JP5551955B2 - 投影画像生成装置、方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
のみである。特許文献1の段落0131には、血管の観察部位に依存してオパシティーカーブの微調整が必要であることが述べられており、特許文献1は、上記の問題点を何ら解消するものではない。
11:入力手段
12:仮想内視鏡画像生成手段
13:オパシティーカーブ設定手段
14:視点位置設定手段
15:移動量決定手段
16:出力手段
17:パス設定手段
18:制御点設定手段
19:制御点情報記憶部
20:カラーマップ設定手段
21:表示装置
Claims (22)
- 撮影装置を用いて撮影された管腔を有する被検体の内部を示す三次元データに基づいて、前記管腔の内部を疑似的な三次元画像で可視化するための仮想内視鏡画像をボリュームレンダリング法により生成する仮想内視鏡画像生成手段と、
前記仮想内視鏡画像生成手段に対して、前記ボリュームレンダリングで用いられる、前記三次元データの画素値と不透明度との関係を定義するオパシティーカーブを設定するオパシティーカーブ設定手段と、
前記仮想内視鏡画像生成手段に対して前記仮想内視鏡画像の視点位置を設定する視点位置設定手段と、
前記視点位置設定手段が設定した視点位置に対して、基準となる視点位置でのオパシティーカーブに対する前記オパシティーカーブの移動量を決定する移動量決定手段とを備え、
前記オパシティーカーブ設定手段が、前記仮想内視鏡画像生成手段が前記視点位置設定手段で設定された視点位置の仮想内視鏡画像を生成する際に、前記基準となる視点位置でのオパシティーカーブを前記移動量決定手段で決定された移動量だけ移動させたオパシティーカーブを前記仮想内視鏡画像生成手段に対して設定するものであることを特徴とする投影画像生成装置。 - 前記オパシティーカーブ設定手段が、前記基準となる視点位置でのオパシティーカーブで定義される画素値と不透明度との関係を、画素値方向に前記決定された移動量だけ平行移動させるものであることを特徴とする請求項1に記載の投影画像生成装置。
- 画素値を変数vとし、前記基準となる視点位置でのオパシティーカーブをOD(v)とし、前記移動量決定手段が決定した移動量をmとしたとき、前記オパシティーカーブ設定手段が、O(v)=OD(v−m)で表わされるオパシティーカーブを前記仮想内視鏡画像生成手段に対して設定するものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の投影画像生成装置。
- 前記基準となる視点位置が、所定の初期視点位置であることを特徴とする請求項1から3何れかに記載の投影画像生成装置。
- 前記基準となる視点位置が、前記視点位置設定手段が視点位置を変更したときの変更前の視点位置であることを特徴とする請求項1から3何れかに記載の投影画像生成装置。
- 前記移動量決定手段が、前記基準となる視点位置の周辺領域における前記三次元データのデータ分布と前記位置設定手段が設定した視点位置の周辺領域における前記三次元データのデータ分布とに基づいて前記移動量を決定するものであることを特徴とする請求項1から5何れかに記載の投影画像生成装置。
- 前記移動量決定手段が、前記基準となる視点位置の周辺領域における前記三次元データのデータ分布を表すヒストグラムと、前記視点位置設定手段が設定した視点位置の周辺領域における前記三次元データのデータ分布を表すヒストグラムとのマッチングを行い、前記移動量を決定するものであることを特徴とする請求項1から6何れかに記載の投影画像生成装置。
- 前記移動量決定手段が、前記基準となる視点位置の周辺領域における前記三次元データの画素値のヒストグラムを画素値を変数vとしてHD(v)とし、前記視点位置設定手段が設定した視点位置の周辺領域における前記三次元データの画素値のヒストグラムを画素値を変数vとしてHn(v)としたとき、HD(v−x)で表わされるヒストグラムとヒストグラムHn(v)との類似度をxの値を変化させつつ計算し、類似度が最大となるときのxの値を前記移動量として決定するものであることを特徴とする請求項7に記載の投影画像生成装置。
- 前記移動量決定手段が、前記基準となる視点位置の周辺領域における前記三次元データの画素値のヒストグラムを画素値を変数vとしてHD(v)とし、前記視点位置設定手段が設定した視点位置の周辺領域における前記三次元データの画素値のヒストグラムを画素値を変数vとしてHn(v)とし、P(H(v))をヒストグラムH(v)中のピーク位置を求める関数としたとき、x=P(HD(v))−P(Hn(V))で求まるxの値を前記移動量として決定するものであることを特徴とする請求項7に記載の投影画像生成装置。
- 前記管腔内に1以上の制御点を設定し、該制御点に対して前記初期視点位置でのオパシティーカーブを画素値方向に平行移動することでオパシティーカーブを設定し、前記制御点の管腔内での位置と初期視点位置でのオパシティーカーブからの移動量とを対応付けて制御点情報として記憶する制御点設定手段を更に備え、
前記移動量決定手段が、前記視点位置設定手段が設定した視点位置の管腔内での位置と、前記制御点情報に含まれる前記制御点の管腔内での位置及び前記初期視点位置でのオパシティーカーブからの移動量とに基づいて、前記位置設定手段が設定した視点位置における初期視点位置でのオパシティーカーブからの移動量の推定値を求め、該推定値を移動量として決定するものであることを特徴とする請求項4に記載の投影画像生成装置。 - 前記管腔内にパスを設定するパス設定手段を更に備え、前記制御点及び視点位置の前記管腔内での位置が前記パスの始点からの距離で表わされるものであることを特徴とする請求項10に記載の投影画像生成装置。
- 前記制御点設定手段が2以上の制御点を設定し、
前記移動量決定手段が、前記視点位置設定手段が設定した視点位置の管腔での位置が2つの制御点の間に位置するとき、少なくとも前記2つの制御点のそれぞれにおける移動量に基づいて、前記視点位置設定手段が設定した視点位置における移動量の推定値を補間により求めるものであることを特徴とする請求項10又は11に記載の投影画像生成装置。 - 前記移動量決定手段が、前記2つの制御点を含む前記視点位置設定手段が設定した視点位置の前後4点の制御点における移動量に基づいて、スプライン補間により前記移動量の推定値を求めるものであることを特徴とする請求項12に記載の投影画像生成装置。
- 前記ボリュームレンダリングで用いられる、前記三次元データの画素値と表示色との関係を定義するカラーマップを前記仮想内視鏡画像生成手段に対して設定するカラーマップ設定手段を更に備え、
前記カラーマップ設定手段が、前記仮想内視鏡画像生成手段が前記視点位置設定手段で設定された視点位置の仮想内視鏡画像を生成する際に、前記基準となる視点位置でのカラーマップを前記移動量決定手段で決定された移動量だけ移動させたカラーマップを前記仮想内視鏡画像生成手段に対して設定するものであることを特徴とする請求項1から13何れかに記載の投影画像生成装置。 - 前記カラーマップ設定手段が、前記基準となる視点位置でのカラーマップで定義される画素値と表示色との関係を、画素値方向に前記決定された移動量だけ平行移動させるものであることを特徴とする請求項14に記載の投影画像生成装置。
- 画素値を変数vとし、前記基準となる視点位置でのカラーマップをClrMapD(v)とし、前記移動量決定手段が決定した移動量をmとしたとき、前記カラーマップ設定手段が、ClrMap(v)=ClrMapD(v−m)で表わされるカラーマップを前記仮想内視鏡画像生成手段に対して設定するものであることを特徴とする請求項14又は15に記載の投影画像生成装置。
- 撮影装置を用いて撮影された管腔を有する被検体の内部を示す三次元データに基づいて、前記管腔の内部を疑似的な三次元画像で可視化するための仮想内視鏡画像をボリュームレンダリング法により生成する方法において、
前記ボリュームレンダリングで用いる、前記三次元データの画素値と不透明度との関係を定義するオパシティーカーブを、基準となる視点位置でのオパシティーカーブから移動させ、該移動させたオパシティーカーブを用いて前記仮想内視鏡画像を生成することを特徴とする投影画像生成方法。 - 前記オパシティーカーブの移動を、生成すべき仮想内視鏡画像の視点位置に対して、前記基準となる視点位置でのオパシティーカーブに対する移動量を決定し、前記決定した移動量だけ前記オパシティーカーブを移動させることにより行うことを特徴とする請求項17に記載の投影画像生成方法。
- 前記オパシティーカーブの移動を、前記基準となる視点位置でのオパシティーカーブで定義される画素値と不透明度との関係を、画素値方向に前記決定された移動量だけ平行移動させることにより行うことを特徴とする請求項18に記載の投影画像生成方法。
- 前記オパシティーカーブの移動量の決定を、前記基準となる視点位置の周辺領域における前記三次元データのデータ分布と生成すべき仮想内視鏡画像の視点位置の周辺領域における前記三次元データのデータ分布とに基づいて行うことを特徴とする請求項18又は19に記載の投影画像生成方法。
- 前記仮想内視鏡画像の生成に先立って、更に、前記管腔内に1以上の制御点を設定し、該制御点に対して前記オパシティーカーブの移動量を設定し、前記制御点の管腔内での位置と前記オパシティーカーブの移動量とを対応付けて制御点情報として記憶し、
前記オパシティーカーブの移動量の決定を、生成すべき仮想内視鏡画像の視点位置の管腔内での位置と、前記制御点情報に含まれる前記制御点の管腔内での位置及び前記オパシティーカーブの移動量とに基づいて、生成すべき仮想内視鏡画像の視点位置におけるオパシティーカーブの移動量の推定値を求め、該推定値を移動量として決定することにより行うことを特徴とする請求項18又は19に記載の投影画像生成方法。 - 撮影装置を用いて撮影された管腔を有する被検体の内部を示す三次元データに基づいて、前記管腔の内部を疑似的な三次元画像で可視化するための仮想内視鏡画像をボリュームレンダリング法により生成するステップをコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記ボリュームレンダリングで用いる、前記三次元データの画素値と不透明度との関係を定義するオパシティーカーブを、基準となる視点位置でのオパシティーカーブから移動させ、該移動させたオパシティーカーブを前記仮想内視鏡画像を生成する際に用いるオパシティーカーブとして設定するステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
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