JP6598565B2 - 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像処理装置、画像処理方法及びプログラムに関する。

従来、３次元の診断画像を基に、３次元の診断画像における基準軸上の位置を変化させながら、基準軸に垂直な、各位置における断層画像（スライス）を連続的に表示する表示装置が知られている。これにより、医師等のユーザは、病変や血管等の組織構造の連続性を考慮しながら、読影することができる。さらに、複数の撮像装置（モダリティ）、異なる体位、時刻、撮像パラメータ等で撮像した３次元の診断画像を比較して診断を行うべく、複数の３次元診断画像それぞれに対応する断層画像を表示する装置も知られている。

このように複数の画像を表示する際には、ユーザは解剖学的に等しい位置を特定する必要がある。これに対し、特許文献１には、複数画像間において変形位置合わせを行う技術が開示されている。また、特許文献２には、位置合わせの誤差を考慮し、対応点が存在し得る範囲を表示する技術が開示されている。これにより対応点の探索を行うべき存在範囲が制限されるため、ユーザは、効率良く注目点に対応する点を特定することができる。

特開平１０−１３７２３１号公報 特開２０１３−１６５９３６号公報

しかしながら、対応点の位置推定の精度が低い場合には、ユーザは、推定位置を基準として、３次元画像のスライスをページングしながら、正しい対応点を探索する必要がある。また、特許文献２の技術のように、存在範囲を表示したとしても、表示中のスライスが存在範囲から外れた場合には、存在範囲を見失ってしまう場合がある。

本発明はこのような課題に鑑みなされたもので、複数の３次元画像間の対応点の探索作業を容易にすることを目的とする。

そこで、本発明は、画像処理装置であって、第１の３次元画像中の注目点の位置を取得する取得手段と、前記第１の３次元画像中の注目点の位置に対応する第２の３次元画像中の対応点が存在し得る存在範囲を算出する位置算出手段と、前記対応点の存在範囲と、前記第２の３次元画像内を通るスライスの位置を対応付けて表示手段に表示させる表示制御手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、複数の３次元画像間の対応点の探索作業を容易にすることができる。

医用画像処理システムを示す図である。 画像処理装置のソフトウェア構成を示す図である。 ３次元画像の説明図である。 画像処理装置による処理を示すフローチャートである。 スライス画面の一例を示す図である。 第１のスライスと第１のスライスバーの関係についての説明図である。 第１の注目点に対応する、第１のスライス軸上の位置を特定する処理の説明図である。 存在範囲に対応する第２のスライス軸上の範囲を特定する処理の説明図である。 第１の変更例の説明図である。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図１は、実施形態に係る医用画像処理システムを示す図である。画像処理装置１００は、ＣＰＵ１０１と、ＲＯＭ１０２と、ＲＡＭ１０３と、ＨＤＤ１０４と、表示部１０５と、入力部１０６と、通信部１０７とを有している。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に記憶された制御プログラムを読み出して各種処理を実行する。ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１の主メモリ、ワークエリア等の一時記憶領域として用いられる。ＨＤＤ１０４は、画像データや各種プログラム等各種情報を記憶する。表示部１０５は、各種情報を表示する。入力部１０６は、キーボードやマウスを有し、ユーザによる各種操作を受け付ける。なお、入力部１０６は、表示部１０５と一体に設けられたタッチパネルを更に有し、タッチパネルへの入力も受け付ける。通信部１０７は、ネットワークを介して画像形成装置等の外部装置との通信処理を行う。

なお、後述する画像処理装置１００の機能や処理は、ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２又はＨＤＤ１０４に格納されているプログラムを読み出し、このプログラムを実行することにより実現されるものである。また、画像処理装置１００は、表示部１０５を備えず、外部接続された表示装置に対し、各種情報を表示してもよい。

画像処理装置１００は、ネットワークを介して接続するＤＢ１１０に記録されている複数の医用画像を読み出し、これを表示部１０５に表示する。ＤＢ１１０は、医用画像として、不図示の医用画像収集装置により収集された、複数の３次元画像を記憶している。ＤＢ１１０はさらに、各３次元画像間の位置合わせに必要な情報を記憶している。

画像処理装置１００は、通信部１０７を介してＤＢ１１０から複数の３次元画像を取得し、各３次元画像から得られた断層画像（以下、スライスと称する）を同一画面に表示する。これにより、医師等のユーザは、複数の３次元画像において、例えば病変部等の注目点の画像を比較することができる。

図２は、画像処理装置１００の構成を示す図である。画像処理装置１００は、受付部２０１と、画像取得部２０２と、位置合わせ部２０３と、スライス生成部２０４と、位置算出部２０５と、範囲算出部２０６と、スライス軸処理部２０７と、表示制御部２０８とを有している。

受付部２０１は、入力部１０６へのユーザ操作に応じた各種指示を受け付ける。画像取得部２０２は、例えば、通信部１０７を介してＤＢ１１０から３次元画像を取得する。位置合わせ部２０３は、画像取得部２０２が取得した複数の３次元画像間の位置合わせを行う。なお、本実施形態においては、説明の便宜上、同一の被写体を撮像した２つの３次元画像（第１の３次元画像と第２の３次元画像）を表示対象とする場合を例に説明する。ただし、画像処理装置１００は、３以上の３次元画像を表示対象とすることも可能である。

スライス生成部２０４は、３次元画像からスライス（断面画像）を生成する。スライス生成部２０４は、２つの３次元画像からそれぞれスライス（断面画像）を生成してもよい。スライス（断面画像）は２次元画像である。位置算出部２０５は、受付部２０１から第１の３次元画像における注目点の指定情報を受け付けると、第１の３次元画像中の注目点に対応する、第２の３次元画像中の注目点が存在し得る、第２の３次元画像における推定位置を算出する。なお、以下、第１の３次元画像における注目点を第１の注目点と称することとする。また、第２の３次元画像における、注目点に対応する点を第２の注目点と称することとする。範囲算出部２０６は、受付部２０１から第１の注目点の指定情報を受け付けると、第２の注目点が存在し得る、第２の３次元画像における範囲、すなわち存在範囲を算出する。

図３は、３次元画像の説明図である。３次元画像３００は、原点を３１０とする座標系３２０で表現される。３次元画像３００は、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向それぞれに等間隔に整列したボクセル３３０の集合で構成されるボリュームデータである。各方向のボクセルの数は、Ｎｘ、Ｎｙ、Ｎｚで表現される。また、各方向の隣接ボクセルの間隔は、ｍｍで表現される。すべてのボクセルはボクセル値を持つ。ボクセル値としては、例えば、ＣＴ画像を用いる場合、ＣＴ値が挙げられる。

スライス軸処理部２０７は、表示部１０５に表示されるスライスに対応するスライス軸に関する処理を行う。ここで、スライス軸は、スライスの垂線である。画像処理装置１００は、スライス軸に沿って、スライス軸上の異なる位置を通る平行なスライスを連続して表示することができる。表示制御部２０８は、スライス生成部２０４により生成されたスライスと、スライスに対応するスライス軸を示す画像であるスライスバーとを表示部１０５に表示する。スライスバーは、３次元画像におけるスライス（断面画像）の位置を示すものである。スライスバーは、３次元画像における任意のスライスを２次元表示するためのスクロールバー、スライドバーである。例えば、入力部１０６によって、アキシャル断面、サジタル断面、コロナル断面などにおけるスライスをスライスバーによってスライドさせることより、所望のスライスを表示部１０５に表示させることができる。

図４は、画像処理装置１００による処理を示すフローチャートである。Ｓ４００において、画像取得部２０２は、読影対象として、ＤＢ１１０から同一の被検体を撮像した第１の３次元画像及び第２の３次元画像を取得する。次に、Ｓ４０１において、位置合わせ部２０３は、第１の３次元画像と第２の３次元画像との間の位置合わせを行い、位置合わせのためのパラメータ（写像パラメータ（剛体変換や非剛体変換のパラメータ））を得る。なお、位置合わせ部２０３は、画像間の剛体変換推定処理や変形推定処理等、公知の位置合わせ処理を行うことにより、位置合わせのためのパラメータを得る。

位置合わせ部２０３は、受付部２０１を介して位置合わせ指示を取得すると、位置合わせ処理を実行する。なお、受付部２０１は、ユーザにより不図示の位置合わせボタンが押される等ユーザ操作に応じて、位置合わせ指示を受け付ける。そして、位置合わせ部２０３は、画像取得部２０２が取得した第１の３次元画像と第２の３次元画像の画像類似度に基づいて、位置合わせを行う。

また、他の例としては、位置合わせ部２０３は、両方の画像の対応点の位置に基づいて、位置合わせを行ってもよい。この場合、位置合わせ部２０３は、第１の３次元画像と第２の３次元画像との間の対応点を示す対応点情報をＤＢ１１０から取得する。ＤＢ１１０が対応点の情報を保持していない場合、ユーザが不図示のマウスなどの入力装置を用いて、対応点の追加、修正等の操作を実行し、対応点情報を入力し、位置合わせ部２０３は、ユーザにより入力された対応点情報を取得すればよい。

また、他の例としては、既に算出された位置合わせのためのパラメータがＤＢ１１０に記憶されていてもよい。この場合には、位置合わせ部２０３は、ＤＢ１１０から位置合わせのためのパラメータを取得すればよい。

さらに、位置合わせ部２０３は、位置合わせのためのパラメータを用いて、第２の３次元画像に一致するように第１の３次元画像に姿勢変換や変形処理を施した画像（以下、変形画像）を生成する。なお、他の例としては、位置合わせ部２０３は、第１の３次元画像に一致するように第２の３次元画像に姿勢変換等の処理を施した変形画像を生成してもよい。

次に、Ｓ４０２において、スライス生成部２０４は、スライス情報に基づいて、位置合わせ部２０３により位置合わせが行われた後の第１の３次元画像からスライスを生成する。同様に、スライス生成部２０４は、スライス情報に基づいて、第２の３次元画像からスライスを生成する。以下、第１の３次元画像から生成されたスライスを第１のスライス、第２の３次元画像から生成されたスライスを第２のスライスと称する。なお、両スライスを区別する必要がない場合には、単にスライスと称する。

ここで、スライスは、後述するスライス軸上の所定の位置を通り、スライス軸を垂線とする平面上の断面画像であり、Ｓ４０２の処理は、スライスの生成処理の一例である。また、スライス情報は、表示されるスライスの３次元画像における位置及び方向を示す情報である。例えば、図３に示すスライス３４０のスライス情報は、スライス３４０中の原点３１１の座標（ｘ，ｙ，ｚ）をスライス３４０の位置として示し、スライス３４０の法線方向（ｘｙ面）をスライス３４０の方向として示す情報である。なお、スライスの方向は、ｘｙ面（アキシャル面）、ｙｚ面（サジタル面）、ｚｘ面（コロナル面）だけでなく、任意の方向に設定され得る。なお、３次元画像から所定のスライスの画像を生成する処理は周知であるので説明は省略する。スライス生成部２０４は、受付部２０１を介してスライス情報の変更指示を取得すると、スライス生成処理を実行する。なお、受付部２０１は、ユーザにより不図示のスライス位置や方向の変更ボタンが押される等のユーザ操作に応じて、スライス情報の変更指示を受け付ける。

図４に戻り、Ｓ４０２の処理の後、Ｓ４０３において、スライス軸処理部２０７は、スライス情報に基づいて、第１のスライスに垂直な軸を第１の３次元画像におけるスライス軸として特定する。スライス軸処理部２０７はさらに、スライス情報に基づいて、第２のスライスに垂直な軸を第２の３次元画像におけるスライス軸として特定する。次に、Ｓ４０４において、表示制御部２０８は、スライス画面を表示する。ここで、スライス画面は、Ｓ４０２において生成された第１のスライス及び第２のスライスを含む。スライス画面はさらに、Ｓ４０３において特定された２つのスライス軸それぞれを示す２つのスライスバーを含んでいる。

なお、第１の３次元画像におけるスライス軸を第１のスライス軸、第２の３次元画像におけるスライス軸を第２のスライス軸と称する。また、第１のスライス軸を示すスライスバーを第１のスライスバー、第２のスライス軸を示すスライスバーを第２のスライスバーと称する。なお、第１のスライス軸と第２のスライス軸を区別する必要がない場合には、単にスライス軸と称する。また、第１のスライスバーと第２のスライスバーを区別する必要がない場合には、単にスライスバーと称する。

図５は、スライス画面５００の一例を示す図である。スライス画面５００には、第１のスライス５１０と第２のスライス５２０とが表示されている。図５の例では、第１のスライス５１０には、病変領域５１１が含まれているものとする。また、スライス画面５００には、第１のスライス５１０及び第２のスライス５２０それぞれに垂直なスライス軸を示す第１のスライスバー５３０及び第２のスライスバー５４０が表示されている。すなわち、第１のスライスバー５３０及び第２のスライスバー５４０は、各スライス軸に対応する直線を画像化したものである。本実施形態においては、スライス軸の画像（スライスバー）はスライス軸に対応する横辺を有する矩形画像であるが、スライス軸の画像はこれに限定されるものではない。他の例としては、スライス軸の画像は、スライス軸に対応する直線の画像であってもよい。いずれにおいても、画像化された直線上の各位置は、スライス軸の各位置に対応している。第１のスライスバー５３０のつまみ５３１は、第１のスライスバー５３０上を移動可能であり、第１のスライスバー５３０上の位置を指定するためのユーザインタフェースである。第１のスライスバー５３０上の各位置は、第１のスライス軸上の各位置に対応しているので、ユーザは、つまみ５３１を移動させることにより、第１のスライス軸上の所定の位置を指定することができる。同様に、第２のスライスバー５４０のつまみ５４１は、第２のスライスバー５４０上を移動可能であり、第２のスライスバー５４０上の位置を指定するためのユーザインタフェースである。第２のスライスバー５４０上の各位置は、第２のスライス軸上の各位置に対応しているので、ユーザは、つまみ５４１を移動させることにより、第２のスライス軸上の所定の位置を指定することができる。すなわち、第１のスライスバー５３０及び第２のスライスバー５４０は、表示対象のスライスを変更するための変更指示を受け付けるためのＵＩとしても機能する。

スライス画面５００には、さらに、表示中の第１のスライス５１０及び第２のスライス５２０それぞれの向きを変更するための第１の回転ＵＩ５５０及び第２の回転ＵＩ５６０が表示されている。第１の回転ＵＩ５５０及び第２の回転ＵＩ５６０は、いずれもスライスの向きを示すと共に、スライスの向きを変更するためのＵＩとしても機能する。回転ＵＩ５５０，５６０は、３次元画像空間の各軸まわりにスライスを回転するための角度（例えば、オイラー角）を提示している。例えば、Ｙの値が１３５°の場合、スライスはＹ軸まわりに１３５°回転する。ユーザはそれぞれの角度を０°から３６０°まで指定することにより、任意の方向にスライスの向きを指定することができる。ユーザは、スライスバー５３０，５４０のつまみ５３１，５４１や、回転ＵＩ５５０，５６０を操作することにより、表示対象のスライスの位置と向きを指定することができる。

ここで、図６を参照しつつ、第１のスライス５１０と第１のスライスバー５３０の関係について説明する。図６は、図３に示す座標系３２０の３次元画像３００のｘｚ平面６００を示す図である。図６では、図を簡単にする便宜上、第１のスライス５１０がｘｚ平面６００と直交する（本図において線分として観測される）例を図示するが、第１のスライス５１０は必ずしもｘｚ平面６００に直交する必要はない。

図６の例では、原点３１０から第１のスライス５１０に伸ばした垂線が第１のスライス軸６１０となり、第１のスライスバー５３０は、第１のスライス軸６１０に対応するものである。つまみ５３１の値を増加させる（右に移動させる）ことにより、スライス位置は、第１のスライス軸６１０の原点３１０から離れた方向、すなわち、スライス５１０からスライス６１１の方向に移動する。一方、つまみ５３１の値を減少させる（左に移動させる）ことにより、スライス位置は、第１のスライス軸６１０の原点３１０に近づく方向、すなわち、スライス５１０からスライス６１２の方向に移動する。

なお、このように、つまみの移動に応じて、スライスの位置が変化するが、スライスの向きは変わらないものとする。ユーザは、つまみ５３１を操作することにより、表示対象とするスライスをスライス軸上で変更することができる。なお、第２のスライス５２０と第２のスライスバー５４０の関係は、図６を参照しつつ説明した第１のスライス５１０と第１のスライスバー５３０の関係と同様である。

図４に戻り、Ｓ４０４の処理の後、Ｓ４０５において、受付部２０１は、第１の３次元画像中の第１の注目点の指定情報を受け付けたか否かを確認する。受付部２０１は、ユーザが不図示のマウス等を用いて第１のスライス５１０上の点を指定した場合に、指定された点の座標を第１の注目点の座標として含む指定情報を受け付ける。なお、本ステップの処理が再度実行されて注目点の位置が変更されない限りは、取得した注目点の位置が保持される。受付部２０１は、指定情報を受け付けた場合には（Ｓ４０５でＹｅｓ）、処理をＳ４０６へ進める。受付部２０１は、指定情報を受け付けなかった場合には（Ｓ４０５でＮｏ）、処理をＳ４１０へ進める。

なお、画像処理装置１００は、ユーザ操作に応じた指定情報を受け付けるのにかえて、第１の３次元画像に対応付けて、第１の注目点の指定情報がＤＢ１１０において記録されている場合に、この指定情報を取得してもよい。また、他の例としては、画像処理装置１００は、病変の検出を行う公知の画像解析処理を第１の３次元画像に施すことで、病変位置を第１の注目点として特定し、この第１の注目点の指定情報を取得してもよい。なお、ＤＢ１１０から指定情報を取得する場合や、病変位置を第１の注目点とする指定情報を取得する場合には、画像処理装置１００は、指定情報を受け付ける処理を１回のみ行えばよい。

Ｓ４０６において、位置算出部２０５は、位置合わせ部２０３から位置合わせのためのパラメータを取得し、また、受付部２０１から第１の注目点を示す指定情報を取得する。そして、位置算出部２０５は、パラメータ及び指定情報に基づいて、第１の注目点に対応する、第２の３次元画像中の対応点、すなわち第２の注目点の推定位置を算出する。なお、位置算出部２０５は、第１の注目点の座標を、位置合わせのためのパラメータを用いて、第２の３次元画像空間に写像することにより、第２の注目点の座標を算出する。ここで、Ｓ４０６の処理は、第１の３次元画像中の注目点の位置に対応する第２の３次元画像中の対応点の推定位置を算出する位置算出処理の一例である。

次に、Ｓ４０７において、範囲算出部２０６は、位置合わせ部２０３から位置合わせのためのパラメータを取得し、また、受付部２０１から第１の注目点を示す指定情報を取得する。そして、範囲算出部２０６は、パラメータ及び指定情報に基づいて、第１の注目点に対応する、第２の３次元画像中の注目点が存在し得る存在範囲を算出する。ここで、Ｓ４０７の処理は、第１の注目点に対応する第２の注目点が存在し得る、第２の３次元画像における存在範囲を算出する範囲算出処理の一例である。

ここで、存在範囲の算出方法について説明する。範囲算出部２０６は、第２の注目点の推定位置を中心とする球状の領域を存在範囲として特定する。範囲算出部２０６は、第１の３次元画像と第２の３次元画像の位置合わせにおいて生じる誤差の見込み（推定値）に基づいて、存在範囲の大きさを算出する。例えば、範囲算出部２０６は、第２の注目点の推定位置を中心として、誤差推定値を半径とした球を存在範囲として算出する。なお、存在範囲の形状は、球に限定されるものではなく、誤差の推定方法に応じた形状であってもよい。例えば、誤差の推定値が軸方向毎に異なる場合には、範囲算出部２０６は、楕円体状の存在範囲を算出してもよい。

なお、誤差推定値の算出方法は、位置合わせ処理（Ｓ４０１）における位置合わせの方法によって異なる。例えば、対応点に基づく位置合わせが行われたとする。この場合には、範囲算出部２０６は、第２の３次元画像における対応点から、第２の注目点の推定位置までの最短距離（推定位置から最近傍対応点までの距離）に応じて誤差推定値を決定する。この位置合わせ方法では、位置合わせ誤差は、対応点に近いほど小さく、遠いほど大きくなる。この特性に基づき、範囲算出部２０６は、推定位置が最近傍対応点から遠い場合は誤差推定値を大きく設定し、推定値が最近傍対応点に近い場合は誤差推定値を小さく設定する。

また、対応点を用いない位置合わせが行われたとする。この場合には、範囲算出部２０６は、第１の注目点と第２の注目点の推定位置の近傍のボクセルの画像類似度を用いて誤差推定値を算出する。すなわち、範囲算出部２０６は、画像類似度が大きければ誤差推定値を小さくし、画像類似度が小さければ誤差推定値を大きく設定する。なお、誤差推定値の算出方法は上記の方法に限定されるものではなく、他のいずれの方法に基づくものであってもよい。

次に、Ｓ４０８において、スライス軸処理部２０７は、第１のスライス軸における、第１の注目点に対応する位置を特定する。スライス軸処理部２０７はまた、第２のスライス軸における、推定位置に対応する位置及び存在範囲に対応する範囲を特定する。ここで、第１の注目点に対応する第１のスライス軸上の位置を特定する処理について説明する。

図７は、第１の注目点に対応する、第１のスライス軸上の位置を特定する処理の説明図である。図７は、図６と同様に、図３に示す座標系３２０の３次元画像３００のｘｚ平面６００を示す図である。スライス軸処理部２０７は、第１の注目点７００を含み、第１のスライス５１０に平行なスライスを第１の注目点スライス７１０として算出する。そして、スライス軸処理部２０７は、第１の注目点スライス７１０と第１のスライス軸６１０の交点を第１のスライス軸における、推定位置に対応する位置として特定する。なお、推定位置に対応する第２のスライス軸上の位置を特定する処理は、第１の注目点に対応する第１のスライス軸上の位置を推定する処理と同様である。

次に、存在範囲に対応する第２のスライス軸上の範囲を特定する処理について説明する。図８は、存在範囲に対応する第２のスライス軸上の範囲を特定する処理の説明図である。図８は、図６、図７と同様に、図３に示す座標系３２０の３次元画像３００のｘｚ平面６００を示す図である。スライス軸処理部２０７は、第２のスライス５２０に平行なスライスで、存在範囲８１０に外接する外接スライス８２０，８２１を特定する。そして、スライス軸処理部２０７は、外接スライス８２０と第２のスライス軸８００との交点から外接スライス８２１と第２のスライス軸８００との交点までの範囲８３０を、存在範囲に対応する第２のスライス軸上の範囲として特定する。

次に、Ｓ４０９において、表示制御部２０８は、第１の注目点に対応する位置を示す注目点を第１のスライスバー５３０に対応付けて表示する。表示制御部２０８はまた、対応点の推定位置又は存在範囲に対応する範囲を示す存在範囲を第２のスライスバー５４０に対応付けて表示する。そして、ＣＰＵ１０１は、Ｓ４０９の処理の後、処理をＳ４１５へ進める。

図５に示すスライス画面においては、第１のスライスバー５３０に対応付けて、三角形状の注目点画像である三角アイコン５３２が表示されている。また、第２のスライスバー５４０に対応付けて、三角形状の推定位置画像である三角アイコン５４２が表示されている。また、第２のスライスバー５４０に対応付けて、存在範囲の境界位置を示す存在範囲画像としての２つの線５４３，５４４が表示されている。なお、Ｓ４０５において、複数の注目点の指定情報を受け付けた場合には、各第１の注目点と、対応する推定位置又は存在範囲が算出され、それぞれを示す画像がスライス画面５００に表示される。

ここで、Ｓ４０９の処理は、対応点の推定位置と、第２の３次元画像内を通るスライスの位置を対応付けて表示部１０５に表示させる表示制御処理の一例である。また、第２のスライスバー５４０及び２つの直線５４３，５４４は、第２の３次元画像内を通る第２のスライス軸上の位置で、かつ存在範囲に対応する範囲を示す範囲情報の一例である。すなわち、Ｓ４０９の処理は、範囲情報を表示部１０５に表示させる表示制御処理の一例である。

一方、Ｓ４１０において、受付部２０１は、第１のスライス軸上の位置を指定した、表示対象のスライスの変更指示又は第２のスライス軸上の位置を指定した、表示対象のスライスの変更指示を受け付けたか否かを確認する。受付部２０１は、ユーザが、第１のスライスバー５３０のつまみ５３１の操作を行うと、つまみ５３１の位置に対応する第１のスライス軸上の位置を指定した変更指示を受け付ける。受付部２０１は、また、ユーザが、第２のスライスバー５４０のつまみ５４１の操作を行うと、つまみ５４１の位置に対応する第２のスライス軸上の位置を指定した変更指示を受け付ける。受付部２０１は、スライス軸上の位置の変更指示を受け付けた場合には（Ｓ４１０でＹｅｓ）、処理をＳ４１１へ進める。受付部２０１は、スライス軸上の位置の変更指示を受け付けなった場合には（Ｓ４１０でＮｏ）、処理をＳ４１２へ進める。

Ｓ４１１において、スライス生成部２０４は、変更指示に係るスライス軸上の位置のスライスを生成する。そして、表示制御部２０８は、表示中のスライスに替えて、新たに生成されたスライスを表示し、つまみ５３１又はつまみ５４１の位置を、変更指示に係る位置に変更する。その後、ＣＰＵ１０１は、処理をＳ４１５へ進める。

例えば、Ｓ４１０において、第１のスライスバー５３０のつまみ５３１の操作に応じた変更指示を受け付けたとする。この場合、Ｓ４１１において、スライス生成部２０４は、第１の３次元画像から、変更指示に係る、新たな第１のスライスを生成し、表示制御部２０８は、表示中の第１のスライス５１０に替えて、新たに生成された第１のスライスを表示する。そして、表示制御部２０８は、つまみ５３１の位置をユーザ操作に応じて変更する。

また、ユーザが第２のスライスバー５４０のつまみ５４１を動かし、三角アイコン５４２に対応する位置に一致させたとする。この場合、第２のスライスとして、推定位置を含むスライスが表示される。さらに、受付部２０１は、ユーザが、三角アイコン５３２，５４２、２つの直線５４３，５４４を選択した場合に、対応するスライス軸上の位置を指定した変更指示を受け付けてもよい。

また、Ｓ４１２において、受付部２０１は、第１のスライスの向きの変更指示又は第２のスライスの向きの変更指示受け付けたか否かを確認する。受付部２０１は、ユーザが、第１の回転ＵＩ５５０に回転角度を入力すると、回転角度を指定した、表示対象の第１のスライスの向きの変更指示を受け付ける（受付処理）。同様に、受付部２０１は、ユーザが、第２の回転ＵＩ５６０に回転角度を入力すると、回転角度を指定した、表示対象の第２のスライスの向きの変更指示を受け付ける（受付処理）。受付部２０１は、スライスの向きの変更指示を受け付けた場合には（Ｓ４１２でＹｅｓ）、処理をＳ４１３へ進める。受付部２０１は、スライスの向きの変更指示を受け付けなかった場合には（Ｓ４１２でＮｏ）、処理をＳ４１５へ進める。

Ｓ４１３において、スライス軸処理部２０７は、変更指示に従い、スライス軸を変更する。さらに、スライス生成部２０４は、変更後のスライス軸上のスライスを再計算する。そして、表示制御部２０８は、各位置を示すつまみや画像を再表示する。例えば、推定位置及び存在範囲それぞれに対応する位置及び範囲を示す三角アイコン５４２、２つの直線５４３，５４４が表示されている状態において、第２のスライスの向きの変更指示を受け付けたとする。この場合、スライス軸処理部２０７は、変更後のスライス軸を特定する。そして、変更後のスライス軸における、推定位置及び存在範囲に対応する位置及び範囲を再計算し、第２のスライスバー５４０に、再計算された位置及び範囲、すなわち変更後の位置及び範囲を示す画像を再表示する。

次に、Ｓ４１４において、スライス生成部２０４は、変更指示に係る向きが変更されたスライスを生成し、表示制御部２０８は、表示中のスライスに替えて、新たに生成されたスライスを表示する。その後、ＣＰＵ１０１は、処理をＳ４１５へ進める。Ｓ４１５において、受付部２０１は、終了指示を受け付けたか否かを確認する。受付部２０１は、終了指示を受け付けた場合には（Ｓ４１５でＹｅｓ）、処理を終了する。受付部２０１は、終了指示を受け付けなった場合には（Ｓ４１５でＮｏ）、処理をＳ４０５へ進める。これにより、ユーザは、注目点を更新したり、異なるスライスを指定して表示させたりすることができる。

なお、画像処理装置１００は、第１の注目点の指定情報を受け付けた後に、Ｓ４１０〜Ｓ４１４の処理を行う場合には、スライス上に第１の注目点、第２の注目点の推定位置及び存在範囲を重畳表示する。例えば、第１のスライスの変更指示を受け付けた場合には、スライス生成部２０４は、第１の注目点の位置が表示対象の第１のスライスの近傍に存在するか否かを判定する。そして、スライス生成部２０４は、存在すると判定した場合には、表示対象の第１のスライス上における第１の注目点の位置（第１の注目点から表示対象の第１のスライスに下ろした垂線の足の位置）を求める。そして、スライス生成部２０４は、該位置を示す位置情報（「×」印等）を表示対象の第１のスライス上に重畳表示する。

また、スライス生成部２０４は、第２の注目点の推定位置の３次元画像のスライスを生成する。表示制御部２０８は、生成されたスライスを表示部１０５に表示させる。具体的には、スライス生成部２０４は、第２の注目点の推定位置を含むように、３次元画像からスライスを生成する。３次元画像から生成されるスライスは、スライス軸上のスライスである。

スライス生成部２０４は、第２の注目点の存在範囲内の各位置の３次元画像のスライスを生成する。表示制御部２０８は、生成されたスライスを表示部１０５に表示させる。具体的には、スライス生成部２０４は、存在範囲内の所定の位置を含むように、３次元画像からスライスを生成する。スライス生成部２０４は、存在範囲を示す２つの境界位置の間のスライスを生成する。スライス生成部２０４は、存在範囲における複数のスライスを生成してもよい。３次元画像から生成されるスライスは、スライス軸上のスライスである。

同様に、スライス生成部２０４は、第２のスライスの変更指示を受け付けた場合において、推定位置及び存在範囲が表示対象の第２のスライスの近傍に存在する場合には、表示対象の第２のスライス上の推定位置及び存在範囲を求める。そして、スライス生成部２０４は、推定位置を示す位置情報及び存在範囲を示す範囲情報を表示対象の第２のスライス上に重畳表示する。なお、対応点の存在範囲の表示処理については、特許文献２を参照することができる。

以上のように、本実施形態に係る画像処理装置１００は、第２の３次元画像のスライス軸に対応付けて第２の注目点の推定位置又は存在範囲を表示する。したがって、第１の３次元画像における第１の注目点に対応する第２の注目点を第２の３次元画像から効率良く探索することができる。

本実施形態の第１の変更例について説明する。画像処理装置１００は、表示中のスライスの位置や、第１注目点の位置、第２注目点の推定位置又は存在範囲を、ユーザが認識可能に表示すればよく、具体的な表示方法は、実施形態に限定されるものではない。他の例としては、図９に示すように、スライス９００に対応付けて表示されたスライスバー９１０とは独立して、スライス９００に直交する軸の座標系を示す図形９２０をスライス９００に重畳して表示してもよい。そして、図形９２０において、表示中のスライス位置９２１、推定位置に対応する位置９２２、存在範囲に対応する範囲９２３をお互いの位置関係が示されるように表示してもよい。

また、第２の変更例としては、本実施形態においては、画像間で同定する対象（病変部等の注目部位）を点で表現していたが、注目部位を表す情報は、線分や、面積や体積を持った注目領域であってもよい。例えば、画像処理装置１００は、第１の３次元画像上での第１の注目領域をラベル画像や範囲の情報（矩形や球や陰多項式等）の形式で取得する。そして、画像処理装置１００は、位置合わせパラメータによる第２の３次元画像上へのその写像を第１の注目領域に対応する第２の注目領域の推定値として求めてもよい。この場合、画像処理装置１００は、推定した第２の注目領域内の夫々の点に関して誤差を考慮した存在範囲を求めて、その和集合を第２の注目領域の存在範囲とすることができる。

以上、上述した各実施形態によれば、複数の３次元画像間の対応点の探索作業を容易にすることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１００ 画像処理装置
２０３ 位置合わせ部
２０４ スライス生成部
２０５ 位置算出部
２０６ 範囲算出部

Claims (12)

1. 第１の３次元画像中の注目点の位置を取得する取得手段と、
   前記第１の３次元画像中の注目点の位置に対応する第２の３次元画像中の対応点が存在し得る存在範囲を算出する算出手段と、
   前記対応点の前記存在範囲と、前記第２の３次元画像内を通るスライスの位置を対応付けて表示手段に表示させる表示制御手段と
   を有することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記表示制御手段は、前記対応点の前記存在範囲を、前記第２の３次元画像のスライスの位置を示すスライスバーに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. 前記表示制御手段は、前記３次元画像の前記存在範囲内の位置のスライスを前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
4. スライスの向きの変更指示を受け付ける受付手段をさらに有し、
   前記表示制御手段は、前記変更指示を受け付けた場合に、表示中の前記スライスバーに替えて、前記変更指示に係る向きに応じたスライス軸を示すスライスバーを表示させることを特徴とする請求項２又は３に記載の画像処理装置。
5. 前記表示制御手段は、前記存在範囲を、変更後の前記スライスバーに表示させることを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
6. 前記第１の３次元画像中の注目点の位置に対応する第２の３次元画像中の対応点の推定位置を算出する位置算出手段をさらに有し、
   前記表示制御手段は、前記対応点の推定位置と、前記第２の３次元画像内を通るスライスの位置を対応付けて表示手段に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。
7. 前記表示制御手段は、前記対応点の推定位置を、前記第２の３次元画像のスライスの位置を示すスライスバーに表示させることを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
8. 前記表示制御手段は、前記３次元画像の前記推定位置のスライスを前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
9. スライスの向きの変更指示を受け付ける受付手段をさらに有し、
   前記表示制御手段は、前記変更指示を受け付けた場合に、表示中の前記スライスバーに替えて、前記変更指示に係る向きに応じたスライス軸を示すスライスバーを表示させることを特徴とする請求項７又は８に記載の画像処理装置。
10. 前記表示制御手段は、前記対応点の推定位置を、変更後の前記スライスバーに表示させることを特徴とする請求項９に記載の画像処理装置。
11. 画像処理装置が実行する画像処理方法であって、
    第１の３次元画像中の注目点の位置を取得する取得ステップと、
    前記第１の３次元画像中の注目点の位置に対応する第２の３次元画像中の対応点が存在し得る存在範囲を算出する算出ステップと、
    前記対応点の前記存在範囲と、前記第２の３次元画像内を通るスライスの位置を対応付けて表示手段に表示させる表示制御ステップと
    を含むことを特徴とする画像処理方法。
12. コンピュータを、
    第１の３次元画像中の注目点の位置を取得する取得手段と、
    前記第１の３次元画像中の注目点の位置に対応する第２の３次元画像中の対応点が存在し得る存在範囲を算出する算出手段と、
    前記対応点の前記存在範囲と、前記第２の３次元画像内を通るスライスの位置を対応付けて表示手段に表示させる表示制御手段
    として機能させるためのプログラム。

Images