JP5486437B2 - 立体視画像表示方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、互いに異なる撮影方向からの被写体の撮影によって取得された複数の画像を用いて立体視可能な立体視画像を表示するとともに、その表示された立体視画像の奥行方向および面内方向に移動可能な立体カーソルを表示させる立体視画像表示方法および装置に関するものである。

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

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

そして、放射線診断画像の読影においては、とくに骨や血管の走行等の解剖学的に奥行方向に分布をもつ関心領域や、結節・腫瘤等の奥行方向の広がりを診断対象とする場合に立体視画像を表示することが有効である。

ここで、このような立体視画像を表示する際、奥行方向の位置関係の直感的な把握のため、あるいは立体計測等による定量的な把握を行うために、しばしば立体カーソルが用いられる。

特開昭６３−２５７７８４号公報

しかしながら、特に放射線診断画像のような透視画像においては、奥行方向に重なり合う被写体画像中に立体カーソルが表示されるため、立体カーソルを立体的に認識し、立体カーソルの奥行方向の位置を認識することは極めて困難である。特に、観察者が注視している関心領域から離れた位置に立体カーソルを移動させた際には、立体カーソルを立体視することが困難になり、立体カーソルの奥行方向の位置を認識することが困難となる。

一方、特許文献１には、ポインタシンボルとは別に基準シンボルを設け、さらに基準シンボルとポインタシンボルの間を連結シンボルで結ぶことにより、３Ｄ画像内で立体カーソルの位置を早く、正確に認識するための技術が開示されている。ここで基準シンボルは、焦平面である表示スクリーン上のいわゆる無視差面におかれ、これによりカーソルの認識を容易にしている。

しかしながら、多くの病変は、無視差面上ではなく奥行方向に離れた位置に存在する。このため、読影において骨や血管等の解剖学的なランドマークと病変との位置関係を立体的に把握する同時に、無視差面上ではなく奥行方向に離れた位置に存在する立体カーソルを立体的に認識して、その奥行位置を認識することは非常に困難である。

本発明は、上記の事情に鑑み、立体カーソルを立体視できないような状態となったとしても、関心領域の立体視を維持しながら立体カーソルの立体視を再び回復することができ、立体カーソルの奥行方向の位置を適切に認識することができる立体視画像表示方法および装置を提供することを目的とする。

本発明の立体視画像表示方法は、互いに異なる撮影方向からの被写体の撮影によって取得された撮影方向毎の画像を用いて立体視可能な立体視画像を表示するとともに、その表示された立体視画像の奥行方向および面内方向に移動可能な立体カーソルを表示させる立体視画像表示方法において、所定の入力を受け付けて立体カーソルを奥行方向および面内方向に移動可能にするとともに、奥行方向および面内方向の基準位置を予め設定し、所定の入力を受け付けた際、移動した立体カーソルを基準位置に移動させることを特徴とする。

本発明の立体視画像表示装置は、互いに異なる撮影方向からの被写体の撮影によって取得された撮影方向毎の画像を用いて立体視可能な立体視画像を表示する表示部と、表示部に表示された立体視画像の奥行方向および面内方向に移動可能な立体カーソルを表示部に表示させる立体カーソル表示制御部とを備えた立体視画像表示装置において、立体カーソル表示制御部が、所定の移動指示の入力を受け付けて立体カーソルを奥行方向および面内方向に移動させる立体カーソル移動部と、奥行方向および面内方向の基準位置が予め設定された基準位置設定部と、所定の入力を受け付けて立体カーソル移動部によって移動させられた立体カーソルを基準位置に移動させる立体カーソル基準位置移動部とを備えたことを特徴とする。

また、上記本発明の立体視画像表示装置においては、立体カーソル表示制御部を、左目用カーソル画像と右目用カーソル画像とを用いて立体カーソルを表示させるものとできる。

また、立体カーソル移動部を、所定の入力に応じて表示面上における左目用カーソル画像と右目用カーソル画像との相対的な左右方向のシフト量を変更することによって立体カーソルを奥行方向に移動させるものとできる。

また、立体カーソル移動部を、表示面上における左目用カーソル画像と右目用カーソル画像との相対的な左右方向のシフト量を維持した状態で、所定の移動指示の入力に応じて表示面上における左目用カーソル画像と右目用カーソル画像との表示位置を変更することによって立体カーソルを面内方向に移動させるものとできる。

また、基準位置設定部を、基準位置の奥行方向および面内方向の座標値の入力を受け付けて基準位置を設定するものとできる。

また、基準位置設定部を、基準位置に関する情報の入力を受け付けて基準位置の座標情報を算出するものとできる。

また、基準位置に関する情報を、立体視画像を構成する画像の撮影条件を含むものとすることができる。

また、撮影条件を、画像を撮影する際に被写体に照明光を照射した照明部と画像を撮像した撮像部との間の距離および照明光の光軸と撮像部の撮像面とがなす角のうちの少なくとも１つを含むものとすることができる。

また、基準位置設定部を、立体視画像の観察条件と基準位置の奥行方向の座標情報とに基づいて、左目用カーソル画像と右目用カーソル画像との相対的な左右方向のシフト量を設定するものとできる。

また、観察条件を、立体視画像を観察する観察者の両眼間隔および観察者の両眼焦点と表示部の表示面との間の距離のうちの少なくとも１つを含むものとすることができる。

また、立体視画像を構成する画像を、放射線を被写体に照射することによって取得された放射線画像とすることができる。

また、立体視画像を構成する画像を、放射線を被写体に照射することによって取得された放射線画像とし、基準位置設定部を、被写体の奥行方向の厚さ情報および放射線画像の撮影条件のうちの少なくとも１つに基づいて基準位置の座標情報を算出するものとできる。

また、撮影条件を、放射線画像を撮影する際に被写体に放射線を照射した放射線源と放射線画像を撮像した放射線画像検出器との間の距離および放射線の放射線軸と放射線画像検出器の撮像面とがなす角のうちの少なくとも１つを含むものとすることができる。

また、基準位置設定部を、基準位置として放射線画像内に表示された所定の生体部位の位置を設定するものとできる。

また、基準位置設定部を、観察者による生体部位の位置の指定を受け付けて基準位置を設定するものとできる。

また、基準位置設定部を、放射線画像に基づいて生体部位の位置を自動的に認識することによって基準位置を設定するものとできる。

また、基準位置設定部を、基準位置として放射線画像内に表示されたマーカー画像の位置を設定するものとできる。

また、基準位置設定部を、観察者によるマーカー画像の位置の指定を受け付けて基準位置を設定するものとできる。

また、基準位置設定部を、マーカー画像の位置を自動的に認識することによって基準位置を設定するものとできる。

また、表示部を、被写体の左目用画像と左目用カーソル画像とを表示する左目用表示部と、被写体の右目用画像と右目用カーソル画像とを表示する右目用表示部とを別個に備えたものとできる。

また、基準位置設定部において設定された基準位置を表示部に表示する基準位置表示制御部を備えることができる。

また、基準位置表示制御部を、基準位置の表示と非表示とを切り替え可能なものできる。

また、基準位置表示制御部を、基準位置をその基準位置以外の表示よりも高い輝度で表示するものとできる。

また、基準位置表示制御部を、基準位置をその基準位置以外の画像の色とは異なる色で表示するものとできる。

また、回転ホイールを有するホイールマウスを設け、立体カーソル移動部を、回転ホイールの回転動作の入力を受け付けることによって立体カーソルの奥行方向への移動指示を受け付けるものとできる。

本発明の立体視画像表示方法および装置によれば、所定の入力を受け付けて立体カーソルを奥行方向および面内方向に移動可能にするとともに、奥行方向および面内方向の基準位置を予め設定し、所定の入力を受け付けた際には、移動した立体カーソルを基準位置に移動させるようにしたので、たとえば基準位置として観察者が立体視しやすい位置を設定するようにすれば、たとえ立体カーソルの立体視が途中でできなくなったとしても、基準位置に立体カーソルを戻すことによって、関心領域の立体視を維持しながら立体カーソルの立体視を再び回復することができ、立体カーソルの奥行方向の位置を適切に認識することができる。

本発明の立体視画像撮影表示装置の一実施形態を用いた放射線ステレオ画像撮影表示システムの概略構成図 本発明の立体視画像撮影表示装置の一実施形態を用いた放射線ステレオ画像撮影表示システムにおける放射線検出部とコンピュータの内部構成を示すブロック図 ホイールマウスの一例を示す斜視図 表示制御部の具体的な構成を示すブロック図 立体カーソルの一例を示す模式図 基準位置ＲＰに応じた左目用カーソル画像と右目用カーソル画像との左右方向の相対的なシフト量の算出方法を説明するための図 撮影条件に基づいて基準位置の座標情報を算出する例を説明するための図 基準位置ＲＰとして肋骨の一部を設定する場合を説明するための図 肋骨の一部を基準位置として設定する方法を説明するための図 基準位置ＲＰとして乳房の乳頭位置を設定する場合を説明するための図 乳房の乳頭位置を基準位置として設定する方法を説明するための図

以下、図面を参照して本発明の立体視画像表示装置の一実施形態を用いた放射線ステレオ画像撮影表示システムについて説明する。本実施形態の放射線ステレオ画像撮影システムは、立体カーソルの表示方法に特徴を有するものであるが、まずは、本放射線ステレオ画像撮影表示システム全体の概略構成について説明する。図１は、本放射線ステレオ画像撮影表示システムの概略構成を示す図である。

本放射線ステレオ画像撮影表示システムは、図１に示すように、被験者Ｐの放射線画像の撮影を行なう撮影装置１と、被験者Ｐを支持するための支持台であるベッド２２と、撮影装置１に接続され、撮影装置１の制御を行うとともに、撮影により得られた放射線画像信号の処理を行うコンピュータ３０と、このコンピュータ３０に接続された表示部３１とを備えている。

撮影装置１は、円錐状の放射線を射出する放射線源１０、放射線源１０から射出された放射線を検出する放射線検出部１１、放射線源１０および放射線検出部１１が端部にそれぞれ対向して設けられ、これらを保持するＣアーム１２と、このＣアーム１２を回転させる回転駆動部１５と、回転駆動部１５を保持するアーム２０と備えている。

Ｃアーム１２は、回転駆動部１５に対して、回転軸Ｃの周りに３６０°回転可能に取り付けられている。また、アーム２０は可動部２０ａを備えるとともに、天井に対して移動可能に設置された基部２１に保持されている。そして、Ｃアーム１２は、基部２１を移動させることによって撮影室内において広範の位置に移動可能であるとともに、アーム２０の可動部２０ａを可動させることによって回転方向（回転軸角度）も変更可能に構成されている。

放射線源１０と放射線検出部１１とは回転軸Ｃを間に挟んで対向配置されており、放射線ＣＴ画像撮影を行うときには、回転軸Ｃ、放射線源１０、放射線検出部１１の互いの位置関係は固定された状態で、Ｃアーム１２が回転駆動部１５によって所定の輻輳角の大きさだけ回転させられる。

図２に、放射線検出部１１とコンピュータ３０の内部の概略構成を示すブロック図を示す。

放射線検出部１１は、図２に示すように、被験者Ｐを透過した放射線の照射を受けて電荷を発生し、被験者Ｐの放射線画像を表す放射線画像信号を出力する放射線画像検出器１１ａと、放射線画像検出器１１ａから出力された放射線画像信号に対して所定の信号処理を施す信号処理部１１ｂとを備えている。

放射線画像検出器１１ａは、放射線画像の記録と読出しを繰り返して行うことができるものであり、放射線の照射を直接受けて電荷を発生する、いわゆる直接型の放射線画像検出器を用いてもよいし、放射線を一旦可視光に変換し、その可視光を電荷信号に変換する、いわゆる間接型の放射線画像検出器を用いるようにしてもよい。また、放射線画像信号の読出方式としては、ＴＦＴ（thin film transistor）スイッチをオン・オフされることによって放射線画像信号が読みだされる、いわゆるＴＦＴ読出方式のものを用いることが好ましいが、これに限らない。

信号処理部１１ｂは、放射線画像検出器１１ａから読み出された電荷信号を電圧信号に変換するチャージアンプなどからなるアンプ部や、アンプ部から出力された電圧信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部などを備えている。

コンピュータ３０は、中央処理装置（ＣＰＵ）および半導体メモリやハードディスクやＳＳＤ等のストレージデバイスなどを備えており、これらのハードウェアによって、放射線画像記憶部３０ａ、表示制御部３０ｂおよび撮影制御部３０ｃが構成されている。

放射線画像記憶部３０ａは、放射線検出部１１によって検出された立体視画像を構成する２枚の放射線画像信号を予め記憶するものである。

表示制御部３０ｂは、放射線画像記憶部３０ａから読み出された２枚の放射線画像信号に基づいて表示制御信号を生成し、その表示制御信号を表示部３１に出力して表示部３１に２枚の放射線画像信号に基づくステレオ画像を表示させるものであるとともに、表示部３１に表示されたステレオ画像の奥行方向および面内方向に移動可能な立体カーソルを表示部３１に表示させるものである。立体カーソルは、ステレオ画像内の所定の位置を特定したり、その特定位置に関する情報を取得したり、その特定位置に対して所定の処理を施したりするために用いられるものである。特定位置に関する情報としては、２点の特定位置の距離情報などがある。

撮影制御部３０ｃは、回転駆動部１５によるＣアーム１２の回転動作と、放射線源１０から射出される放射線の照射タイミングと、放射線画像検出器１１ａからの放射線画像信号の読出しとを制御するものである。

入力部４０は、観察者による撮影条件や観察条件などの入力や操作指示の入力などを受け付けるものであり、たとえば、キーボードやマウスなどの入力デバイスによって構成されるものである。特に、本実施形態においては、立体カーソルの奥行方向の位置を移動させるものとして、図３に示すようなホイールマウス４１が用いられる。ホイールマウス４１は、回転ホイール４２を備えており、この回転ホイール４２を観察者が回転させることによって立体カーソルの奥行方向の位置が変更される。

表示部３１は、コンピュータ３０から出力された２つの放射線画像信号を用いてステレオ画像表示するものであるが、その構成としては、たとえば、２つのモニタを用いて２つの放射線画像信号に基づく放射線画像をそれぞれ表示させて、これらをハーフミラーや偏光グラスなどを用いることで一方の放射線画像は観察者の右目に入射させ、他方の放射線画像は観察者の左目に入射させることによってステレオ画像を表示する構成を採用することができる。または、たとえば、２つの放射線画像を所定のシフト量（視差量）だけずらして重ね合わせて表示し、これを偏光グラスで観察することでステレオ画像を生成する構成としてもよいし、もしくはパララックスバリア方式およびレンチキュラー方式のように、２つの放射線画像を立体視可能な３Ｄ液晶に表示することによってステレオ画像を生成する構成としてもよい。

ここで、図４に表示制御部３０ｂのより具体的な構成を示す。表示制御部３０ｂは、図４に示すように、放射線画像記憶部３０ａから読み出された２枚の放射線画像信号に基づいて表示部３１にステレオ画像を表示させる放射線画像表示制御部５０と、表示部３１に立体カーソルを表示させる立体カーソル表示制御部５１とを備えている。

そして、立体カーソル表示制御部５１は、立体カーソルを構成する右目用カーソル画像信号と左目用カーソル画像信号とを生成し、これらをたとえば表示部３１の２つのモニタにそれぞれ表示させることによって立体視可能な立体カーソルを表示させるものである。これらの右目用カーソル画像信号と左目用カーソル画像信号とは左右方向に相対的なシフト量をもつように生成されるものである。

そして、立体カーソル表示制御部５１は、立体カーソル移動部５２、基準位置設定部５３および基準位置移動部５４を備えている。

立体カーソル移動部５２は、観察者による入力部４０からの入力に応じて表示部３１に表示された立体カーソルをステレオ画像の奥行方向および面内方向に移動させるものである。なお、面内方向とは、奥行方向に対して直交する面内の方向のことをいう。奥行方向をＺ方向とした場合、そのＺ方向に直交するＸ−Ｙ面内の方向のことをいう。

具体的には、立体カーソル移動部５２は、入力部４０からの入力に応じて右目用カーソル画像信号と左目用カーソル画像信号との相対的な左右のシフト量を変更することによって立体カーソルを奥行方向に移動させるものである。また、立体カーソル移動部５２は、入力部４０からの入力に応じて右目用カーソル画像信号と左目用カーソル画像信号との相対的な左右のシフト量を維持した状態で、これらの表示位置を左右方向および上下方向に変更することによって立体カーソルを面内方向に移動させるものである。

ここで、図５に、立体カーソルの表示例を示す模式図を示す。図５に示すＳＰは、被験者Ｐを撮影して表示部３１に表示されたステレオ画像ＳＰの模式図を示すものであり、図５に示すＣが立体カーソルである。立体カーソルＣは、観察者による入力部４０からの入力に応じて立体カーソル移動部５２によってＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向に移動するものである。

そして、上述したように立体カーソルＣは、奥行方向に重なり合う放射線画像中に表示されるため、立体カーソルＣを立体的に認識し、立体カーソルＣの奥行方向の位置を認識することは極めて困難である。特に、観察者が注視している関心領域から離れた位置に立体カーソルＣを移動させた際には、立体カーソルＣを立体視することが困難になり、立体カーソルの奥行方向の位置を認識することが困難となる。

そこで、本実施形態においては、観察者が入力部４０から所定の入力を行った際、立体カーソルＣが予め設定された基準位置に移動するようにしている。基準位置に移動させるための所定の入力については、たとえば、観察者がキーボードやマウスなどの入力デバイスによって入力するようにしてもよいし、画面にアイコンを表示させ、そのアイコンを指定することによって入力するようにしてもよい。また、ステレオ画像を切り替えた際に移動させるようにしてもよい。

そして、この基準位置は、観察者によって予め設定される位置であり、観察者にとって奥行方向の位置が把握しやすい位置に設定される。

基準位置の座標情報は基準位置設定部５３に予め設定される。そして、基準位置設定部５３は、基準位置に立体カーソルを表示する際の左目用カーソル画像信号と右目用カーソル画像信号との左右方向の相対的なシフト量ｄｃを、下式（１）に基づいて算出する。

ｄｃ＝ｌ×ｄ/（Ｌ−ｌ） ・・・（１）
ここで、上式（１）におけるｄは、図６に示すような、観察者の右目ＲＥと左目ＬＥとの間の間隔であり、Ｌは観察者と表示部３１の表示面との距離であり、予め設定入力されるものである。そして、ｌは、表示部３１の表示面から基準位置ＲＰの飛び出し量を示すものであり、観察者によって任意に設定可能なものである。

そして、基準位置設定部５３は、たとえば、観察者によって設定されたｌの値を取得し、このｌの値と予め設定入力されたｄおよびＬの値とに基づいて、上式により左目用カーソル画像信号と右目用カーソル画像信号とのシフト量ｄｃを算出するとともに、基準位置ＲＰの面内方向の座標情報に基づいて、左目用カーソル画像信号と右目用カーソル画像信号との基準位置ＲＰに応じた座標情報を算出し、これらを基準位置移動部５４に出力するものである。なお、基準位置ＲＰの面内方向の座標情報も、たとえば、観察者によって任意に設定可能なものである。

ここで、上記説明では、基準位置ＰＲの飛び出し量を観察者によって任意に入力するようにしたので、観察者が、その個人の立体視能力などに応じて所望の任意の位置に基準位置ＲＰを設定することができるが、基準位置ＲＰの飛び出し量ｌについては、この方法に限らず、たとえば、ステレオ画像として表示された被写体の所定の位置の飛び出し量を算出し、その飛び出し量を基準位置ＲＰの飛び出し量ｌとして設定するようにしてもよい。以下、被写体の所定位置の飛び出し量を算出する方法について説明する。

まず、一般的に、ステレオ画像の表示の際の被写体の飛び出し量ｌ’は、観察距離に比例し、下式（２）で表すことができる。
ｌ’＝Ｌ×ｄｉ/（ｄｉ＋ｄ） ・・・（２）
ただし、ｄｉは左右の表示画像のシフト量であり、ｄは観察者の両眼間隔である。

一方、上記ｄｉは、撮影画像の左右のシフト量ｄｐとモニタの表示倍率によって、下式によって求められる。なお、Ｐｄは検出器のピクセルサイズ、Ｐｍはモニタのピクセルサイズ、Ｍは単なる表示における拡大/縮小倍率である。
ｄｉ＝ｄｐ×モニタの表示倍率＝ｄｐ×Ｐｄ/Ｐｍ×Ｍ
そして、上式（２）におけるｄｐは、図７に示すような、ＦＩＤ（Ｆ）と、放射線源１０の輻輳角（θｔ）と、被写体Ｐの体厚（Ｄ）とにより下式（３）により算出される。なお、ＦＩＤは、放射線源１０と検出器との間隔である。
ｄｐ＝Ｄ×ｄｔ/（Ｆ−Ｄ） ・・・（３）
ｄｔ＝２×Ｆ×ｔａｎ（θｔ/２）
なお、放射線源１０の輻輳角θｔについては、ステレオ画像の表示時の視差角（奥側を立体視するときの輻輳角と手前を立体視するときの輻輳角との差）が、たとえば、２度の範囲に収まるように予め設定されるものである。定性的には、被写体が厚いものである場合には飛び出し量ｌ’が大きくなるので輻輳角θｔは小さく設定される。

上述したようにして、ステレオ画像の表示の際の飛び出し量ｌ’は、上式（２），（３）により、ＦＩＤ（Ｆ）および放射線源１０の輻輳角（θｔ）の撮影ジオメトリ（撮影条件）と、被写体の体厚（Ｄ）と、観察距離などに基づいて算出することができる。

したがって、たとえば、基準位置ＲＰを体表面（最大飛び出し量）の位置に設定する場合には、上述したようにして算出した飛び出し量ｌ’をそのまま基準位置ＲＰの飛び出し量ｌとして設定するようにすればよい。また、基準位置ＲＰをステレオ画像の奥行き（体厚）の中央に設定する場合には、上述したようにして算出した飛び出し量ｌ’の２分の１と基準位置ＲＰの飛び出し量ｌとして設定するようにすればよい。

なお、上述したようにして飛び出し量ｌ’を算出する場合には、撮影ジオメトリ（撮影条件）や被写体の体厚（Ｄ）の情報は、たとえば、撮影した放射線画像のヘッダ情報に入れるようにすればよく、基準位置設定部５３が、ヘッダ情報からこれらの情報を取得して基準位置ＲＰの飛び出し量ｌを算出し、これに基づいて左目用カーソル画像信号と右目用カーソル画像信号とのシフト量ｄｃを算出するようにすればよい。

また、これに限らず、撮影ジオメトリの情報や体厚情報については、入力部４０から入力してもよいし、また、本発明をステレオマンモグラフィに適用した場合には、乳房を圧迫する圧迫板が用いられるので、この圧迫板の位置情報に基づいて乳房の厚さ情報を取得するようにしてもよい。

また、被写体Ｐとして図８（Ａ）に示すような胸部を撮影する場合には、その肋骨の一部を基準位置として設定することができる。たとえば、図８（Ｂ）に示すような肋骨の一部の位置を基準位置ＲＰとして設定する場合には、たとえば、図９に示すように、表示部３１に表示された右目用放射線画像（実線で示す）上と左目用放射線画像（破線で示す）上とにおいて、対応する所定の肋骨の端部の位置を観察者が入力部４０を用いて指定し、その指定した箇所（×印で示す）の左右方向についてのズレ量ｄｎを取得し、このズレ量ｄｎを、上述した表示画像の左右のシフト量ｄｉとして、上式（２）に基づいて飛び出し量ｌ’を算出し、この飛び出し量ｌ’を基準位置ＲＰの飛び出し量ｌとして設定し、上式（１）に基づいて左目用カーソル画像信号と右目用カーソル画像信号とのシフト量ｄｃを算出するようにすればよい。

なお、上述したように所定の肋骨の端部の位置を観察者が入力部４０を用いて指定するのではなく、予め設定されたパターン認識などの画像認識の条件に応じて上記肋骨の端部の位置を自動認識するようにしてもよい。

また、本実施形態の放射線ステレオ画像撮影表示システムは、被験者の胸部や頭部などのステレオ画像を撮影するものであるが、たとえば、本発明を乳房を撮影対象としたいわゆるステレオマンモグラフィに適用し、被写体Ｐとして図１０（Ａ）に示すような乳房を撮影する場合には、その乳房の乳頭位置を基準位置として設定することができる。たとえば、図１０（Ｂ）に示すような乳頭位置を基準位置ＲＰとして設定する場合には、たとえば、図１１に示すように、表示部３１に表示された右目用放射線画像（実線で示す）上と左目用放射線画像（破線で示す）上とにおいて、対応する乳頭位置を観察者が入力部４０を用いて指定し、その指定した箇所（×印で示す）の左右方向についてのズレ量ｄｎを取得し、このズレ量ｄｎを、上述した撮影画像の左右のシフト量ｄｐとして、上式（２）に基づいて飛び出し量ｌ’を算出し、この飛び出し量ｌ’を基準位置ＲＰの飛び出し量ｌとして設定し、上式（１）に基づいて左目用カーソル画像信号と右目用カーソル画像信号とのシフト量ｄｃを算出するようにすればよい。

なお、上述したように乳頭位置を観察者が入力部４０を用いて指定するのではなく、予め設定されたパターン認識などの画像認識の条件に応じて上記肋骨の端部の位置を自動認識するようにしてもよい。この場合には、ズレ量ｄｎを、上述した撮影画像の左右のシフト量ｄｉとして、上式（２）に基づいて飛び出し量ｌ’を算出するようにすればよい。

また、上述したように肋骨の一部や乳頭位置を基準位置として設定する方法としては、観察者による入力に限らず、たとえば、肋骨の一部に対応する被験者の体表や被験者の乳頭位置に放射線吸収部材からなるマーカーを貼り付け、右目用放射線画像と左目用放射線画像とに現れるマーカー画像を自動的に検出するか、もしくは観察者によって入力部４０を用いて指定するかによって基準位置を設定することができる。なお、このようにマーカーを用いて基準位置を設定する方法は、マーカー画像が被写体の放射線画像内に写り込んでしまい診断画像の障害陰影となってしまう可能性があるため、マーカーを設ける位置としては、被験者の体表ではなく、たとえば、被写体が設置される撮影台上や圧迫板上などとし、被写体の放射線画像内に写り込まないようにすることが好ましい。

そして、基準位置移動部５４は、入力部４０からの所定の入力などを受け付けた際、上述したようにして基準位置設定部５３において算出された左目用カーソル画像信号と右目用カーソル画像信号との基準位置ＲＰに応じた座標情報とシフト量とに基づいて、立体カーソルを基準位置に移動させて表示させるものである。

また、上述したようにして設定した基準位置を把握しやすくするため、基準位置を基準カーソルとして表示させる基準位置表示制御部を表示制御部３０ｂにさらに設けるようにしてもよい。そして、基準位置表示制御部によって基準カーソルを表示する際には、基準カーソルの位置を目立たせるため、基準カーソルの輝度を基準カーソル以外の放射線画像の輝度よりも高くするようにしてもよい。また、基準カーソルの色を基準カーソル以外の放射線画像の色とは異なる色にするようにしてもよく、たとえば、放射線画像をモノクロ表示する場合には、基準カーソルをカラー表示するようにしてもよい。もしくは、基準カーソルの境界部分で周囲とのコントラストを上げるようにしてもよい。

また、この基準カーソルの表示については、診断の妨げとならないように入力部４０からの指示によって消えるようにし、再び必要となった場合に、入力部４０からの指示によって再度表示されるようにしてもよい。

次に、本放射線ステレオ画像撮影表示システムの作用について説明する。

まず、図１に示すように、被験者Ｐをベッド２２上に横たわらせ、被験者Ｐの体の略中心を回転軸Ｃとして、この回転軸Ｃを挟んで放射線源１０と放射線検出部１１とが対称位置に配されるようにＣアーム１２の位置決めが行なわれる。なお、Ｃアーム１２の位置決めについては、撮影者が観察したい所望の方向に応じて任意に行われるが、その位置決めされたＣアーム１２の状態における放射線源１０から放射線検出部１１に向かう方向がステレオ画像の奥行方向となる。

次に、入力部４０おいて、撮影者によって輻輳角θなどの種々の撮影条件が入力された後、撮影開始の指示が入力される。なお、このとき、基準位置ＲＰの座標情報を算出するために用いられる、被験者Ｐの体厚情報や、放射線源１０の焦点位置の距離ｄｔや、撮影距離Ｆなども入力するようにしてもよい。また、このとき、基準位置ＲＰの奥行方向の座標値と面内方向の座標値とを直接入力して基準位置ＲＰを設定するようにしてもよい。

そして、入力部４０において撮影開始の指示があると、被験者Ｐのステレオ画像の撮影が行われる。具体的には、まず、撮影制御部３０ｃが、入力部４０から入力された輻輳角θを取得し、この輻輳角θの情報に基づいて、所定位置に位置決めされたＣアーム１２の位置から＋θ°回転するよう回転駆動部１５に制御信号を出力する。なお、本実施形態においては輻輳角θとして±２°が入力されたものとする。

そして、この撮影制御部３０ｃから出力された制御信号に応じてＣアーム１２が＋２°回転する。続いて撮影制御部３０ｃは、放射線源１０と放射線検出部１１に対して放射線の照射と放射線画像信号の読出しを行うよう制御信号を出力する。この制御信号に応じて、放射線源１０から放射線が射出され、被験者Ｐを＋２°方向から撮影した放射線画像が放射線画像検出器１１ａによって検出される。そして、放射線画像検出器１１ａから放射線画像信号が読み出され、その放射線画像信号に対して信号処理部１１ｂにおいて所定の信号処理が施された後、コンピュータ３０の放射線画像記憶部３０ａに記憶される。

次に、撮影制御部３０ｃは、Ｃアーム１２を最初に位置決めされた位置に一旦戻した後、−θ°回転するよう回転駆動部１５に制御信号を出力する。すなわち、本実施形態においては、Ｃアーム１２を−２°回転するよう回転駆動部１５に制御信号を出力する。

そして、この撮影制御部３０ｃから出力された制御信号に応じてＣアーム１２が−２°回転し、続いて撮影制御部３０ｃは、放射線源１０と放射線検出部１１に対して放射線の照射と放射線画像信号の読出しを行うよう制御信号を出力する。この制御信号に応じて、放射線源１０から放射線が射出され、被験者Ｐを−２°方向から撮影した放射線画像が放射線画像検出器１１ａによって検出される。そして、放射線画像検出器１１ａから放射線画像信号が読み出され、その放射線画像信号に対して信号処理部１１ｂにおいて所定の信号処理が施された後、コンピュータ３０の放射線画像記憶部３０ａに記憶される。

そして、表示制御部３０ｂの放射線画像表示制御部５０によって放射線画像記憶部３０ａから２枚の放射線画像信号が読み出され、所定の処理が施された後、表示部３１に出力され、表示部３１において、入力された２枚の放射線画像信号に基づいて被験者Ｐのステレオ画像が表示される。

そして、上述したようにして表示部３１にステレオ画像が表示されるとともに、立体カーソル表示制御部５１によって表示部３１に立体カーソルが表示される。

観察者は、表示部３１に表示されたステレオ画像を観察しながら所望の目的に応じて立体カーソルの位置を入力部４０を用いて移動させる。

そして、観察者が、立体カーソルの奥行方向の位置を把握しづらいと感じた場合には、入力部４０を用いて所定の入力操作が行われ、その入力に応じて立体カーソルは、上述した基準位置ＲＰに移動する。このように立体カーソルが予め設定された基準位置ＲＰに復帰することによって観察者は立体カーソルの奥行方向の位置を容易に把握することができる。なお、基準位置ＲＰの設定方法および表示方法については上述したとおりである。

なお、上記実施形態は、本発明の立体視画像表示装置の一実施形態を、胸部や頭部などを撮影する放射線画像撮影表示システムに適用したものであるが、これに限らず、上述したようなステレオマンモグラフィにも適用することが可能である。

また、本発明は、放射線画像の立体視画像を表示する場合に限らず、デジタルカメラなどその他の撮影装置で撮影した画像を立体視画像として表示する場合においても適用することができる。

１ 撮影装置
１０ 放射線源
１１ 放射線検出部
１１ａ 放射線画像検出器
１１ｂ 信号処理部
１２ Ｃアーム
１５ 回転駆動部
３０ コンピュータ
３０ａ 放射線画像記憶部
３０ｂ 放射線画像選択部
３０ｃ 表示信号生成部
３０ｄ 情報取得部
３０ｅ 撮影範囲取得部
３０ｆ 撮影制御部
３１ モニタ
４０ 入力部

Claims (26)

1. 互いに異なる撮影方向からの被写体の撮影によって取得された前記撮影方向毎の画像を用いて立体視可能な立体視画像を表示するとともに、該表示された前記立体視画像の奥行方向および面内方向に移動可能な立体カーソルを表示させる立体視画像表示方法において、
   所定の移動指示の入力を受け付けて前記立体カーソルを前記奥行方向および前記面内方向に移動可能にするとともに、前記奥行方向および前記面内方向の基準位置を予め設定し、
   前記所定の移動指示の入力を受け付けて前記立体カーソルを移動させた後、さらに前記移動指示の入力とは異なる所定の入力を受け付けた際、前記移動した立体カーソルを前記移動後の位置から前記基準位置まで自動的に移動させることを特徴とする立体視画像表示方法。
2. 互いに異なる撮影方向からの被写体の撮影によって取得された前記撮影方向毎の画像を用いて立体視可能な立体視画像を表示する表示部と、該表示部に表示された前記立体視画像の奥行方向および面内方向に移動可能な立体カーソルを前記表示部に表示させる立体カーソル表示制御部とを備えた立体視画像表示装置において、
   前記立体カーソル表示制御部が、
   所定の移動指示の入力を受け付けて前記立体カーソルを前記奥行方向および前記面内方向に移動させる立体カーソル移動部と、
   前記奥行方向および前記面内方向の基準位置が予め設定された基準位置設定部と、
   前記所定の移動指示の入力を受け付けて前記立体カーソル移動部によって前記立体カーソルが移動させられた後、さらに所定の入力を受け付けた際、前記移動させられた立体カーソルを前記移動後の位置から前記基準位置まで自動的に移動させる立体カーソル基準位置移動部とを備えたことを特徴とする立体視画像表示装置。
3. 前記立体カーソル表示制御部が、左目用カーソル画像と右目用カーソル画像とを用いて前記立体カーソルを表示させるものであることを特徴とする請求項２記載の立体視画像表示装置。
4. 前記立体カーソル移動部が、前記所定の入力に応じて表示面上における前記左目用カーソル画像と前記右目用カーソル画像との相対的な左右方向のシフト量を変更することによって前記立体カーソルを前記奥行方向に移動させるものであることを特徴とする請求項３記載の立体視画像表示装置。
5. 前記立体カーソル移動部が、表示面上における前記左目用カーソル画像と前記右目用カーソル画像との相対的な左右方向のシフト量を維持した状態で、前記所定の移動指示の入力に応じて前記表示面上における前記左目用カーソル画像と前記右目用カーソル画像との表示位置を変更することによって前記立体カーソルを前記面内方向に移動させるものであることを特徴とする請求項３または４記載の立体視画像表示装置。
6. 前記基準位置設定部が、前記基準位置の前記奥行方向および前記面内方向の座標値の入力を受け付けて前記基準位置を設定するものであることを特徴とする請求項２から５いずれか１項記載の立体視画像表示装置。
7. 前記基準位置設定部が、前記基準位置に関する情報の入力を受け付けて前記基準位置の座標情報を算出するものであることを特徴とする請求項２から５いずれか１項記載の立体視画像表示装置。
8. 前記基準位置に関する情報が、前記立体視画像を構成する画像の撮影条件を含むことを特徴とする請求項７記載の立体視画像表示装置。
9. 前記撮影条件が、前記画像を撮影する際に前記被写体に照明光を照射した照明部と前記画像を撮像した撮像部との間の距離および前記互いに異なる撮影方向から照射された照明光の光軸がなす角を含むことを特徴とする請求項８記載の立体視画像表示装置。
10. 前記基準位置設定部が、前記立体視画像の観察条件と前記基準位置の奥行方向の座標情報とに基づいて、前記左目用カーソル画像と前記右目用カーソル画像との相対的な左右方向のシフト量を設定するものであることを特徴とする請求項３記載の立体視画像表示装置。
11. 前記観察条件が、前記立体視画像を観察する観察者の両眼間隔および前記観察者の両眼焦点と前記表示部の表示面との間の距離のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１０記載の立体視画像表示装置。
12. 前記立体視画像を構成する画像が、放射線を前記被写体に照射することによって取得された放射線画像であることを特徴とする請求項２から１１いずれか１項記載の立体視画像表示装置。
13. 前記基準位置設定部が、前記被写体の前記奥行方向の厚さ情報および前記放射線画像の撮影条件のうちの少なくとも１つに基づいて前記基準位置の座標情報を算出するものであることを特徴とする請求項１２記載の立体視画像表示装置。
14. 前記撮影条件が、前記放射線画像を撮影する際に前記被写体に放射線を照射した放射線源と前記放射線画像を撮像した放射線画像検出器との間の距離および前記放射線の放射線軸と前記放射線画像検出器の撮像面とがなす角のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１３記載の立体視画像表示装置。
15. 前記基準位置設定部が、前記基準位置として前記放射線画像内に表示された所定の生体部位の位置を設定するものであることを特徴とする請求項１２記載の立体視画像表示装置。
16. 前記基準位置設定部が、観察者による前記生体部位の位置の指定を受け付けて前記基準位置を設定するものであることを特徴とする請求項１５記載の立体視画像表示装置。
17. 前記基準位置設定部が、前記放射線画像に基づいて前記生体部位の位置を自動的に認識することによって前記基準位置を設定するものであることを特徴とする請求項１５記載の立体視画像表示装置。
18. 前記基準位置設定部が、前記基準位置として前記放射線画像内に表示されたマーカー画像の位置を設定するものであることを特徴とする請求項１２記載の立体視画像表示装置。
19. 前記基準位置設定部が、観察者による前記マーカー画像の位置の指定を受け付けて前記基準位置を設定するものであることを特徴とする請求項１８記載の立体視画像表示装置。
20. 前記基準位置設定部が、前記マーカー画像の位置を自動的に認識することによって前記基準位置を設定するものであることを特徴とする請求項１８記載の立体視画像表示装置。
21. 前記表示部が、前記被写体の左目用画像と前記左目用カーソル画像とを表示する左目用表示部と、前記被写体の右目用画像と前記右目用カーソル画像とを表示する右目用表示部とを別個に備えたものであることを特徴とする請求項３記載の立体視画像表示装置。
22. 前記基準位置設定部において設定された基準位置を前記表示部に表示する基準位置表示制御部を備えたことを特徴とする請求項２から２１いずれか１項記載の立体視画像表示装置。
23. 前記基準位置表示制御部が、前記基準位置の表示と非表示とを切り替え可能なものであることを特徴とする請求項２２記載の立体視画像表示装置。
24. 前記基準位置表示制御部が、前記基準位置を該基準位置以外の表示よりも高い輝度で表示するものであることを特徴とする請求項２２または２３記載の立体視画像表示装置。
25. 前記基準位置表示制御部が、前記基準位置を該基準位置以外の画像の色とは異なる色で表示するものであることを特徴とする請求項２２から２４いずれか１項記載の立体視画像表示装置。
26. 回転ホイールを有するホイールマウスを備え、
    前記立体カーソル移動部が、前記回転ホイールの回転動作の入力を受け付けることによって前記立体カーソルの前記奥行方向への移動指示を受け付けるものであることを特徴とする請求項２から２５いずれか１項記載の立体視画像表示装置。