JPH03232077A - 画像処理装置 - Google Patents

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］ （産業上の利用分野） 本発明は、Ｘ線ＣＴ装置等の医療機器等より被検体より
収集した３次元画像情報をもとに、被検体診断等に有効
に利用し得る３次元画像を生成する画像処理装置に関す
る。

（従来の技術） 近年、上記医療機器においては、手術計画に有効な表示
法として、３次元表示が多用されている。この３次元表
示には、種々の表示形態があり、その中の一種として、
表面陰影表示がある。

この表面陰影表示においては、例えばＸ１ｉＣＴ装置で
収集した被検体の３次元画像情報を用いると、骨等のＣ
Ｔ値（ハンスフィールドーメンバー）を指定し、これよ
り大きなＣＴ値を有する被検体の特定物体の画像抽出並
びに陰影付けを行い、表示画面上に立体的に表示するも
ので、特定物体の外形形状を容易に認識できる。

この表面陰影表示により例えば人体の頭骨を表示する際
は、人体表皮、眼部、その他筋肉、皮下脂肪等を取り除
いた状態で骨形状を立体的に観察できるため、骨に変形
、欠陥のある被検体の診断に有効である。

また、このような変形、欠陥等のある骨の処置、あるい
は骨内の内部組織に対する処置のため、骨を切削する手
術計画に際しては、骨の厚みや硬さを知ることが望まし
い。しかし、上述のような表面陰影表示を観察するだけ
では、複雑な形状を呈し個人差もある頭骨の厚みや硬さ
はわからない。

このため、スライス像上濃淡で表示されるＣＴ値と骨の
硬さとの間には相関があることを利用しく造影剤を除く
）、指定した位置のスライス像も前記表面陰影表示によ
る表面陰影表示像（疑似３次元画像）とともに画像表示
するようになされている。このスライス像表示によれば
、少なくともスライス位置における頭骨の硬さや厚みは
確認することができる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、切削等に適切な位置を探索するために次
々と位置の違うスライス像を表示させる作業は煩雑であ
り、例えこのような作業を行っても、特定物体の厚みあ
るいは硬さを一度に全体にわたって認識することはでき
ない。

本発明はこのような従来技術の問題点を解決するために
なされたものであり、煩雑な作業なく、特定物体全体に
対してその立体的形状と同時に硬さあるいは厚みを認識
できる画像処理装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明にかかる画像処理装置
においては、被検体の３次元画像情報をもとに、所定レ
ベル以上の画像情報を有する特定物体の表面陰影表示像
を生成する表面陰影表示像生成部と、前記３次元画像情
報をもとに前記特定物体の厚みを求める厚み計測部と、
厚みに応して適宜設定した色情報にもとづき、前記求め
られた厚みに応じた色画像を生成する色画像生成部と、
前記表面陰影表示像と色画像とを合成する画像合成部と
、を具備することを要旨としている。

また、別の本発明にかかる画像処理装置においては、被
検体の３次元画像情報をもとに、所定レベル範囲の画像
情報を有する特定物体の表面陰影表示像を生成する表面
陰影表示像生成部と、画像情報に応じて適宜設定した色
情報にもとづき、前記特定物体の画像情報に応じた色画
像を生成する色画像生成部と、前記表面陰影表示像と色
画像とを合成する画像合成部と、を具備することを要旨
としている。

（作用） これらの手段を講じた構成によれば、次のような作用を
奏する。

すなわち、表面陰影表示像生成部により、例えばＸ線Ｃ
Ｔ装置で得られた被検体の３次元画像情報をもとに、所
定レベル以上のＣＴ値を有する特定物体の表面陰影表示
像を生成し、厚み計測部により、前記３次元画像情報を
もとに、特定物体の厚みを求め、色画像生成部により、
厚みに応じて適宜設定した色情報にもとづき、前記求め
られた厚みに応じた色画像を生成し、画像合成部により
前記表面陰影表示像と色画像とを合成し、この合成で得
た合成画像を画像表示すれば、表面形状が陰影により判
断されるとともに、特定物体の厚みが色によって判断さ
れるため、煩雑な作業なく、特定物体全体に対してその
立体的形状と同時に厚みを認識できる。

また、表面陰影表示像生成部により、例えばＸ線ＣＴ装
置で得られた被検体の３次元画像情報をもとに、所定レ
ベル以上のＣＴ値を有する特定物体の表面陰影表示像を
生成し、色画像生成部により、ＣＴ値に応じて適宜設定
した色情報にもとづき、前記特定物体のＣＴ値に応じた
色画像を生成し、画像合成部により前記表面陰影表示像
と色画像とを合成し、この合成で得た合成画像を画像表
示すれば、表面形状が陰影により判断されるとともに、
特定物体の硬さが色によって判断されるため、煩雑な作
業なく、特定物体全体に対してその立体的形状と同時に
硬さを認識できる。

（実施例） 以下、本発明にかかる画像処理装置の一実施例について
説明する。

第１図は、ＸＩＪ［ＣＴ装置に具備される画像処理装置
の要部構成を示すブロック図である。

この図に示すように、前記画像処理装置は、インターフ
ェイス（１／Ｆ）１１と、多数枚のスライス画像を保存
するスライス画像メモリ１３と、多数枚のスライス画像
に補間を施し、縦、横、深さ各方向に均等な密度にボク
セル化し、前記スレッショルド値を用いて２値化してボ
クセルデータ（被検体の３次元画像情報）を生成する補
間、２値化、ボクセル化部１５と、ボクセルデータを保
存するボクセルデータメモリ１７と、を具備している。

また、この画像処理装置は、前記ボクセルデータをもと
に、第２図に示すように、図示しないコンソールを介し
てオペレータから与えられた視線角の方向と直交する視
線面Ａから、（コンソールから指定した）骨等のＣＴ値
以上を有する特定物体例えば頭骨Ｂの表層面Ｂ１までの
距離ａ１を求めるとともに、頭骨Ｂの厚みｔを求めるデ
プスマツプ探索部１９（厚み計測部）と、これら求めら
れた距離ａ１および厚みｔそれぞれを記憶するデプスマ
ツプメモリ部２１および厚みメモリ部２３と、を具備し
ている。

また、この画像処理装置は、デプスマツプメモリ部２１
から読み出された距離ａ１とＩ／Ｆ１１を介して入力さ
れる視線角をもとに、視線方向から見た頭骨Ｂの外形形
状を表す表面陰影（シェーディング）表示像を生成する
シェーディング計算部２５（表面陰影表示像生成部）と
、厚みｔに対応する色情報を記憶するルックアップテー
ブルにもとづき、前記厚みメモリ部２３から読み出され
た厚みｔに応じた色画像を生成する色彩化処理部（色画
像生成部）２７と、前記表面陰影表示像と色画像とを合
成する画像合成部２９と、この合成で得られた合成画像
を記憶する表示用メモリ３１と、この表示用メモリ３１
から読み出した画像で画像表示するデイスプレィ３３と
、を具備している。

次に、上記構成の作用について説明する。

スライス厚を薄く設定するなどして被検体の所要区間で
ある人体の頭部を撮影（走査）して得た多数枚のスライ
ス画像（ＣＴ値）をＩ／Ｆｉｌより入力し、スライス画
像メモリ１３を介して補間。

２値化、ボクセル化部１５に送る。この補間、２値化、
ボクセル化部１５においては、指示した特定物体ここで
は頭骨ＢのＣＴ値に応じて入力されるスレッショルド値
を用いて、補間、２値化、ボクセル化を行う。

この処理で得たボクセルデータをボクセルデータメモリ
１７を介して、デプスマツプ探索部１９へ送り、視線面
Ａから頭骨Ｂの表層面Ｂ１　までの距離ａ１　を求め、
この距離ａ１　をデプスマツプメモリ部２１に記憶し、
また、頭骨Ｂの厚みｔを求め、この厚みｔを厚みメモリ
部２３に記憶する。　そして、シェーディング計算部２
５により、デプスマツプメモリ部２１から読み出された
距離ａ１　をもとに、視線角方向から見た頭骨Ｂの外形
形状を表す表面陰影表示像を生成するとともに、前記厚
みメモリ部２３から読み出された厚みｔに応じた色画像
を生成する。

そして、画像合成部２９により、前記表面陰影表示像と
色画像とを合成し、この合成された合成画像を表示用メ
モリ３１に記憶させ、この表示用メモリ３１から読み出
した画像でデイスプレィ３３に画像表示する。

したがって、本実施例においては、表面形状が陰影によ
り判断されるとともに、複雑な形状を呈し個人差もあっ
て表面陰影表示を観察するだけではわかりにくい頭骨Ｂ
の厚みが色によって判断されるため、煩雑な作業なく、
特定物体全体に対してその立体的形状と同時に厚みを認
識できる。このため、頭骨Ｂの厚みに応じて、頭骨Ｂの
切削や切開等を容易に行える適切な位置を選択すること
ができ、手術計画の精度が向上する。

第３図は、別の本発明にかかる画像処理装置の一実施例
の要部構成を示すブロック図であり、上山の第１図に示
した構成部分と同等の構成部分については同じ符号を付
し、説明を略した。

この実施例においては、上記実施例においてデプスマツ
プ探索部１９により厚みｔを求めた代わりに、頭骨Ｂの
例えば表面層Ｂ１　における硬さを求めるために、デプ
スマツプ探索部１９ａで求めた距離ａ１　をデプスマツ
プメモリ部２１を介して座標変換部４１へ送り、ここで
距離ａ１　のｘ、ｙ座標値はそのままで、整数である距
離ａ１（デプスマツプ値）をＺ値として物体座標上に逆
変換し、この逆変換により実数値として得られるｘ、ｙ
、ｚ　（整数値はスライス番号を表す）の各値、および
ｚ値の小数点以下の値（補間係数として用いる）を、座
標メモリ部４３を介して補間部４５へ送り、ここで、座
標メモリ部４３からのデータとスライス画像メモリ１３
から読み出した頭骨８表層面Ｂ１　の硬さを表すＣＴ値
をもとに、表層面Ｂ１　の濃淡値データを生成している
。そして、この濃淡値データを濃淡値データメモリ４７
を介し色彩化処理部２７ａに送り、ここで硬さに対応す
る色情報を記憶するルックアップテーブルをもとに色画
像を生成し、後は上記実施例と同様に、前記表面陰影表
示像と合成し、合成画像をデイスプレィ３３に画像表示
するものである。

この実施例では、表面形状が陰影により判断されるとと
もに、頭骨Ｂの硬さが色によって判断されるため、煩雑
な作業なく、特定物体全体に対してその立体的形状と同
時に硬さを認識でき、このため、頭骨Ｂの硬さに応じて
、頭骨Ｂの切削等を容易に行える適切な位置を選択でき
、手術計画の精度が向上する。

［発明の効果コ 以上詳細に説明したように、本発明にかかる画像処理装
置においては、表面陰影表示像生成部により、被検体の
３次元画像情報をもとに、所定レベル以上の画像情報を
有する特定物体の表面陰影表示像を生成し、厚み計測部
により、前記３次元画像情報をもとに、特定物体の厚み
を求め、色画像生成部により、厚みに応じて適宜設定し
た色情報にもとづき、前記求められた厚みに応じた色画
像を生成し、画像合成部により前記表面陰影表示像と色
画像とを合成し、この合成で得た合成画像を画像表示す
れば、表面形状が陰影により判断されるとともに、特定
物体の厚みが色によって判断されるため、煩雑な作業な
く、特定物体全体に対してその立体的形状と同時に厚み
を認識できる。

また、別の本発明にかかる画像処理装置においては、表
面陰影表示像生成部により、被検体の３次元画像情報を
もとに、所定レベル範囲の画像情報を有する特定物体の
表面陰影表示像を生成し、色画像生成部により、画像情
報に応じて適宜設定した色情報にもとづき、前記特定物
体の画像情報に応じた色画像を生成し、画像合成部によ
り前記表面陰影表示像と色画像とを合成し、この合成で
得た合成画像を画像表示すれば、表面形状が陰影により
判断されるとともに、特定物体の硬さが色によって判断
されるため、煩雑な作業なく、特定物体全体に対してそ
の立体的形状と同時に硬さを認識できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる画像処理装置の一実施例を示す
概略構成図、第２図は視線面より頭骨までの距離および
頭骨の厚みの測定を説明する図、第３図は別の本発明に
かかる画像処理装置の一実施例を示す概略構成図である
。 １９・・・デプスマツプ探索部（厚み計測部）２１・・
・デプスマツプメモリ部 ２３・・・厚みメモリ部 ２５・・・シェーディング計算部（表面陰影表示像生成
部） ２７．２７８・・・色彩化処理部（色画像生成部）２９
・・・画像合成部 ４７・・・濃淡値データメモリ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検体の３次元画像情報をもとに、所定レベル範
   囲の画像情報を有する特定物体の表面陰影表示像を生成
   する表面陰影表示像生成部と、前記３次元画像情報をも
   とに前記特定物体の厚みを求める厚み計測部と、厚みに
   応じて適宜設定した色情報にもとづき、前記求められた
   厚みに応じた色画像を生成する色画像生成部と、前記表
   面陰影表示像と色画像とを合成する画像合成部と、を具
   備することを特徴とする画像処理装置。
2. （２）被検体の３次元画像情報をもとに、所定レベル範
   囲の画像情報を有する特定物体の表面陰影表示像を生成
   する表面陰影表示像生成部と、画像情報に応じて適宜設
   定した色情報にもとづき、前記特定物体の画像情報に応
   じた色画像を生成する色画像生成部と、前記表面陰影表
   示像と色画像とを合成する画像合成部と、を具備するこ
   とを特徴とする画像処理装置。