JP3326154B2 - Outline extraction method, image forming method, and image forming apparatus - Google Patents

Outline extraction method, image forming method, and image forming apparatus

Info

Publication number
JP3326154B2
JP3326154B2 JP2000094491A JP2000094491A JP3326154B2 JP 3326154 B2 JP3326154 B2 JP 3326154B2 JP 2000094491 A JP2000094491 A JP 2000094491A JP 2000094491 A JP2000094491 A JP 2000094491A JP 3326154 B2 JP3326154 B2 JP 3326154B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
opacity
voxel
ray
value
sampling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2000094491A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2001283228A (en
Inventor
和彦 松本
修 中川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ziosoft Inc
Original Assignee
Ziosoft Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ziosoft Inc filed Critical Ziosoft Inc
Priority to JP2000094491A priority Critical patent/JP3326154B2/en
Publication of JP2001283228A publication Critical patent/JP2001283228A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3326154B2 publication Critical patent/JP3326154B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Image Processing (AREA)
  • Digital Computer Display Output (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アーチファクト
(擬像)の少ない3次元物体の輪郭抽出及び画像形成を
可能にする輪郭抽出方法、画像形成方法及び画像形成装
置に関する。
The present invention relates to the contour extraction method of enabling contour extraction and image formation of 3-dimensional objects with less A Chifakuto <br/> (擬像), an image forming method and an image forming apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、コンピュータを用いた画像処理技
術の進展に伴い、3次元物体の内部を可視化する技術が
注目されている。特に、医療分野では、生体内部を可視
化することにより病巣を早期に発見することができる、
CT(Computed Tomography)装置もしくはMRI(Mag
netic Resonance Imaging)装置による医療診断が広く
行われている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the development of image processing technology using a computer, a technology for visualizing the inside of a three-dimensional object has attracted attention. In particular, in the medical field, lesions can be found early by visualizing the inside of a living body.
CT (Computed Tomography) device or MRI (Mag
Medical diagnosis using a netic resonance imaging device is widely performed.

【0003】また、物体内部の3次元画像を得る方法と
して、ボリュームレンダリングという方法が知られてい
る。このボリュームレンダリングでは、3次元のボクセ
ル(微小体積要素)空間に対して光(レイ)を照射する
ことにより投影面に画像が投影される。この操作をレイ
キャスティングと称する。このレイキャスティングで
は、レイの経路に沿って一定間隔でサンプリングし、各
サンプリング点のボクセルからボクセル値を取得する。
As a method for obtaining a three-dimensional image of the inside of an object, a method called volume rendering is known. In this volume rendering, an image is projected on a projection surface by irradiating light (ray) to a three-dimensional voxel (micro volume element) space. This operation is called ray casting. In this ray casting, sampling is performed at regular intervals along a ray path, and voxel values are obtained from voxels at each sampling point.

【0004】投影面に投影された画像は、各ボクセルを
通過したレイがボクセル固有のボクセル値に対応する不
透明度αに応じて減衰あるいは反射された結果を示す。
尚、ボクセル値は、CT画像の場合、CT値と称され
る。
[0004] The image projected on the projection surface shows the result of the ray passing through each voxel being attenuated or reflected according to the opacity α corresponding to the voxel value unique to the voxel.
The voxel value is called a CT value in the case of a CT image.

【0005】不透明度αはレイの透過度を示す値であ
り、0.0(透過)〜1.0(遮断)の範囲で設定され
ており、各ボクセル値に対応して割り当てられる。この
ボクセル値に対応する不透明度αを可変することによ
り、ボクセル空間内の特定のボクセルが不透明になり、
物体の任意領域を抽出して可視化することができる。例
えば、生体内部の骨、臓器、血管などの対象物は、それ
ぞれある範囲のボクセル値を有しており、例えば、CT
画像では、骨の場合、500〜1000の値、臓器の場
合、0〜500の値をボクセル値として有する。
The opacity α is a value indicating the transmittance of a ray, and is set in the range of 0.0 (transmission) to 1.0 (blocking), and is assigned corresponding to each voxel value. By changing the opacity α corresponding to this voxel value, a specific voxel in the voxel space becomes opaque,
An arbitrary region of the object can be extracted and visualized. For example, objects such as bones, organs, and blood vessels inside a living body each have a certain range of voxel values.
In the image, a value of 500 to 1000 is used for a bone, and a value of 0 to 500 is used for an organ as voxel values.

【0006】したがって、生体内部の任意の対象物を抽
出して可視化する場合、ボクセル値に対応する不透明度
αを可変させて設定し、目的とする対象物のボクセル値
に対応した不透明度を1.0に近い値に設定すること
で、対象物が不透明となって抽出される。
Accordingly, when an arbitrary object inside the living body is extracted and visualized, the opacity α corresponding to the voxel value is variably set, and the opacity corresponding to the voxel value of the target object is set to 1. By setting the value close to 0.0, the target object becomes opaque and is extracted.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ボリュームレンダリングでは、以下に掲げるような問題
があり、その改善が望まれていた。すなわち、物体の内
部の任意の領域を抽出する場合、連続するボクセル値の
サンプリングデータから所望の範囲のボクセル値を選択
する必要がある。
However, the conventional volume rendering has the following problems, and its improvement has been desired. That is, when extracting an arbitrary region inside the object, it is necessary to select a voxel value in a desired range from sampling data of consecutive voxel values.

【0008】図7はボクセル値Vに応じた不透明度αを
得るためのフィルタの設定を示す特性図である。図にお
いて、縦軸は不透明度αを示し、横軸はボクセル値Vを
示す。連続するボクセル値のうち、対象物のボクセル値
がV3を中心にV2からV4に亘って存在する場合、図
7のフィルタによりボクセル値V2〜V4の範囲を選択
することにより、不透明度α2、α3、α4を取得して
物体内部を可視化する。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a filter setting for obtaining the opacity α according to the voxel value V. In the figure, the vertical axis indicates the opacity α, and the horizontal axis indicates the voxel value V. When the voxel value of the object exists from V2 to V4 centering on V3 among consecutive voxel values, the opacity α2, α3 is selected by selecting the range of voxel values V2 to V4 using the filter of FIG. , Α4 to visualize the inside of the object.

【0009】図9は図7のフィルタの設定でレイキャス
ティングを行った様子を示す図である。レイ1は不透明
であることを示す不透明度α2、α3、α4を検出し、
レイ2は不透明度α1、α2、α4を検出し、レイ3は
不透明度α2、α3を検出する。
FIG. 9 is a diagram showing a state in which ray casting is performed with the filter settings shown in FIG. Ray 1 detects opacity α2, α3, α4 indicating that it is opaque,
Ray 2 detects opacity α1, α2, α4, and ray 3 detects opacity α2, α3.

【0010】レイキャスティングでは離散的なサンプリ
ングを行うので、サンプリングの間隔が広がったり、ボ
クセル値や不透明度の変化が急激である場合、データの
性質が投影画像に正しく反映されなくなる。このような
状態で、物体内部を可視化した場合、いわゆるアーチフ
ァクト(擬像)が発生してしまう。特に、生体を可視化
した場合、このアーチファクトは、縞状の骨、断片的な
毛細血管として現れてしまう。
[0010] Since discrete sampling is performed in ray casting, if the sampling interval is widened or the voxel value or opacity changes rapidly, the nature of the data will not be correctly reflected in the projected image. When the inside of the object is visualized in such a state, a so-called artifact (pseudo image) occurs. In particular, when a living body is visualized, this artifact appears as striped bones and fragmentary capillaries.

【0011】図8は特定のボクセル値V近傍の不透明度
αだけを得るためのフィルタの設定を示す特性図であ
る。このフィルタは、図7のフィルタに比べて先鋭な形
状を有し、ボクセル値V3近傍の不透明度αだけを抽出
する。選択されたボクセル値V2〜V3の範囲内では、
ボクセル値V3に対応する1つの不透明度α3だけが存
在する。
FIG. 8 is a characteristic diagram showing the setting of a filter for obtaining only the opacity α near a specific voxel value V. This filter has a sharper shape than the filter of FIG. 7, and extracts only the opacity α near the voxel value V3. In the range of the selected voxel values V2 to V3,
There is only one opacity α3 corresponding to voxel value V3.

【0012】図10は図8のフィルタの設定でレイキャ
スティングを行った様子を示す図である。レイ1および
レイ3は不透明であることを示す不透明度α3を検出す
るが、レイ2は不透明であることを示す不透明度を検出
しない。
FIG. 10 is a diagram showing a state in which ray casting is performed with the filter settings shown in FIG. Rays 1 and 3 detect an opacity α3 indicating opacity, but ray 2 does not detect an opacity indicating opacity.

【0013】対象物のボクセル値は本来連続であるの
で、レイキャスティングの各サンプリングの間にも、ボ
クセル値は存在する筈である。しかし、ボクセル値は離
散的にサンプリングされているので、レイ2ではボクセ
ル値V3に対応する領域でサンプリングが行われず、レ
イ1からレイ3の間でレイキャスティングの結果がα
3、0、α3と不連続な値になる。これがアーチファク
トとなって現れる。
Since voxel values of an object are inherently continuous, voxel values should exist between each raycast sampling. However, since the voxel values are discretely sampled, sampling is not performed on the area corresponding to the voxel value V3 in ray 2, and the ray casting result is α between ray 1 and ray 3.
It becomes a discontinuous value of 3, 0 and α3. This appears as an artifact.

【0014】このようなアーチファクトは、サンプリン
グ間隔を狭くする、いわゆるオーバーサンプリングによ
り解消することが可能である。しかし、オーバーサンプ
リングを行うことは、データ処理量の増加に繋がり、物
体内部の3次元画像を種々の方向から観察しようとする
場合、この動きにリアルタイムで追従させることは困難
である。
Such an artifact can be eliminated by narrowing the sampling interval, that is, so-called oversampling. However, performing oversampling leads to an increase in the amount of data processing, and when trying to observe a three-dimensional image inside an object from various directions, it is difficult to follow this movement in real time.

【0015】そこで、本発明は、上記事情を考慮してな
されたものであり、物体内部の画像を投影する際、アー
チファクトのない物体の輪郭を高速に得ることができる
輪郭抽出方法、画像形成方法および画像形成装置を提供
することを目的とする。
Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and when projecting an image inside an object, a contour extracting method and an image forming method capable of quickly obtaining an object-free outline of an object. Another object of the invention is to provide an image forming equipment.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

【0017】上記目的を達成するために請求項に記載
の輪郭抽出方法は、3次元空間に連続的に分布する値を
離散的にサンプリングすることにより得られたサンプリ
ング値のデータ集合に対し、前記3次元空間を分割した
各微小空間に割り当てられた不透明度のデータ集合を取
得し、隣接する前記各微小空間に割り当てられた不透明
の連続性に基づいて解析対象の空間的な連続性または
輪郭を抽出する輪郭抽出方法であって、前記各微小空間
の境界上の2点とそれらを結ぶ経路を規定し、該2点に
対応するサンプリング値と経路の長さに基づき、前記
透明度を算出するものである
The contour extraction method according to claim 1 in order to achieve the above object, for the data set of the obtained sampling value by discretely sampling the values of continuously distributed in three-dimensional space, Obtaining a data set of opacity assigned to each minute space obtained by dividing the three-dimensional space, and obtaining an opacity assigned to each adjacent minute space.
A contour extraction method for extracting a spatial continuity or a contour to be analyzed based on the continuity of degrees , wherein two points on a boundary of each of the minute spaces and a path connecting them are defined, and based on the length of the corresponding sampling values and path, the non
And it calculates the transparency.

【0018】請求項に記載の画像形成方法は、3次元
空間に連続的に分布する値を離散的にサンプリングする
ことにより得られたサンプリング値のデータ集合に対
し、前記3次元空間を分割した各微小空間に割り当てら
れた不透明度のデータ集合を取得し、前記各微小空間に
割り当てられた不透明度に基づき、レイキャスティング
によって画像を形成する画像形成方法であって、前記レ
イキャスティングにおけるレイの経路上、かつ前記各微
小空間の少なくとも2点に対応する前記サンプリング値
に基づき、前記各微小空間に割り当てられる前記不透明
度を算出するものである。
The image forming method according to claim 2, for the data set of the obtained sampling value by discretely sampling the values of continuously distributed in three-dimensional space, obtained by dividing the three-dimensional space An image forming method for acquiring a data set of opacity assigned to each minute space and forming an image by ray casting based on the opacity assigned to each minute space, wherein a ray path in the ray casting is provided. The opacity assigned to each of the minute spaces is calculated based on the sampling values corresponding to at least two points in the minute space.

【0019】請求項に記載の画像形成方法は、さら
に、前記各微小空間の境界上の2点に対応する前記サン
プリング値に基づき、前記不透明度を算出するものであ
り、請求項に記載の画像形成方法は、前記各微小空間
の境界上の2点間の距離に基づき、前記不透明度を算出
するものである。
The image forming method according to claim 3, further wherein, based on the sampling value corresponding to the two points on the boundary of each minute space, which calculates the opacity claim 4 The image forming method of (1) calculates the opacity based on a distance between two points on a boundary of each of the minute spaces.

【0020】請求項に記載の画像形成方法は、前記算
出された不透明度を、前記サンプリング値に対するテー
ブルとして保持するものである。
According to a fifth aspect of the present invention, the calculated opacity is stored as a table for the sampling values.

【0021】請求項に記載の画像形成装置は、レイキ
ャスティングによって画像を形成する画像形成装置にお
いて、前記レイキャスティングにおけるレイの方向を設
定するレイ方向設定手段と、該設定されたレイの方向に
沿って該レイの経路上にある微小空間を検出する微小空
間検出手段と、前記レイの経路上、かつ前記微小空間の
境界上の2点に対応するサンプリング値を検出するサン
プリング値検出手段と、該検出されたサンプリング値と
不透明度との関係を設定する設定手段と、該設定された
サンプリング値と不透明度との関係に基づき、予め前記
2点に対するサンプリング値と、前記微小空間に割り当
てられる1つの不透明度との対応が記述されたテーブル
を作成するテーブル作成手段と、該作成されたテーブル
に基づき、前記サンプリング値検出手段によって検出さ
れる2点に対応するサンプリング値から1つの不透明度
を取得する不透明度取得手段と、該取得した不透明度に
基づき、前記レイキャスティングによって画像を形成す
る画像形成手段と、を備えたものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus for forming an image by ray casting, a ray direction setting means for setting a ray direction in the ray casting; Micro space detecting means for detecting a micro space along the path of the ray along the path of the ray, and sampling value detecting means for detecting sampling values corresponding to two points on the path of the ray and on the boundary of the micro space, Setting means for setting a relationship between the detected sampling value and opacity; and a sampling value for the two points in advance based on the relationship between the set sampling value and the opacity, and 1 assigned to the minute space. Table creation means for creating a table in which the correspondence between the two opacity levels is described, and based on the created table, Opacity obtaining means for obtaining one opacity from sampling values corresponding to two points detected by the pulling value detecting means; image forming means for forming an image by the ray casting based on the obtained opacity; It is provided with.

【0022】請求項に記載の画像形成装置は、前記テ
ーブル作成手段が、前記設定されたサンプリング値と不
透明度との関係、および前記レイの方向によって決まる
微小空間の境界上の2点間の距離に基づき、前記テーブ
ルを作成するものである。
According to a seventh aspect of the present invention , in the image forming apparatus, the table creating means may determine a relationship between the set sampling value and the opacity and a point between two points on a boundary of a minute space determined by a direction of the ray. The table is created based on the distance.

【0023】以下、本発明の原理について説明する。先
ず、請求項1に関して説明する。図11は解析対象と微
小空間を表す図、図12は従来技術で解析用代表値(不
透明度)を算出した結果を示す図、図13は従来技術で
輪郭抽出した結果を示す図である。対象物体の連続性を
認識して輪郭を解析するため(図11参照)、3次元空
間に連続的に分布する値を離散的にサンプリングするこ
とにより得られたサンプリング値のデータ集合に対し、
3次元空間を分割した各微小空間に割り当てられた解析
用代表値のデータ集合を取得する(図12参照)。この
場合、代表値をサンプリング値から1対1対応で導出す
ると、アーチファクト(擬像)が発生したり、連続であ
るはずの場所に隙間が生じたりする。そのため、解析対
象の輪郭や空間的な連続性を正しく得ることができない
(図13参照)。そこで、各微小空間の境界上の2点と
それらを結ぶ経路を規定し、該2点に対応するサンプリ
ング値と経路の長さに基づき、解析用代表値を算出す
る。
Hereinafter, the principle of the present invention will be described. First, a description regarding to claim 1. Figure 11 is a diagram representing the analysis target and minute space, 12 analysis typical in the prior art (not
FIG. 13 is a diagram showing the result of calculating the outline ( transparency) , and FIG. In order to recognize the continuity of the target object and analyze the contour (see FIG. 11), a data set of sampling values obtained by discretely sampling values continuously distributed in a three-dimensional space,
A data set of representative values for analysis assigned to each minute space obtained by dividing the three-dimensional space is acquired (see FIG. 12). In this case, if the representative values are derived on a one-to-one basis from the sampling values, artifacts (pseudo-images) may occur, or gaps may occur in places that should be continuous. Therefore, it is not possible to correctly obtain the contour and the spatial continuity of the analysis target (see FIG. 13). Therefore, two points on the boundary of each minute space and a path connecting them are defined, and a representative value for analysis is calculated based on the sampling value and the path length corresponding to the two points.

【0024】次に、請求項乃至請求項に関して説明
する。図14は従来の方法に基づくボクセル値と不透明
度との関係を示す図である。図15は本発明に基づくボ
クセル値と不透明度との関係を示す図である。
Next, claims 2 to 7 will be described. FIG. 14 is a diagram showing a relationship between voxel values and opacity based on a conventional method. FIG. 15 is a diagram showing the relationship between voxel values and opacity according to the present invention.

【0025】3次元ボクセル空間の座標Pを(X、Y、
Z)とし、任意のボクセルの位置を座標Pnで表す。従
来の方法では、図14に示すように、ボクセルの不透明
度は、ボクセル内の代表点である位置Pnにおけるボク
セル値Vnと1対1に対応する不透明度αnとして得ら
れる。
Let the coordinates P in the three-dimensional voxel space be (X, Y,
Z), and the position of an arbitrary voxel is represented by coordinates Pn. In the conventional method, as shown in FIG. 14, the opacity of a voxel is obtained as an opacity αn corresponding to the voxel value Vn at a position Pn, which is a representative point in the voxel, on a one-to-one basis.

【0026】一方、本発明では、図15に示すように、
ボクセルの不透明度は、ボクセルの境界上の2つの位置
Pm,Pnにおけるそれぞれのボクセル値Vm,Vnと
2対1に対応する不透明度αmnとして得られる。尚、
ボクセルの不透明度は、3つ以上の位置におけるボクセ
ル値と多対1に対応する不透明度として得られるもので
もよい。
On the other hand, in the present invention, as shown in FIG.
The opacity of the voxel is obtained as the opacity αmn corresponding to the voxel values Vm and Vn at two positions Pm and Pn on the boundary of the voxel in a two-to-one correspondence. still,
The opacity of a voxel may be obtained as opacity corresponding to many-to-one with voxel values at three or more positions.

【0027】3次元ボクセル空間にレイを照射して投影
画像を得る場合、レイの強さRは各ボクセルを通過する
毎にRout=Rin×(1−α)で減衰する。
When a projected image is obtained by irradiating a ray on the three-dimensional voxel space, the ray intensity R attenuates as Rout = Rin × (1-α) every time the ray passes through each voxel.

【0028】図16はレイキャスティングの手順を示す
図である。各ボクセルの間隔A(図16参照)でサンプ
リングを行うレイキャスティングでは、位置Pm〜Pn
にかけてのボクセルの不透明度の変化は検出されない。
一方、位置Pm〜Pnのボクセルを細かくk等分した間
隔B(図16参照)でサンプリングを行うレイキャステ
ィングでは、分割された位置Pmnkのボクセル値Vm
kが適当な補間処理によって算出さ、Vmkに対して変
化する不透明度αmnkが対応する。
FIG. 16 is a diagram showing a procedure of ray casting. In ray casting in which sampling is performed at intervals A of each voxel (see FIG. 16), positions Pm to Pn
No change in voxel opacity is detected.
On the other hand, in ray casting in which the voxels at the positions Pm to Pn are sampled at intervals B (see FIG. 16) obtained by finely dividing the voxels into v, the voxel values Vm at the divided positions Pmnk are obtained.
k is calculated by an appropriate interpolation process, and the opacity αmnk that changes with respect to Vmk corresponds to k.

【0029】図18はボクセル値と不透明度との関係を
示すグラフである。図18には、ボクセル値Vm〜Vn
にかけて連続する不透明度αmnkが示されている。図
18のように、ボクセル値Vmkと不透明度αmnkと
の関係が設定されている場合、位置Pm〜Pnにかけて
のレイの強さの減衰は、次式で計算される。
FIG. 18 is a graph showing the relationship between voxel values and opacity. FIG. 18 shows voxel values Vm to Vn.
The opacity αmnk that is continuous over is shown. As shown in FIG. 18, when the relationship between the voxel value Vmk and the opacity αmnk is set, the attenuation of the ray intensity from the positions Pm to Pn is calculated by the following equation.

【0030】 Rout=Rin{(1−αmn1)(1−αmn2)(1−αmn3)…(1−αmnk)}1/k [0030] R out = R in {(1 -α mn1) (1-α mn2) (1-α mn3) ... (1-α mnk)} 1 / k

【0031】したがって、位置Pm〜Pnにかけての不
透明度は、 1−{(1−αmn1)(1−αmn2)(1−αmn3)…(1−αmnk)}1/k …(1) となる。
[0031] Thus, the opacity of over the position Pm~Pn, 1 - {(1- α mn1) (1-α mn2) (1-α mn3) ... (1-α mnk)} 1 / k ... (1 ).

【0032】図17は本発明のレイキャスティングの手
順を示す図である。本発明は、上記式(1)の演算がボ
クセルの代表点である位置Pnに依存しないことに着目
し、2つのボクセルに存在するボクセル値Vm,Vn間
で上記式(1)の演算を前もって行い、参照テーブル
(LUT)に記憶させておくことにより、この演算をレ
イキャスティングの度に実行することなく、位置Pm,
Pn間のボクセルの不透明度の変化を検出しようとする
ものである。
FIG. 17 is a diagram showing a procedure of ray casting according to the present invention. The present invention focuses on the fact that the calculation of the above equation (1) does not depend on the position Pn which is the representative point of the voxel, and performs the calculation of the above equation (1) in advance between the voxel values Vm and Vn existing in the two voxels. By performing this calculation and storing it in a look-up table (LUT), the position Pm,
This is to detect a change in opacity of a voxel between Pn.

【0033】このように、本発明は、位置Pm〜Pn間
のボクセルの不透明度を、従来のように、サンプリング
間隔を狭くし、毎回、各サンプリング点の不透明度の積
を演算するのではなく、予め参照テーブルに記憶された
ボクセル値Vmとボクセル値Vnとの関係から即座に得
るようにしたものである。
As described above, according to the present invention, the opacity of the voxel between the positions Pm to Pn is not calculated by narrowing the sampling interval and calculating the product of the opacity of each sampling point every time, as in the related art. , Is immediately obtained from the relationship between the voxel value Vm and the voxel value Vn stored in the reference table in advance.

【0034】また、レイの経路上の各ボクセルの不透明
度は、レイが各ボクセルと交わるボクセル境界上の入射
位置Pm(始点)と射出位置Pn(終点)の2点のボク
セル値から参照テーブルに基づいて得られる。また、各
ボクセルの境界上の2点のボクセル値、つまり2点のボ
クセル値の変位の他に、さらに2点間の距離を考慮して
不透明度を取得するようにしてもよい。
Further, the opacity of each voxel on the ray path is calculated from the voxel values of two points, an incident position Pm (start point) and an emission position Pn (end point), on the voxel boundary where the ray intersects each voxel, into a lookup table. Obtained based on Further, the opacity may be acquired in consideration of not only the displacement of the two voxel values on the boundary of each voxel, that is, the displacement of the two voxel values, but also the distance between the two points.

【0035】なお、本発明において、対応するサンプリ
ング値が厳密に存在しない場合があるが、この場合、近
傍の値に基づいて補間された値(補間値)、若しくは近
傍の値(近傍値)をサンプリング値として用いる。従っ
て、本発明における「サンプリング値」は、補間値若し
くは近傍値を含むものとする。
In the present invention, there is a case where a corresponding sampling value does not exist exactly. In this case, a value interpolated based on a nearby value (interpolated value) or a nearby value (neighboring value) is used. Used as sampling value. Therefore, the “sampling value” in the present invention includes an interpolation value or a nearby value.

【0036】[0036]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。請求項1に係わる発明は、3次元空間に連
続的に分布する値を離散的にサンプリングすることによ
り得られたサンプリング値のデータ集合に対し、前記3
次元空間を分割した各微小空間に割り当てられた解析用
代表値(不透明度)のデータ集合を取得し、この代表値
に基づいてデータ解析若しくは輪郭抽出する場合に適用
される。また、請求項乃至請求項に係わる発明は、
3次元空間に連続的に分布する値を離散的にサンプリン
グすることにより得られた3次元ボクセル空間にレイを
照射することにより投影面に画像を形成する場合に適用
される。
Embodiments of the present invention will be described below. The invention according to claim 1 is characterized in that a data set of sampled values obtained by discretely sampling values continuously distributed in a three-dimensional space,
This is applied to a case where a data set of analysis representative values (opacity) assigned to each minute space obtained by dividing the dimensional space is obtained, and data analysis or contour extraction is performed based on the representative values. Further, the invention according to claims 2 to 7 is:
The method is applied to a case where an image is formed on a projection plane by irradiating a ray onto a three-dimensional voxel space obtained by discretely sampling values distributed continuously in a three-dimensional space.

【0037】図1及び図2は請求項1に係わり、図1は
本発明により解析用代表値(不透明度)を算出した結果
を示す図であり、図2は本発明により輪郭抽出した結果
を示す図である。以下、解析用代表値を算出する手順及
び解析用代表値に基づいて輪郭抽出する手順について説
明する。
FIGS. 1 and 2 relate to claim 1. FIG. 1 is a diagram showing a result of calculating a representative value (opacity) for analysis according to the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a result of contour extraction according to the present invention. FIG. Hereinafter, a procedure for calculating a representative value for analysis and a procedure for extracting a contour based on the representative value for analysis will be described.

【0038】先ず、3次元空間に連続的に分布する値を
離散的にサンプリングすることにより得られたサンプリ
ング値のデータ集合に対し、前記3次元空間を分割した
各微小空間に割り当てられた解析用代表値を、前記各微
小空間の境界上の2点とそれらを結ぶ経路を規定し、該
2点に対応するサンプリング値と経路の長さに基づき、
算出する。例えば、ボリュームレンダリングを行う場合
であれば、不透明度を利用することができる。
First, a data set of sampling values obtained by discretely sampling values distributed continuously in a three-dimensional space is used for analysis data assigned to each minute space obtained by dividing the three-dimensional space. A representative value is defined as two points on the boundary of each of the microspaces and a path connecting them, and based on a sampling value and a path length corresponding to the two points,
calculate. For example, when performing volume rendering, opacity can be used.

【0039】次に、しきい値Sを設定する。各微小空間
に対し、割り当てられた代表値がしきい値以上のときに
は、”1”を対応付け、しきい値より小さいときは”
0”を対応付ける。図1はしきい値を”10”に設定し
た場合を示している。この結果、隣接する微小空間V
1、V2の値がともに”1”のとき、V1とV2は空間
的に連続しているものとみなす。また、値が”1”であ
る任意の微小空間Vi、Vjにおいて、Viから出発し
て隣接する連続な微小空間を通ってVjにたどり着くこ
とができるとき、Vi、Vjは空間的に連続していると
見なす。
Next, a threshold value S is set. When the assigned representative value is equal to or greater than the threshold value, “1” is associated with each minute space.
1 shows a case where the threshold value is set to “10.” As a result, the adjacent minute space V is set.
When the values of 1 and V2 are both "1", it is assumed that V1 and V2 are spatially continuous. Further, in an arbitrary minute space Vi, Vj having a value of “1”, when it is possible to reach Vj through an adjacent continuous minute space starting from Vi, Vi, Vj are spatially continuous. Consider it to be.

【0040】空間的に連続である微小空間の集合におい
て、値0をもつ微小空間に隣接する微小空間の集合は、
輪郭とみなす。図2に図1で算出した代表値に基づいて
輪郭抽出した結果を示す。
In the set of minute spaces that are spatially continuous, the set of minute spaces adjacent to the minute space having the value 0 is
Regarded as a contour. FIG. 2 shows the result of contour extraction based on the representative values calculated in FIG.

【0041】図3乃至図6は請求項乃至請求項に係
わる。図3は3次元ボクセル空間100を示す図であ
る。図3に示すように、3次元画像を生成するための入
力データとして、ボクセルVにより構築される3次元ボ
クセル空間100を得る。
FIGS. 3 to 6 relate to claims 2 to 7 . FIG. 3 is a diagram showing a three-dimensional voxel space 100. As shown in FIG. 3, a three-dimensional voxel space 100 constructed by voxels V is obtained as input data for generating a three-dimensional image.

【0042】各ボクセルには、濃淡情報を有するボクセ
ル値が設定されている。ボクセル値は、断層画像がCT
画像である場合、CT値と称される。CT値はX線の吸
収率を表す値であり、水分基準値として、例えば、生体
内部の各組織はそれぞれ所定範囲のCT値を有する。
Each voxel is set with a voxel value having shading information. The voxel value is calculated based on the CT image
If it is an image, it is called a CT value. The CT value is a value representing the X-ray absorption rate, and as a moisture reference value, for example, each tissue inside a living body has a CT value in a predetermined range.

【0043】次に、生成する画像の投影方向に基づき、
レイキャスティングのレイの方向を設定する。このレイ
キャスティングでは、レイの経路上にある3次元ボクセ
ル空間100内の各ボクセルに対してサンプリングを行
う。
Next, based on the projection direction of the image to be generated,
Sets the ray direction for raycasting. In this ray casting, sampling is performed for each voxel in the three-dimensional voxel space 100 on the ray path.

【0044】さらに、抽出したい組織のボクセル値に基
づき、ボクセル値と不透明度との関係を設定する。サン
プリングが行われたボクセルに対して、そのボクセルに
対応するボクセル値を取得し、取得したボクセル値に対
するレイの透過度を示す不透明度を取得する。
Further, a relation between the voxel value and the opacity is set based on the voxel value of the tissue to be extracted. With respect to the sampled voxel, a voxel value corresponding to the voxel is obtained, and opacity indicating a ray transmittance for the obtained voxel value is obtained.

【0045】レイキャスティングでは、レイがボクセル
空間内の各ボクセルを通過する際、各ボクセルを通過す
る光は、各ボクセルの不透明度に応じて減衰および反射
される。例えば、生体内部の内臓の断層画像を積み重ね
たボクセル空間から3次元画像を生成する場合、この内
臓のCT値の範囲に「1.0」に近い不透明度を割り当
てる。この内臓以外のボクセルでは、不透明度は「0」
となり、レイは内臓に対応するボクセルだけで減衰およ
び反射されることにより、生体の内臓領域が抽出され
る。
In ray casting, as a ray passes through each voxel in voxel space, the light passing through each voxel is attenuated and reflected according to the opacity of each voxel. For example, when a three-dimensional image is generated from a voxel space in which tomographic images of internal organs in a living body are stacked, an opacity close to “1.0” is assigned to a range of CT values of the internal organs. For voxels other than this internal organ, the opacity is "0"
The ray is attenuated and reflected only by the voxel corresponding to the viscera, thereby extracting the viscera region of the living body.

【0046】さらに、図4及び図5を参照して、不透明
度の割り当てについて示す。図3に示すように、レイが
3次元ボクセル空間100を通過する場合、レイは経路
上にあるボクセルに対して、入射と射出を繰り返す。図
4はボクセル値Vm、Vnと不透明度αmnとの関係を
示す図である。図3に示すように、レイの経路上でボク
セルとの境界上のボクセル値がVm,Vnであるとき、
ボクセル値Vmを始点、ボクセル値Vnを終点とし、こ
れらボクセル値間の不透明度αをボクセル値Vm,Vn
の関数として割り当てる。2つのボクセル値Vm,Vn
の関数として割り当てられる不透明度αmnを、前述し
た図16、図18のボクセル値と不透明度との関係に基
づいて設定し、図5に示す参照テーブル(LUT)とし
て保持しておく。図5は2つのボクセル値Vm,Vnと
不透明度αmnとの関係を示すテーブルである。
Further, the assignment of opacity will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 3, when a ray passes through the three-dimensional voxel space 100, the ray repeatedly enters and exits voxels on the path. FIG. 4 is a diagram showing a relationship between voxel values Vm and Vn and opacity αmn. As shown in FIG. 3, when the voxel values on the boundary with the voxel on the ray path are Vm and Vn,
The voxel value Vm is the start point, the voxel value Vn is the end point, and the opacity α between these voxel values is represented by the voxel values Vm and Vn.
Assign as a function of Two voxel values Vm, Vn
Is set based on the relationship between the voxel values and the opacity in FIGS. 16 and 18 described above, and is stored as a lookup table (LUT) shown in FIG. FIG. 5 is a table showing the relationship between the two voxel values Vm and Vn and the opacity αmn.

【0047】不透明度αは値0〜1.0の範囲であり、
値0の場合、レイは完全に透過し、値1.0の場合、レ
イは完全に遮断される。図5に示す参照テーブルでは、
ボクセル値Vm,Vnはそれぞれ所定ステップ数からな
る値Vmin〜Vmaxの範囲の値を有し、対応する不
透明度αは所定ステップ数の2乗に相当する数の値を有
する。
The opacity α ranges from 0 to 1.0,
At a value of 0, the ray is completely transmitted, and at a value of 1.0, the ray is completely blocked. In the reference table shown in FIG.
The voxel values Vm and Vn each have a value in the range of values Vmin to Vmax consisting of a predetermined number of steps, and the corresponding opacity α has a value corresponding to the square of the predetermined number of steps.

【0048】従来の不透明度の割り当ては、ボクセル内
の1点を基にしているので、レイキャスティングのサン
プリング間隔によっては、不透明度の変化に正しく追従
できず、データ本来の持つ性質を正しく投影画像に反映
することができなかった。これに対し、不透明度の変化
に追従させるためには、サンプリング間隔を狭くしなけ
ればならず、データの処理量の増加に繋がるおそれがあ
った。
Since the conventional opacity assignment is based on one point in the voxel, the opacity change cannot be correctly followed depending on the sampling interval of ray casting, and the inherent properties of the data cannot be correctly projected. Could not be reflected in. On the other hand, in order to follow a change in opacity, the sampling interval must be narrowed, which may lead to an increase in the amount of data processing.

【0049】これに対し、上述したように、本実施の形
態では、ボクセル境界上の2点のボクセル値、つまり2
点間のボクセル値の変位から不透明度を得ることによ
り、不透明度の変化を正しく結果に反映させることがで
きる。また、2点のボクセル値と不透明度との関係は、
事前に設定可能であるので、サンプリング点を増加させ
る場合に比べてデータ処理量が増えることはない。
On the other hand, as described above, in the present embodiment, the voxel values of two points on the voxel boundary, that is, 2
By obtaining the opacity from the displacement of the voxel value between points, the change in opacity can be correctly reflected in the result. Also, the relationship between the voxel values of two points and the opacity is
Since it can be set in advance, the data processing amount does not increase as compared with the case where the number of sampling points is increased.

【0050】なお、上記実施の形態では、各ボクセル境
界上のレイの入射点(始点)と射出点(終点)の2点を
設定し、これらの2点におけるボクセル値から不透明度
を得る場合を示したが、レイの通過経路に沿って、3点
以上の位置を設定し、これら3点以上の位置のボクセル
値を入力とするスプライン関数に基づいて不透明度を得
るようにしてもよい。
In the above embodiment, a case is described in which two points, ie, the incident point (start point) and the exit point (end point) of a ray on each voxel boundary are set, and the opacity is obtained from the voxel values at these two points. Although shown, three or more positions may be set along the ray passage path, and the opacity may be obtained based on a spline function that inputs voxel values at these three or more positions.

【0051】図6は本実施の形態の画像形成方法が適用
される画像形成装置の構成を示す図である。この画像形
成装置200は、レイキャスティングのレイの方向を設
定するレイ方向設定部201、設定されたレイの方向に
沿って各レイの経路上にあるボクセルを検出するボクセ
ル検出部203、レイの経路上かつボクセル境界上の2
点のボクセル値を検出するボクセル値検出部205、ボ
クセルを選択するためにボクセル値と不透明度との関係
を設定するボクセル値/不透明度関係設定部207、設
定されたボクセル値と不透明度との関係に基づき、2点
のボクセル値に対する1つの不透明度が記述された参照
テーブルを作成するボクセル値/不透明度テーブル作成
部209、検出された複数のボクセル値から前述した参
照テーブルを基に1つの不透明度を得るボクセル値/不
透明度変換部211、変換された不透明度に基づいてレ
イキャスティングにより投影画像を形成する画像形成部
213を有する。投影画像は外部の表示装置215に表
示される。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of an image forming apparatus to which the image forming method of the present embodiment is applied. The image forming apparatus 200 includes a ray direction setting unit 201 that sets a ray casting ray direction, a voxel detection unit 203 that detects voxels on a path of each ray along the set ray direction, and a ray path. 2 above and on voxel boundaries
A voxel value detection unit 205 that detects a voxel value of a point, a voxel value / opacity relationship setting unit 207 that sets a relationship between a voxel value and an opacity to select a voxel, and a voxel value / opacity value that is set. Based on the relationship, a voxel value / opacity table creation unit 209 creates a reference table describing one opacity for two voxel values, based on the plurality of detected voxel values based on the reference table described above. A voxel value / opacity converter 211 for obtaining opacity, and an image forming unit 213 for forming a projection image by ray casting based on the converted opacity. The projection image is displayed on the external display device 215.

【0052】また、ボクセル検出部203は、3次元ボ
クセル空間100に対し、設定されたレイ方向で各レイ
の経路上を特定の間隔でサンプリングすることにより、
各ボクセルを取得する。ボクセル値検出部205は、サ
ンプリングにより取得した各ボクセルに対して、ボクセ
ルの境界上でレイがボクセルに入射する始点、および射
出する終点における2つの位置でのボクセル値Vm、V
nを取得する。
The voxel detector 203 samples the three-dimensional voxel space 100 on the path of each ray at a specified interval in the set ray direction.
Get each voxel. The voxel value detection unit 205 calculates the voxel values Vm, V at two positions at the start point and the end point at which the ray enters the voxel on the boundary of the voxel for each voxel acquired by sampling.
Get n.

【0053】ボクセル値/不透明度テーブル作成部20
9は、2つのボクセル値Vm,Vnに対し、2値の間を
十分に細かい間隔でk等分する。k等分された各値は、
Vmn0、Vmn1、Vmn2、……というボクセル値
となる。ボクセル値/不透明度関係設定部207は、各
ボクセル値Vmn0、Vmn1、Vmn2、……に対応
する不透明度αmn0、αmn1、αmn2、……を設
定する。2つのボクセル値Vm,Vnに対応する不透明
度は、演算式1−{(1−αmn0)(1−αmn1)
(1−αmn2)…}1/k を実行することにより得られ
る。
Voxel value / opacity table creation unit 20
9 divides the two voxel values Vm and Vn into k equal parts at sufficiently small intervals. Each value equally divided into k is
The voxel values are Vmn0, Vmn1, Vmn2,.... The voxel value / opacity relationship setting unit 207 sets the opacity αmn0, αmn1, αmn2,... Corresponding to the voxel values Vmn0, Vmn1, Vmn2,. The opacity corresponding to the two voxel values Vm and Vn is calculated by the following equation: 1 − {(1−αmn0) (1−αmn1)
(1-αmn2)...} 1 / k is obtained.

【0054】全ての可能な2つのボクセル値の組み合わ
せに対して上記演算式を実行し、結果を参照テーブルと
して保存する。
The above formula is executed for all possible combinations of two voxel values, and the result is stored as a reference table.

【0055】ボクセル値/不透明度変換部211は、ボ
クセル値検出部205で取得した2つのボクセル値か
ら、ボクセル値/不透明度テーブル作成部209で作成
された参照テーブルを基に不透明度を取得する。
The voxel value / opacity conversion section 211 acquires the opacity from the two voxel values acquired by the voxel value detection section 205 based on the reference table created by the voxel value / opacity table creation section 209. .

【0056】画像形成部213は取得した不透明度に基
づき、レイキャスティングを行って投影画像を形成し、
表示装置215に投影画像を表示する。
The image forming unit 213 forms a projection image by performing ray casting based on the acquired opacity.
The projection image is displayed on the display device 215.

【0057】このように、各ボクセルの不透明度を、各
ボクセルの境界上の2点のボクセル値から割り当てるこ
とにより、データの処理量を増やすことなく、アーチフ
ァクトのない投影画像を高速に得ることが可能となる。
As described above, by assigning the opacity of each voxel from two voxel values on the boundary of each voxel, a projection image free from artifacts can be obtained at high speed without increasing the data processing amount. It becomes possible.

【0058】なお、上記実施の形態では、各ボクセルの
境界上の2点のボクセル値、つまり2点のボクセル値の
変位から不透明度を取得していたが、さらに2点間の距
離を考慮して不透明度を取得するようにしてもよい。
In the above embodiment, the opacity is obtained from the voxel values of two points on the boundary of each voxel, that is, the displacement of the voxel values of the two points, but the distance between the two points is further taken into consideration. The opacity may be obtained by using

【0059】また、上記実施の形態では、3次元ボクセ
ル空間に対してレイキャスティングを行って画像を形成
する場合を示したが、本発明はこれに限定されることな
く、例えば、観測対象を3次元空間として温度などの物
理量を測定し、測定された温度分布を色で表現する場合
などにも適用可能である。
In the above-described embodiment, a case has been described in which an image is formed by performing ray casting on a three-dimensional voxel space. However, the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to a case where a physical quantity such as temperature is measured as a dimensional space, and the measured temperature distribution is expressed in color.

【0060】[0060]

【発明の効果】本発明によれば、各ボクセルの不透明度
を、レイの経路上かつ各ボクセル境界上に2点のボクセ
ル値から割り当てることにより、不透明度の変化に正し
く追従させることができる。しかも、事前に作成したテ
ーブルを参照することにより、オーバーサンプリングに
よって、データの処理量を増やすことなく、アーチファ
クトのない画像を高速に得ることができる。
According to the present invention, by assigning the opacity of each voxel on the ray path and on each voxel boundary from two voxel values, it is possible to correctly follow the change in the opacity. Moreover, by referring to the table created in advance, an image free from artifacts can be obtained at high speed without increasing the data processing amount by oversampling.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】解析用代表値を算出した結果を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a result of calculating a representative value for analysis.

【図2】算出された解析用代表値に基づき輪郭抽出した
結果を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a result of contour extraction based on a calculated analysis representative value.

【図3】3次元ボクセル空間100を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a three-dimensional voxel space 100.

【図4】ボクセル値Vm、Vnと不透明度αmnとの関
係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between voxel values Vm and Vn and opacity αmn.

【図5】2つのボクセル値Vm,Vnと不透明度αmn
との関係を示すテーブルである。
FIG. 5 shows two voxel values Vm, Vn and opacity αmn
It is a table showing the relationship with.

【図6】本実施形態の画像形成方法が適用される画像形
成装置の構成を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus to which the image forming method according to the embodiment is applied.

【図7】ボクセル値Vに応じた不透明度αを得るための
フィルタの設定を示す特性図である。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing filter settings for obtaining opacity α according to voxel value V;

【図8】特定のボクセル値V近傍の不透明度αだけを得
るためのフィルタの設定を示す特性図である。
FIG. 8 is a characteristic diagram showing filter settings for obtaining only the opacity α near a specific voxel value V;

【図9】図7のフィルタの設定でレイキャスティングを
行った様子を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a state where ray casting is performed with the filter settings of FIG. 7;

【図10】図8のフィルタの設定でレイキャスティング
を行った様子を示す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a state where ray casting is performed with the filter settings of FIG. 8;

【図11】解析対象と微小空間を表す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an analysis target and a minute space.

【図12】従来技術で解析用代表値を算出した結果を示
す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a result of calculating a representative value for analysis by a conventional technique.

【図13】従来技術で算出された解析用代表値に基づい
て輪郭抽出した結果を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a result of contour extraction based on a representative value for analysis calculated by a conventional technique.

【図14】従来の方法に基づくボクセル値と不透明度と
の関係を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a relationship between voxel values and opacity based on a conventional method.

【図15】本発明に基づくボクセル値と不透明度との関
係を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing a relationship between voxel values and opacity according to the present invention.

【図16】レイキャスティングの手順を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing a procedure of ray casting.

【図17】本発明のレイキャスティングの手順を示す図
である。
FIG. 17 is a diagram showing a procedure of ray casting according to the present invention.

【図18】ボクセル値と不透明度との関係を示すグラフ
である。
FIG. 18 is a graph showing the relationship between voxel values and opacity.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 ボクセル空間 200 画像形成装置 201 レイ方向設定部 203 ボクセル検出部 205 ボクセル値検出部 207 ボクセル値/不透明度関係設定部 209 ボクセル値/不透明度テーブル作成部 211 ボクセル値/不透明度変換部 213 画像形成部 215 表示装置 Reference Signs List 100 voxel space 200 image forming apparatus 201 ray direction setting unit 203 voxel detection unit 205 voxel value detection unit 207 voxel value / opacity relation setting unit 209 voxel value / opacity table creation unit 211 voxel value / opacity conversion unit 213 image formation Part 215 Display device

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−335278(JP,A) 特開 平8−16814(JP,A) 特開 平4−10081(JP,A) 特開 昭61−153749(JP,A) 特開 平11−7541(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06T 7/00 - 7/60 G06T 1/00 G06T 15/00 - 15/50 A61B 5/055 Continuation of the front page (56) References JP-A-8-335278 (JP, A) JP-A-8-16814 (JP, A) JP-A-4-10081 (JP, A) JP-A-61-153749 (JP) , A) JP-A-11-7541 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G06T 7 /00-7/60 G06T 1/00 G06T 15/00-15/50 A61B 5/055

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 3次元空間に連続的に分布する値を離散
的にサンプリングすることにより得られたサンプリング
値のデータ集合に対し、前記3次元空間を分割した各微
小空間に割り当てられた不透明度のデータ集合を取得
し、隣接する前記各微小空間に割り当てられた不透明度
の連続性に基づいて解析対象の空間的な連続性または輪
郭を抽出する輪郭抽出方法であって、 前記各微小空間の境界上の2点とそれらを結ぶ経路を規
定し、該2点に対応するサンプリング値と経路の長さに
基づき、前記不透明度を算出することを特徴とする輪郭
抽出方法。
1. A method in which values distributed continuously in a three-dimensional space are discrete
Sampling obtained by dynamic sampling
For each data set of values, each fine
Get data set of opacity assigned to small space
And the opacity assigned to each of the adjacent minute spaces
Spatial continuity or loop to be analyzed based on the continuity of
A contour extraction method for extracting a contour, wherein two points on a boundary of each of the minute spaces and a path connecting them are defined.
To the sampling value and path length corresponding to the two points.
And calculating the opacity based on the contour.
Extraction method.
【請求項2】 3次元空間に連続的に分布する値を離散
的にサンプリングすることにより得られたサンプリング
値のデータ集合に対し、前記3次元空間を分割した各微
小空間に割り当てられた不透明度のデータ集合を取得
し、前記各微小空間に割り当てられた不透明度に基づ
き、レイキャスティングによって画像を形成する画像形
成方法であって、 前記レイキャスティングにおけるレイの経路上、かつ前
記各微小空間の少なくとも2点に対応する前記サンプリ
ング値に基づき、前記各微小空間に割り当てられる前記
不透明度を算出することを特徴とする画像形成方法。
2. Discrete values distributed continuously in a three-dimensional space
Sampling obtained by dynamic sampling
For each data set of values, each fine
Get data set of opacity assigned to small space
And based on the opacity assigned to each of the minute spaces.
Image form that forms an image by ray casting
A forming method, lay in the path of the ray-casting, and before
The sampler corresponding to at least two points in each minute space.
Based on the signaling value,
An image forming method comprising calculating opacity.
【請求項3】 前記各微小空間の境界上の2点に対応す
る前記サンプリング値に基づき、前記不透明度を算出す
ることを特徴とする請求項2記載の画像形成方法。
3. A method according to claim 2, wherein two points on a boundary of each of said minute spaces correspond to two points.
Calculating the opacity based on the sampling value
3. The image forming method according to claim 2, wherein:
【請求項4】 さらに、前記各微小空間の境界上の2点
間の距離に基づき、前記不透明度を算出することを特徴
とする請求項3記載の画像形成方法。
4. Further, two points on a boundary of each of the minute spaces.
Calculating the opacity based on a distance between the opacity.
The image forming method according to claim 3, wherein
【請求項5】 前記算出された不透明度を、前記サンプ
リング値に対するテーブルとして保持することを特徴と
する請求項2乃至4の何れか1項に記載の画像形成方
法。
5. The method according to claim 5, wherein the calculated opacity is calculated using the sump.
The feature is that it is stored as a table for ring values
The image forming method according to any one of claims 2 to 4,
Law.
【請求項6】 レイキャスティングによって画像を形成
する画像形成装置において、 前記レイキャスティングにおけるレイの方向を設定する
レイ方向設定手段と、 該設定されたレイの方向に沿って該レイの経路上にある
微小空間を検出する微 小空間検出手段と、 前記レイの経路上、かつ前記微小空間の境界上の2点に
対応するサンプリング値を検出するサンプリング値検出
手段と、 該検出されたサンプリング値と不透明度との関係を設定
する設定手段と、 該設定されたサンプリング値と不透明度との関係に基づ
き、予め前記2点に対するサンプリング値と、 前記微小空間に割り当てられる1つの不透明度との対応
が記述されたテーブルを作成するテーブル作成手段と、 該作成されたテーブルに基づき、前記サンプリング値検
出手段によって検出される2点に対応するサンプリング
値から1つの不透明度を取得する不透明度取得手段と、 該取得した不透明度に基づき、前記レイキャスティング
によって画像を形成する画像形成手段と、 を備えたことを特徴とする画像形成装置。
6. An image is formed by ray casting.
In the image forming apparatus, the direction of the ray in the ray casting is set.
Ray direction setting means, which is on the path of the ray along the set direction of the ray
And infinitesimal space detecting means for detecting a very small space, the path of the ray, and the two points on the boundary of the microspaces
Sampling value detection to detect the corresponding sampling value
Setting means and a relationship between the detected sampling value and opacity
On the basis of the relationship between the set sampling value and the opacity.
Correspondence between the sampling values for the two points in advance and one opacity assigned to the minute space
Table creation means for creating a table in which the sampling value is described, based on the created table.
Sampling corresponding to two points detected by the output means
Opacity obtaining means for obtaining one opacity from a value, and the ray casting based on the obtained opacity.
An image forming apparatus comprising: the image forming means for forming an image, the by.
【請求項7】 前記テーブル作成手段が、前記設定され
たサンプリング値と不透明度との関係、および前記レイ
の方向によって決まる微小空間の境界上の2点間の距離
に基づき、前記テーブルを作成することを特徴とする請
求項6記載の画像形成装置。
7. The apparatus according to claim 7, wherein said table creating means is configured to set said table.
The relationship between the sampled value and the opacity,
Distance between two points on the boundary of the micro space determined by the direction of
Creating the table on the basis of
The image forming apparatus according to claim 6.
JP2000094491A 2000-03-30 2000-03-30 Outline extraction method, image forming method, and image forming apparatus Expired - Lifetime JP3326154B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000094491A JP3326154B2 (en) 2000-03-30 2000-03-30 Outline extraction method, image forming method, and image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000094491A JP3326154B2 (en) 2000-03-30 2000-03-30 Outline extraction method, image forming method, and image forming apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001283228A JP2001283228A (en) 2001-10-12
JP3326154B2 true JP3326154B2 (en) 2002-09-17

Family

ID=18609534

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000094491A Expired - Lifetime JP3326154B2 (en) 2000-03-30 2000-03-30 Outline extraction method, image forming method, and image forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3326154B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004215846A (en) * 2003-01-14 2004-08-05 Ziosoft Inc Method and device for volume rendering image processing and program therefor

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7663607B2 (en) 2004-05-06 2010-02-16 Apple Inc. Multipoint touchscreen
JP2007522826A (en) * 2004-02-18 2007-08-16 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Volume visualization method using tissue mixing
KR101295943B1 (en) 2006-06-09 2013-08-13 애플 인크. Touch screen liquid crystal display
CN104965621B (en) 2006-06-09 2018-06-12 苹果公司 Touch screen LCD and its operating method
US9710095B2 (en) 2007-01-05 2017-07-18 Apple Inc. Touch screen stack-ups
US8804056B2 (en) 2010-12-22 2014-08-12 Apple Inc. Integrated touch screens

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004215846A (en) * 2003-01-14 2004-08-05 Ziosoft Inc Method and device for volume rendering image processing and program therefor
JP4653938B2 (en) * 2003-01-14 2011-03-16 ザイオソフト株式会社 Volume rendering image processing method, volume rendering image processing apparatus, and program

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001283228A (en) 2001-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3662840B1 (en) Methods, systems, apparatuses, and computer programs for processing tomographic images
JP5400326B2 (en) Method for displaying tomosynthesis images
JP4728627B2 (en) Method and apparatus for segmenting structures in CT angiography
JP4189218B2 (en) Method for imaging blood flow in a vascular tree
US7702141B2 (en) Method for quantifying an object in a larger structure using a reconstructed image
US7463262B2 (en) Image processing apparatus and method
JP3896188B2 (en) Image processing device for radiation therapy planning
EP1387320A2 (en) Method, system and computer product for plaque characterization
JP6688618B2 (en) Medical image processing apparatus and medical image diagnostic apparatus
JP2002515772A (en) Imaging device and method for canceling movement of a subject
JP5295562B2 (en) Flexible 3D rotational angiography-computed tomography fusion method
US7620224B2 (en) Image display method and image display program
JP2006034983A (en) Method and device for visualizing deposition in blood vessel
JP2007528769A (en) Adaptive sampling along edges for surface rendering
JP2004141514A (en) Image processing apparatus and ultrasonic diagnostic apparatus
JP2007151881A (en) Blood stream kinetics analyzing apparatus
RU2419882C2 (en) Method of visualising sectional planes for arched oblong structures
JP5388614B2 (en) Medical image processing apparatus, image diagnostic apparatus, and medical image processing program
JP5049654B2 (en) Medical image processing apparatus and medical image processing method
CN108269292B (en) Method and device for generating two-dimensional projection images from three-dimensional image data sets
JP3326154B2 (en) Outline extraction method, image forming method, and image forming apparatus
JP2004174241A (en) Image forming method
JP5289966B2 (en) Image processing system and method for displaying silhouette rendering and images during interventional procedures
EP1415276B1 (en) Method of reducing noise in volume imaging
JP5926281B2 (en) Method and apparatus for analyzing region of interest of object using X-ray

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3326154

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080705

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090705

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090705

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100705

Year of fee payment: 8

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110705

Year of fee payment: 9

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110705

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120705

Year of fee payment: 10

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120705

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130705

Year of fee payment: 11

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term