JPH02239383A

JPH02239383A - 立体画像表示装置

Info

Publication number: JPH02239383A
Application number: JP1059712A
Authority: JP
Inventors: Hiroko Shiotani; 塩谷　裕子
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Engineering Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Medical Systems Corp
Priority date: 1989-03-14
Filing date: 1989-03-14
Publication date: 1990-09-21

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的コ（産業上の利用分野）本発明は、物体内部の立体構造を画面上に立体画像で表
現する立体画像表示装置に関し、特に関心ｆｆｉ域を指
定する技術の改良に関する。

（従来の技術）近年、医用画像診断機器として広く使用されている各種
Ｃ　ｏａｐｕｔｅｄ　　Ｔ　ｏＩＩｌｏｇｒａｐｈｙ装
置（以下ＣＴ装置という）等により得られる画像情報か
ら立体画像を再構成し、再構成された立体画像を画面上
に表示する立体画像表示方式が提案され、実用に供され
つつある。

こうした画像処理による立体画像表示方式には、例えば
表面陰影付け表示、ワイヤーフレーム表示、断面変換表
示、再投影表示等がある。このうち、表面陰影付け表示
、ワイヤーノレーム表示は、物体の表面の立体形状を表
現するのに適している。

しかし、これらの表示方式の場合には、ＶＥ　（ｆｉ又
は手入力による領域油出を行い、物体表面の座標をあら
かじめ求めておく必要がある。

また、断面変換表示、再役彰表示は、物体内部の立体構
造を表現するのに適している。そして、これらの表示方
式では、前述した表面陰影付け表示等の表示方式のよう
な領域抽出を行わなくとも立体表示が可能である。しか
し、観察したい物体の形状が小さかったり、画素値（信
号強度）が小さかったりすると、画面上に１ｑられる立
休画像から１２察したい物体を認識できなくなることが
ある。

その場合、従来においては、非常に煩γ１て時間のかか
る作業をしなければ、画面上に立体画像から観察したい
物体を′Ｗ＆識可能にすることができなかった。

（発明が解決しようとする課題）即ち、上記した断面変換表示、再投影表示の如くの表示
方式が適用された従来の立体画像表示装置の場合におい
ては、画面上に得られる立体画像から観察したい物体を
認識できなくなった場合、関心領域を手入力等で指定す
る作業にｄ３いて、操作省く観察考）が多数のスライス
像の１枚１枚についてその関心領域の１日定の操作を行
う必要がある。従って、関心領域をＩ’Ｒ定するための
操作が、非常に煩雑で時間のかかる作業となるという不
具合があった。

木発明は、係る課題に着目してなされたもので、その目
的とするところは、断面変換表示、再投影表示の如くの
表示方式が適用された立体画像表示装首において、関心
領域を指定ずる必要が生じた場合、関心領域の特徴とな
る情報を与えるだけで自動的に関心領域を求めて、その
領域内の画像値を強調あるいはその領域外の画素値を抑
制し得るものとすることにある。

［発明の構成コ（課題を解決するための手段）本発明は、上記の目的を達成ずるため、物体内部の立体
構造を画面上に立体画像で表面する立体画像表示装置を
、第１図に示す如くの機能構成としたものである。

即ち、本発明による立体画会表示装置においては、第１
図に示すように、関心領域決定部１、領域強調部２、立
体画像生成部３を備えている。そして、関心領域決定部
１において、特徴値入力部４から立体画像の関心領域に
対応させた特徴データを受ける毎に、受けた特徴データ
を基に、三次元画像データ記憶部５に記憶されている三
次元画像データより立体画像を惇出するようになされて
いる。

次いで、領域強調部２において、関心領域決定部１で算
出された関心領域を対象として領域内の画素値等の画像
伯の強調及びその領域外の画素値の抑υ１をヨ次元両像
データ記憶部５に配憶されている三次元画像データに対
し行う。

次いで、立体画像生成部３において、領域強調部２によ
り領域強調が行われた三次元画像データを基に立体画像
を生成し、生成された立体画傾を画像表示部６上に表現
するようになされている。

更に前述した機能各部について詳述すると、三次元画像
データ記憶部５は、ＸＩ５１ＣＴ装置、ＭＲＩ装置等の
画像診断装置により収集された複数枚の断層画像データ
やｖｏ　ｌ　ｕｍｅデータが投影条件、段彰位置の情報
とともにオンライン又は磁気テープ、フロッピーディス
クを介して入力される機能構成である。

１）黴値入力部４は、操作者が強調しようと寸る領域の
形状、信号値（画素値）、存在位置等が操作考により入
力されるとともに、必要に応じて操作省がある特定の臓
器を強調しようとする場合、その臓器名も入力される機
能構成である。

関心領域決定部１は、関心領域を決定するに際して、一
例では次の通りの決定法を用いる。

特徴値入力部４にＪ３いて、操作晋が関心領域の特徴値
として、形状二線形状、半径：　ｒｍｍ　、位貿：仝範
囲、信号強度：Ｉというデータを入力した場合、線形陰
影を識別する非線形のコントラス［・フィルタ処理を適
用ずることにより陰影形状を抽出し、関心領域を決定す
る。

フィルタ処理のアルゴリズムは、次の文献（１）に紹介
されている。

文献（１》：鈴木英夫他゛′肺癌検出を目的としｌＣ胸
部Ｘ線画像解析システム′” 第１６回画像工学コンファレンス論文集　　Ｐ　１　４　５、　１　９８　５なお、文献（１
）に紹介されているアルゴリズムのはかに、次の文献（
２）、（３）に紹介されているアルゴリズム等が適用可
能である。

文献《２）：艮谷川純一伯゛′間接投影胸部Ｘ線写真に
お（ノる欠陥彰の識別” 医用電子と生体工学１６．５１３１）．３文献（３）：
染原仲一朗伯”　Ｎ　Ｍ　Ｒ　−　Ｃ　Ｔ脳画像の処理
領域分割（２＞　” ＩＥ８５−９　（１９８５）領域強調部２は、強調処理をするに際して、例では次の
通りに実行する。

領域内のｉｉｉｉ素値を強調する処理は、次の式に従っ
て実行する。

Ｆ−（ｘ．ｙ．ｚ）＝Ｆ　　（Ｘ　　．　　Ｖ　　，　　Ｚ　　）　　ＸＫ
ｉｎｓｉｄｅ領域外の画素値を抑制づる処理は、次の式
に従って実行する。

Ｆ−（ｘ，ｙ，ｚ冫＝Ｆ　（ｘ　，　ｙ　，　ｚ　）　ｘＫｏｕｔｓｉｃｌ
ｅ但し、Ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）：三次元画像データＦ′（ｘ，ｙ，ｚ）：処ＩＩＪ！後三次元両像デークＫ
　ｉｎｓｉｄｅ　：領域内の画素に乗算するパラメータ
Ｋ　ｏｕｔｓｉｄｅ　：領域外の画素に乗算するパラメ
ータ（　Ｋ　ｉｎｓｉｄｅ＞　Ｋ　ｏｕｔｓｉｄｅ　　）立
体画像生成部３は、立体画像を生成する際、一例では再
投影法を適用して次のように実行する。

再没彰法は、次の文献（４）に示されているが、三次元
画像データを任意の視線方向より積分し、投影像を求め
る方法である。

文献（４）：　Ｌ．　Ｄ．　Ｈａｒｒｉｓ　，　　”Ｄ
ｉｓｐｌａｙ　　ａｎｄＶ　ｉｓｕａｌ　ｉｏａｔｉｏ
ｎ　　ｏｒ　　Ｔ　ｌ＋ｒｅｅ−Ｄ　＋ｍｅｎｓｉｏｎ
ｕｌ　　Ｒ　ｅｃｏｎｓｔｔｕｃｔｅｄＡｎａｔｏｍｉ
ｃ　　Ｍｏｒｐｌ＋ｏｌｏｇｙ　；Ｅ　ｘｐｅｒｉｅｎ
ｃｅ　　　ｗｉｔｈ　　ｔｌＩｅ　　　Ｔｈｏｒａｘ　
　，Ｈ　ｅａｒｔ，　　　ａｎｄ　　　Ｃ　ＯｒＯｎａ
ｒｙＶａｓｃｕｌａｔｕｒｃ　　ｏｒ　　ＤＯ（ＩＳ　
　”Ｊ．Ｃｏ…ｐｃ　　Ａ　ＳＳｉＳｔＴｏｍｏａｒａｐｌ＋ｙ　　，　　Ｖｏｌ．　　３　，
　　Ｎｏ　　．この再役彰法では、強調をおこなった三
次元両像データより投影像を生成することにより、強調
をＪ′３こなわない三次元画像データからの投影像では
他の構造物の影にかくれてしまうような形の小さい物体
、信号強１αの小さい物体が表現できるようになる。

（作用）本発明による第１図に示す如くの機能構成であれば、ｖ
Ａ寮対象物の特徴を示す形状、信号強度、位置等の情報
を特徴値入力部４から関心領域決定部１へ入力すること
により、その情報を基に、観察対象物における対象物体
の領域を関心領域決定部１によって自動認識することが
できるから、関心領域の指定操作を行う際の傾ねしさが
解消される。

そして、関心領域決定部１で１ｑられた関心領域を対象
として領域強調部２において三次元原作データの特徴強
度処理、次いで立体Ｉ１ｉｉ（！Ｉ生成部３において立
体画像の生成処理が自動的に連続して行なわれるので、
所望通りに関心領域が特徴強調されている立体画像を画
像表示部６上に比較的短時間に正しく表現することがで
きる。

（実施例）第２図は、本発明が適用されたー実施例の立体ｌｉＴｉ
ｉ（ｇ！表示装置の概要を示すブロック図である。

この一実施例の立体画像表示装置は、シスデム・コント
ローラ７を制御中枢としたマイクロブロセッザ制御シス
テム構成であって、システム・コントローラ７自体は、
第１図に示した関心領域決定部１、領域強調部２、立体
画像生成部３としての機能を有する。

そして、システム・コントーラ７のシスデム・バス８に
は、入出力インターフェース９、磁気テープ装置１０、
フロッピーディスク装首１′１、キ−ボード１２、ボイ
ンティングデバイス１３、画像表示部６が接続されてい
る。

そのうち、入出力インターフェース９、磁気テーブ１０
、フロッピーディスク装置１１は、第１図の三次元画像
データ記憶部５として機能される。

キーボード１２、ボインディングデバイス１３は、第１
図の特徴値入ノノ部４として機能される。

このような一実施例であれば、被験者の頭部を再投影法
によって立体画像表示する場合、第３図に示す如くのフ
ローに従って処理が実行される。

即ち、第３図に示す状態Ａのように、頭部全体に占める
血管等にＪ３ける頭部面管の存在ずる領域の割合が小さ
いため、三次元画像データ記憶部から三次元画像データ
を取り込むルーチン（ステップ３０１）で得られた未処
理の三次元画像データにより直接的に再投影象を求める
と画像表示部６上の立体画像には血管陰影を表現するこ
とができない。

そこで、本実施例では，ステップ３０１後に、まず関心
ｆｒ＋１１ｉ！決定部１に４３いて血管領域を決定する
処理を実行し（スデップ３０２＞、この実行により１ｑ
られた血管領域を対客として領域強調部２において領域
強調処理《血管領域内の画素値の強調及びその領域外の
画素値の抑制を行う処理》を実行し（ステップ３０３）
，次いで立体画像生成部３において再投影像生成処理を
実行したくステップ３０４）。

その結果、画像表示部６上の立体画像には、第３図に示
す状ｆｍＢのように血管陰影を他の構造物とともに表現
することができた。

前述の如く、本発明の一実施例では、領域強調の対象を
血管陰影としたが、本発明はその血管陰影のみに限定さ
れるものではなく、例えば病変部位等を対象とＪ“るこ
ともできる。また、領域強調の方法についても画素値を
強調するだけでなく色調を変化させる等の方法も挙げら
れる。立体画像生成法についても再投影法、断面変換表
示法に限定されるものではない。

［発明の効果］以上説明したように、本発明が適用された立体画像表示
装置は、関心領域決定部、領域強調部、立体画像生成部
を有機的にＰＡ連して連続動作させることにより、自動
的に領域強調がなされた立体画像を画像表示するしので
あるから、従来煩雑であった関心領域の指定操作が著し
く簡素化される。

また、領域強調するための強調係数を変化させるだりで
、観察対象のみを表示したり、その４’ｆ　ｉａ物と重
ねあわ往たりして表示することが可能となり、立体的な
位冒関係をよりつかみやすくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の立体画像表示装置の機能構成を示づブ
ロック図、第２図は本発明が適用されたー実施例の立体
画像表示装置の概略を示すブロック図、第３図は本発明
の一実施例の処理状況を示寸フローチャートである。１・・・関心領域決定部２・・・領域強調部３・・・立体画像生成部４・・・特徴値入力部５・・・三次元画像データ記憶部６・・・画株表示部７・・・システム・コントローラ８・・・システム・バス９・・・入出力インターフェース１０・・・磁気テープ１１・・・フロッピーディスク装置１２・・・キーボード１３・・・ボインティングデバイス

Claims

【特許請求の範囲】

（１）物体内部の立体構造を画面上に立体画像で表現す
る立体画像表示装置において、所定の入力操作に応答して立体画像の関心領域に対応さ
せた特徴データを受ける毎に、受けた特徴データを基に
、所定のメモリ領域に記憶されている三次元画像データ
より前記立体画像の関心領域を算出する関心領域決定部
と、この関心領域決定部で得られた関心領域を対象として領
域内の画像値の強調及びその領域外の画素値の抑制を前
記所定のメモリ領域に記憶されている三次元画像データ
に対し行う領域強調部と、この領域強調部により領域強
調が行われた三次元画像データを基に立体画像を生成す
る立体画像生成部と、を具備することを特徴とする立体
画像表示装置。
（２）前記領域強調部は、関心領域内の画像値としてそ
の関心領域内の画素値を強調することを特徴とする請求
項１記載の立体画像表示装置。