影値を算出する処理と、
算出した陰影値に基づいて前記ボクセル構造体のボクセルのRGB値を補正する処理と
を実行させる請求項1から請求項10のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム。 - コンピュータに、
前記ボクセル構造体のボクセルの不透明度と、該ボクセルの近傍に位置する近傍ボクセルそれぞれの不透明度との差分を算出する処理と、
前記ボクセルと前記近傍ボクセルとの距離並びに前記ボクセル及び前記近傍ボクセルそれぞれの不透明度の差分に基づいて前記ボクセルの勾配ベクトルを算出する処理と
を実行させる請求項11に記載のコンピュータプログラム。 - コンピュータに、
前記勾配ベクトルのz軸方向の成分を所定の変倍率で補正する処理を実行させる請求項11又は請求項12に記載のコンピュータプログラム。 - コンピュータに、
前記ボクセル構造体のボクセルの不透明度に関する勾配ベクトルを算出することができないボクセルに対して、該ボクセルの不透明度に前記所定値を設定する処理と、
前記所定値が設定されたボクセル構造体のボクセルのうち不透明度が前記所定値である対象ボクセルに対して、該対象ボクセルの近傍に位置する近傍ボクセルのRGB値に基づいて、前記対象ボクセルのRGB値を補正する処理と
を実行させる請求項11から請求項13のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム。 - コンピュータに、
x軸中心、y軸中心及びz軸中心の回転角、視野角度、視点位置、クリッピング位置、xyz軸方向のオフセット値、xyz軸方向の拡大又は縮小倍率、z軸方向の変倍率を含む前記所定の変換のパラメータを取得する処理と、
前記3Dテクスチャ画像に対して、取得したパタメータを用いた所定の変換を行って変換後3Dテクスチャ画像を生成する処理と
を実行させる請求項1から請求項14のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム。 - コンピュータに、
前記変換後3Dテクスチャ画像を生成する処理及び前記レンダリング画像を生成する処理を実行するための指令をGPUに出力する処理を実行させる請求項1から請求項15のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム。 - 3Dテクスチャマッピング法を用いたボリュームレンダリング処理を行う画像処理装置であって、
z軸方向に沿って所定間隔で撮像された複数のxy平面画像の画像データを取得する取得部と、
前記複数のxy平面画像それぞれの各画素に対応し、RGB値及び不透明度が定められたボクセルで構成されるボクセル構造体を生成するボクセル構造体生成部と、
前記ボクセル構造体の不透明度が所定値である対象ボクセルに対して、該対象ボクセルの近傍に位置する近傍ボクセルのRGB値に基づいて、前記対象ボクセルのRGB値を補正する色補正部と、
RGB値が補正されたボクセル構造体のボクセルで構成される3Dテクスチャ画像を生成する3Dテクスチャ画像生成部と、
前記3Dテクスチャ画像に対して所定の変換を行って変換後3Dテクスチャ画像を生成する変換後3Dテクスチャ画像生成部と、
3次元空間のXY座標面上の四角形をZ軸方向に並べた積層四角形を設定する設定部と、
所定の視点からZ軸方向に平行な視線上の前記四角形のXY座標に対応する前記変換後3Dテクスチャ画像のボクセルのRGB値を前記ボクセルの不透明度に基づいて前記視点から遠い四角形の順にアルファブレンディングして得られたRGB値を、前記視線が投影面と交差する画素の画素値としてレンダリング画像を生成するレンダリング画像生成部と
を備える画像処理装置。 - 3Dテクスチャマッピング法を用いたボリュームレンダリング処理を行う画像処理装置による画像処理方法であって、
z軸方向に沿って所定間隔で撮像された複数のxy平面画像の画像データを取得し、
前記複数のxy平面画像それぞれの各画素に対応し、RGB値及び不透明度が定められたボクセルで構成されるボクセル構造体を生成し、
前記ボクセル構造体の不透明度が所定値である対象ボクセルに対して、該対象ボクセルの近傍に位置する近傍ボクセルのRGB値に基づいて、前記対象ボクセルのRGB値を補正し、
RGB値が補正されたボクセル構造体のボクセルで構成される3Dテクスチャ画像を生成し、
前記3Dテクスチャ画像に対して所定の変換を行って変換後3Dテクスチャ画像を生成し、
3次元空間のXY座標面上の四角形をZ軸方向に並べた積層四角形を設定する設定部と、
所定の視点からZ軸方向に平行な視線上の前記四角形のXY座標に対応する前記変換後3Dテクスチャ画像のボクセルのRGB値を前記ボクセルの不透明度に基づいて前記視点から遠い四角形の順にアルファブレンディングして得られたRGB値を、前記視線が投影面と交差する画素の画素値としてレンダリング画像を生成する画像処理方法。 - ボクセル構造体のボクセルデータであって、
z軸方向に沿って所定間隔で撮像された複数のxy平面画像のそれぞれの各画素に対応し、RGB値及び不透明度が定められたボクセルで構成されるボクセル構造体のボクセルデータを含む構造を有し、
前記ボクセルデータは、
前記ボクセル構造体の不透明度が所定値である対象ボクセルに対して、該対象ボクセルの近傍に位置する近傍ボクセルのRGB値に基づいて、前記対象ボクセルのRGB値が補正されたデータを含み、
前記ボクセル構造体のボクセルで構成される3Dテクスチャ画像に対して、所定の変換を行って変換後3Dテクスチャ画像を生成する処理と、
3次元空間のXY座標面上の四角形をZ軸方向に並べた積層四角形を設定する処理と、
所定の視点からZ軸方向に平行な視線上の前記四角形のXY座標に対応する前記変換後3Dテクスチャ画像のボクセルのRGB値を前記ボクセルの不透明度に基づいて前記視点から遠い四角形の順にアルファブレンディングして得られたRGB値を、前記視線が投影面と交差する画素の画素値としてレンダリング画像を生成する処理と
を実行するのに用いられるボクセルデータ。 - 前記ボクセル構造体は、
前記複数のxy平面画像を間にしてz軸方向の両端に配置されたダミーxy平面画像の各画素に対応し、不透明度が前記所定値とされたボクセルであるダミーボクセルを含み、
前記ボクセルデータは、
前記ダミーボクセルが付加されたボクセル構造体の不透明度が前記所定値である対象ボクセルに対して、該対象ボクセルの近傍に位置する近傍ボクセルのRGB値に基づいて、前記対象ボクセルのRGB値が補正されたデータを含む請求項19に記載のボクセルデータ。 - 前記ボクセル構造体は、
前記複数のxy平面画像の外縁部の各画素に対応し、不透明度が前記所定値とされたボクセルを含み、
前記ボクセルデータは、
前記ボクセルを含むボクセル構造体のボクセルのうち不透明度が前記所定値である対象ボクセルに対して、該対象ボクセルの近傍に位置する近傍ボクセルのRGB値に基づいて、前記対象ボクセルのRGB値が補正されたデータを含む請求項19又は請求項20に記載のボクセルデータ。 - 前記ボクセル構造体は、
ボリュームレンダリング処理の対象領域外であって、不透明度に前記所定値が設定されたボクセルを含み、
前記ボクセルデータは、
前記所定値が設定されたボクセルを含むボクセル構造体のボクセルのうち不透明度が前記所定値である対象ボクセルに対して、該対象ボクセルの近傍に位置する近傍ボクセルのRGB値に基づいて、前記対象ボクセルのRGB値が補正されたデータを含む請求項19から請求項21のいずれか一項に記載のボクセルデータ。 - 前記ボクセルデータは、
前記対象ボクセルに係る近傍ボクセルのうち、不透明度が前記所定値より大きい近傍ボクセルのRGB値の統計値に基づいて、前記対象ボクセルのRGB値が補正されたデータを含む請求項19から請求項22のいずれか一項に記載のボクセルデータ。
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