JP7123798B2 - 画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム、画像処理システム - Google Patents
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Description
像処理方法を提案する。
発明者は,最大値投影画像の描画のための元データにあたる三次元ボリュームデータのスパース性に着目し,後述する処理手法を提案する。なお,実施例における三次元ボリュームデータには,前述の光音響画像データに加え,例えばX線CT(Computed Tomography)装置やMRI(Magnetic Resonance Imaging)装置によって構成される三次元画像データ,PET(Positron Emission Tomography)装置によって構成される三次元画像データなども含まれる。
(2-1)装置構成
図7に,本実施例に係る画像処理システム100の構成例を示す。画像処理システム100は,サーバ110と画像処理装置130とで構成される。サーバ110と画像処理装置130は,ネットワーク120を通じて接続される。画像処理装置130は,サーバ110に対する入出力装置として使用される。なお,サーバ110と画像処理装置130が一体化した構成も可能である。
図10を用い,本実施例に係る描画処理動作を説明する。当該処理動作は,画像処理装置130によるプログラムの実行を通じて実現される。まず,ボクセル座標データ生成部131は,サーバ110から三次元ボリュームデータ111を読み出し,図8に示すデータ構造のボクセル座標データ133を生成する(ステップSP1)。続いて,ボクセル座標データ生成部131は,輝度値の大きさ順にボクセル座標データ133を並べ替える(ステップSP2)。
以上説明したように,本実施例に係る画像処理システム100を用いれば,従前の手法に比して短時間のうちに高画質の最大値投影画像を表示することができる。図11に,本実施例による最大値投影画像の描画に要する時間と画質の関係を示す。図11は,前述の図2及び図4の場合と同じく,三次元ボリュームデータ111が1024×1024×200個のボクセルで構成され,投影面140が1024×1024個のピクセルで構成される場合について表している。
(3-1)装置構成
本実施例に係る画像処理システム100の基本構成は実施例1と同じである。違いは,ボクセル座標データ133のデータ構造である。前述の実施例1では,三次元ボリュームデータ111によって構成されるデータ空間における各ボクセルの座標値に対応する輝度値を組み合わせたデータ構造(図8)を採用する場合について説明した。
図13に,本実施例に係る描画処理動作を説明する。当該処理動作も,画像処理装置130によるプログラムの実行を通じて実現される。まず,ボクセル座標データ生成部131は,サーバ110から三次元ボリュームデータ111を読み出し,図12に示すデータ構造のボクセル座標データ133を生成する(ステップSP11)。本実施例の場合,ボクセル座標データ133が生成された時点で,座標の大きさ順の並べ替えが終わっている。
以上説明したように,本実施例に係る画像処理システム100を用いれば,実施例1と同様の効果を得ることができる。すなわち,従前の最大値投影手法に比べ,短時間のうちに高画質の最大値投影画像を作成することができる。しかも,本実施例の場合には,ボクセル座標データ133のデータサイズが実施例1の半分で済むため,ストレージ容量の小さい画像処理装置130への搭載に適している。
(4-1)装置構成
本実施例に係る画像処理システム100の基本構成は実施例1と同じである。実施例1とは、ボクセル座標データ133を表示部136に表示させるための描画処理動作が主に異なる。
本実施例に係る描画処理動作を説明する。実施例1および実施例2においては、設定された輝度値の閾値よりも大きい輝度値を有するボクセル、または、輝度値の大きい方から順番に所定個数個までのボクセルについて、投影面上のピクセルの座標値に変換した。しかしながら、投影方向によっては、投影面を構成するピクセルのうちのごく一部のピクセルにのみボクセルが対応付けられ、投影面を構成するピクセルの大半が対応付けられたボクセルを有しないことが生じうる。仮に、対応付けられているボクセルがないピクセルの輝度値をたとえば0として表示すると、投影方向をユーザが変えた場合に、投影方向によって輝度値が0のピクセルの数が変わるため、ユーザが違和感を覚える可能性がある。そこで、本実施例では、ボクセルと対応付けられた投影面上のピクセルの数に閾値を設ける。
以上で説明したように、本実施例によれば、実施例1と同様の効果を得つつ、観察向きに関わらず、ユーザが違和感を覚えにくい表示を提供することができる。
本発明に係る別の実施例を説明する。
本発明に係るさらに別の実施例を説明する。
本発明に係るさらに別の実施例を説明する。
図16を参照しながら、本発明に係るさらに別の実施例を説明する。
前述の実施例においては,ボクセル座標データ記憶部132には,三次元空間を構成する全てのボクセルに対応するボクセル座標データ133が記憶される場合について説明したが,最大値投影画像の描画に使用するボクセル数又は輝度値の範囲が決まっている場合には,条件を満たすボクセル数又は輝度値の範囲を満たす数のボクセル座標データ133だけを記憶してもよい。
2…ボクセル
3…投影面
100…画像処理システム
110…サーバ
120…ネットワーク
130…画像処理装置
131…ボクセル座標データ生成部
132…ボクセル座標データ記憶部
133…ボクセル座標データ
134…座標変換部
135…入力部
136…表示部
140…投影面
Claims (16)
- 各ボクセルの座標値に各々の輝度値を対応付けたボクセル座標データを生成し、輝度値の大きさ順に前記ボクセル座標データを並べ替えるボクセル座標データ生成部と,
輝度値の大きい方から順番に、並べ替え後の前記ボクセル座標データを所定の個数分、キャッシュメモリに読み出し、該ボクセルの各座標値を投影面上のピクセルの各座標値に変換し,変換により得られた前記ピクセルの各座標値に,対応する前記ボクセルの輝度値を表示する座標変換部と,
を有し、
前記所定の個数は、前記キャッシュメモリの容量に基づいて設定されている
ことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1に記載の画像処理装置において、
前記座標変換部は,同一の前記ピクセルの座標値に対応するボクセルが複数ある場合,輝度値のより大きいボクセルの輝度値を表示する
ことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1に記載の画像処理装置において,
前記座標変換部は,
並べ替え後の前記ボクセル座標データのうち輝度値が高い方から順番に,1つ又は複数個のボクセル単位で,対応するピクセルの座標値を算出し,算出された座標値の前記ピクセルに,対応する前記ボクセルの輝度値を適用して表示する
ことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1に記載の画像処理装置において,
前記座標変換部は,
輝度値の大きい方から順番に前記所定の個数のボクセルのみを処理対象に用いる表示の終了後,残りのボクセルの輝度値を用いた表示処理を実行する
ことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1に記載の画像処理装置において,
前記投影面の拡大表示が指示された場合,前記座標変換部は,前記投影面の部分領域を拡大率に応じて線形補間して表示する
ことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1に記載の画像処理装置において,
前記投影面の縮小表示が指示された場合,前記座標変換部は,縮小率に応じて縮小された前記投影面上の各ピクセルに,座標変換された前記ボクセルの輝度値を適用して表示する
ことを特徴とする画像処理装置。 - 輝度値毎に,同じ大きさの輝度値を有する1つ又は複数のボクセルの座標値を対応付けたボクセル座標データを生成し、輝度値の大きさ順に前記ボクセル座標データを並べ替えるボクセル座標データ生成部と,
輝度値の大きい方から順番に、並べ替え後の前記ボクセル座標データを所定の個数分、キャッシュメモリに読み出し、該ボクセルの各座標値を投影面上のピクセルの各座標値に変換し,変換により得られた前記ピクセルの各座標値に,対応する前記ボクセルの輝度値を表示する座標変換部と,
を有し、
前記所定の個数は、前記キャッシュメモリの容量に基づいて設定されている
ことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項7に記載の画像処理装置において,
前記座標変換部は,
並べ替え後の前記ボクセル座標データのうち輝度値が高い方から順番に,1つ又は複数個のボクセル単位で,対応するピクセルの座標値を算出し,算出された座標値の前記ピクセルに,対応する前記ボクセルの輝度値を適用して表示する
ことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項7に記載の画像処理装置において,
前記座標変換部は,
輝度値の大きい方から順番に前記所定の個数のボクセルのみを処理対象に用いる表示の終了後,残りのボクセルの輝度値を用いた表示処理を実行する
ことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項7に記載の画像処理装置において,
前記投影面の拡大表示が指示された場合,前記座標変換部は,前記投影面の部分領域を拡大率に応じて線形補間して表示する
ことを特徴とする画像処理装置。 - 請求項1に記載の画像処理装置において、
前記座標変換部は、並べ替え後の前記ボクセル座標データを輝度値の大きい方から順番に前記所定の個数ずつキャッシュメモリに読み出す
ことを特徴とする画像処理装置。 - コンピュータにより実行される画像処理方法であって、
各ボクセルの座標値に各々の輝度値を対応付けたボクセル座標データを生成し、輝度値の大きさ順に前記ボクセル座標データを並べ替えるボクセル座標データ生成工程と、
輝度値の大きい方から順番に、並べ替え後の前記ボクセル座標データを所定の個数分、キャッシュメモリに読み出し、該ボクセルの各座標値を投影面上のピクセルの各座標値に変換する座標値変換工程と、
変換により得られた前記ピクセルの各座標値に、対応する前記ボクセルの輝度値を表示する輝度表示工程と、
を有し、
前記所定の個数は、前記キャッシュメモリの容量に基づいて設定されている
ことを特徴とする画像処理方法。 - 請求項12に記載の画像処理方法において、
前記コンピュータは、
前記座標値変換工程において、並べ替え後の前記ボクセル座標データのうち輝度値が高いボクセル座標データから順番に、1つ又は複数個のボクセル単位で、対応するピクセルの座標値を算出し、
前記輝度表示工程において、算出された座標値の前記ピクセルに、対応する前記ボクセルの輝度値を適用して表示する
ことを特徴とする画像処理方法。 - 三次元ボリュームデータに基づく投影画像を表示部に描画させるための、画像処理装置のコンピュータに、
前記三次元ボリュームデータを構成する各ボクセルの座標値に各々の輝度値を対応付けたボクセル座標データを生成し、輝度値の大きさ順に前記ボクセル座標データを並べ替えるボクセル座標データ生成ステップと、
輝度値の大きい方から順番に、並べ替え後の前記ボクセル座標データを所定の個数分、キャッシュメモリに読み出し、該ボクセルの各座標値を投影面上のピクセルの各座標値に変換する座標値変換ステップと、
変換により得られた前記ピクセルの各座標値に、対応する前記ボクセルの輝度値を表示する輝度表示ステップと、
を実行させ、
前記所定の個数は、前記キャッシュメモリの容量に基づいて設定されている
ことを特徴とする画像処理プログラム。 - 請求項14に記載の画像処理プログラムにおいて、
前記画像処理プログラムは、前記コンピュータにさらに、
前記座標値変換ステップにおいては、前記コンピュータに、
並べ替え後の前記ボクセル座標データのうち輝度値が高いボクセル座標データから順番に、1つ又は複数個のボクセル単位で、対応するピクセルの座標値を算出するステップを実行させ、
前記輝度表示ステップにおいては、前記コンピュータに、
算出された座標値の前記ピクセルに、対応する前記ボクセルの輝度値を適用して表示するステップを実行させる
ことを特徴とする画像処理プログラム。 - 三次元ボリュームデータに基づく投影画像を表示部に描画させるための画像処理システムであって、
前記画像処理システムは、前記三次元ボリュームデータが記憶されたサーバと、画像処理装置と、前記サーバと前記画像処理装置とを接続するネットワークとを備え、
前記画像処理装置は、
前記三次元ボリュームデータを構成する各ボクセルの座標値に各々の輝度値を対応付けたボクセル座標データを生成し、輝度値の大きさ順に前記ボクセル座標データを並べ替えるボクセル座標データ生成部と、
輝度値の大きい方から順番に、並べ替え後の前記ボクセル座標データを所定の個数分、キャッシュメモリに読み出し、該ボクセルの各座標値を投影面上のピクセルの各座標値に
変換し、変換により得られた前記ピクセルの各座標値に、対応する前記ボクセルの輝度値を表示する座標変換部と、
を有し、
前記所定の個数は、前記キャッシュメモリの容量に基づいて設定されている
ことを特徴とする画像処理システム。
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