JPH06274599A - 3次元画像からのスライス画像番号及び座標決定方法 - Google Patents

3次元画像からのスライス画像番号及び座標決定方法

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JPH06274599A
JPH06274599A JP5059964A JP5996493A JPH06274599A JP H06274599 A JPH06274599 A JP H06274599A JP 5059964 A JP5059964 A JP 5059964A JP 5996493 A JP5996493 A JP 5996493A JP H06274599 A JPH06274599 A JP H06274599A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 医用スライス画像(CT画像やMRI画像)
を積み上げての3次元画像を表示した場合、重複して表
示された画像上の指定した一点のスライス画像上での座
標及びこの座標の属するスライス画像番号を求めたい。 【構成】 スライス画像を積み上げての3次元画像21
をCRT1の表示面上に表示させておき、これをマウス
カーソル22で座標P1指定をする。次にこの3次元画
像を回転させて座標P1の移動軌跡線L1をも併せて表示
する。移動軌跡L1上のP1相当位置をオペレータが視覚
により観察し、その位置P2をマウスカーソル22で指
定する。コンピュータは、座標P1、P2のスライス積み
上げの3次元画像の座標軸上に変換し、その座標及びそ
の座標の属するスライス画像番号を求める。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、医用スライス画像を積
み上げて形成した3次元画像を表示させておき、この表
示した3次元画像へのマウス指定でスライス画像番号及
び座標を決定する座標決定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】X線CT画像やMRI画像は、それ自体
1つの断面(即ち1つのスライス面)での画像である。
被検体を立体的に診る場合このスライス画像を積み上げ
て3次元画像を得、これを表示装置に表示させるやり方
をとる例がある。これによって、スライス画像のみでは
わからなかった、断層像に直角な方向の被検体の様子が
画像上から診断できることになる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】スライス画像を積み上
げての3次元画像は、視点を変えて診断するために、画
像回転や拡大や移動等の各画像処理を行って視点に合致
した画像に変形し、これを表示することが多い。こうし
た場合、変形後の3次元画像は、初期の積み上げ状態か
ら変化しており、変形後の3次元画像から元のスライス
画像の番号(積み上げ番号のこと)を知ることは容易で
ない。このことは、元のスライス画像の任意の臓器指定
といったことも困難であることを意味する。
【0004】更に3次元画像では、臓器間での重なり表
示が行われることから、手前の臓器や後方の臓器といっ
た区別指定も容易でない。更に、臓器を重ねて表示する
場合、重要臓器を濃く表示し、重要でない臓器を薄く表
示したりするが、重なって表示されているため、重要臓
器そのものの指定ができなかった。
【0005】本発明の目的は、スライス画像を積み上げ
て表示した3次元画像のスライス画像番号やその座標を
マウス等の指定で可能にする座標決定方法を提供するも
のである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、医用スライス
画像を積み上げて形成した3次元画像を任意の視点で表
示しておき、この3次元画像上の着目部位の一点P1
位置指定手段で指定し、その後でこの3次元画像を回転
させて一点P1の動きと共に回転後の3次元画像を表示
し、この回転後の3次元画像上に存在する一点P1の回
転軌跡上の、視覚上から判断できる、前記着目部位の一
点P1相当位置の一点P2を位置指定手段で指定し、P1
とP2との3次元画像上の距離を最小とするようにして
積み上げスライス画像番号及びこのスライス画像上での
一点P1の座標を決定するようにした。
【0007】
【作用】本発明によれば、回転前に指定した一点P
1と、回転によって得たそのP1の軌跡上の任意の一点P
2との、3次元画像上の座標相互から、コンピュータ内
の処理により、そのスライス画像番号及び座標を算出す
る。
【0008】
【実施例】図2は、本発明で扱う座標系を示す図であ
る。xyzなる直交座標系は、スライス画像をy軸方向
に積み上げた場合の座標系を示し、yがそのスライス画
像番号(又は高さ)、xz面がスライス平面を示す。図
では、y方向の高さHの位置にスライス画面30を置い
た例を示しており、31がスライス画像を示す。y方向
に複数のスライス画面30を積み上げることで、xyz
座標系のもとでの3次元画像が得られる。
【0009】一方、この3次元画像を表示するのが、こ
の2次元平面のCRTである。このCRT上で3次元画
像を表示する際には、どの方向からその3次元画像を表
示させるかの指示が必要となる。図2ではその時の視点
及び視点面をXY平面として示してある。このXY平面
がCRT画面となる。この2つの座標系xyzとXYと
の関係は次式となる。
【0010】
【数1】 ここで、βは、XY座標系の原点からxy平面に垂線を
下ろした場合の、xyz座標系の原点からみたxz平面
とXY座標系の原点との角度である。いわゆるXY座標
系のxyz座標系からみた高さのパラメータが角度βで
ある。αは、垂線とxy平面との交点がy軸からどれだ
け離れているかを示す角度である。いわゆるxz平面上
でのXY座標系の位置のパラメータが角度αである。H
はスライス画像の積み上げ番号である。
【0011】さて以上の座標系のもとでの座標決定処理
フローを図1に示す。この処理フローはマンマシン対話
型によるものである。先ず、スライス画像を積み上げて
の3次元画像(3D画像とも云う)をCRT上に表示す
る(フロー10)。この座標系はXY座標系である。C
RT上の3次元画像上の任意の座標位置P1(X1
1)をマウスで指定し(フロー11)、この座標を読
み取る。この任意の座標位置P1(X1、Y1)とは、着
目スライス画像上の着目臓器上の一点である。読み取っ
た座標位置P1(X1、Y1)を、(数1)に従って
(x1、z1、H)に変換処理する(フロー12)。次
に、CRT上に表示中の3次元画像を回転処理して、こ
の回転処理後の3次元画像をCRT上に表示する(フロ
ー13)。ここで、回転処理とは、αとβとで指定され
た視点をα→α+δ、β→β+γの如く、δ及びγ相当
分回転することを云う。この回転処理にあっては、先に
指定した座標位置P1(X1、Y1)もそのまま回転処理
して表示する(フロー14)。座標位置P1(X1
1)が回転すると軌跡は、線を描く。例えば、直線で
ある。回転処理して得た3次元画像上の座標位置P
1(X1、Y1)の軌跡線の一点P2をマウスで指定し、そ
の指定した座標(X2、Y2)を読み取る(フロー1
5)。これを(数1)を用いて(x2、z2、H)に変換
する(フロー16)。ここで、一点P2とは、オペレー
タがみての、回転前の位置P1相当位置である。回転方
向をみて、一点P1がどの位置に回転したかをオペレー
タが判断し、その回転後の位置P1相当位置をP2とす
る。
【0012】然るに、(x1、z1、H)及び(x2
2、H)において、Hは未だ不定である。更に、x1
2、z1とz2とは同じHを持つ座標のはずであるが、
指定時の誤差があるため一般に異なる。そこで、次式G
を最小とするようにHを決める(フロー17)。
【0013】
【数2】 ここで、Gは、次式のようになるはずである。
【数3】 (数3)のGを最小にするHは、
【数4】 である。一方、Hが定まると、(数1)からx1、x2
1、z2が求まる。
【0014】この求まった値から、本来の求めた点P1
の座標は、
【数5】 となる(フロー18)。
【0015】図3は、図1の処理を理解するための図で
ある。図3(a)に示すようにCRT画面20には、ス
ライス画像を積み上げた3次元画像21が表示されてい
る。この図は四角柱の内部に三角柱を持つ例とした。説
明の便宜のためであり、医用画像の積み上げ例にも適用
できることは云うまでもない。この画像に対して内部の
三角柱上の任意の一点P1(回転後のP1の位置がわかる
ように、P1は視覚上での特徴的な位置に選ぶ。そこで
図では三角柱上の角部の一点をP1として指定した)を
マウス3のマウスカーソル22で指定する。指定した座
標位置P1(X1、Y1)は直ちにコンピュータ内に読み
込まれる。図3(b)には、図3(a)の3次元画像2
1を回転させて得た回転3次元画像23を示す。この回
転3次元画像23上には、指定点P1の回転に伴うその
移動軌跡の線L1を併せて描かせてある。移動軌跡線L1
上の、図3(a)で指示したP1点相当位置P2点を図の
回転方向を考慮しながら操作者が視覚によって特定す
る。図では三角柱の角部が図3(a)のP1であり、回
転方向をみれば、線L1上のどの位置にP1そのものが移
動したかをオペレータにはわかることになり、その点を
2として特定すればよい。この指定した位置P2をマウ
ス3のマウスカーソル22によって指定する。指定した
位置P2の座標(X2、Y2)はコンピュータ内に直ちに
読み込まれる。P1(X1、Y1)、P2(X2、Y2)を利
用しての点P1のスライス画像番号及びそのスライス平
面上での点P1の座標算出法は図1で示した通りであ
る。
【0016】以上は3次元画像上の一点を指定する例で
あったが、3次元画像上の2点を指定し、その2点間の
距離を求めることも可能である。これを図4を用いて説
明する。図4(a)で2点P1、P1′をマウスカーソル
22でそれぞれ指定し、P1(X1、Y1)、P1
(X1′、Y1′)なる座標を読み込む。図4(b)で画
像回転を行うとP1は軌跡線L1、P1′は軌跡線L1′を
描く。そして、操作者は、画像の回転方向から、回転後
の3次元画像上で、P1相当位置P2、P1′相当位置
2′を視覚によって確認し、その位置P2(X2
2)、P2′(X2′、Y2′)をマウスカーソル22で
指定し読み込ませる。そして、P1とP2、P1′とP2
との間でそれぞれスライス画像番号及びそれぞれのスラ
イス画像上でのP1、P1′座標を算出する。スライス画
像上の座標及びスライス画像番号がわかっていることか
ら、2点P1とP1′との距離Dも次式で求まる。
【0017】
【数6】
【数7】 ここで、S1とはP1の属するスライス画像番号、S1
とはP1′の属するスライス画像番号であり、その差分
が高さH方向の差分に相当する。
【0018】この2点間の距離は、臓器や病巣などを3
次元表示したときの、その臓器や病巣の大きさを画像上
からみつける場合に利用できる。
【0019】図5は、図1の処理フローを実現するコン
ピュータシステムの実施例図である。共通バス2にCP
U40、メモリ41、磁気ディスク42、表示メモリ4
3、コントローラ45を、共通に接続する。CRT1
は、表示メモリ43に一時記憶された3次元画像を表示
する。マウス3は、コントローラ45を介してCRT1
上の画面へのマウスカーソルの表示を行わせる。CPU
40は、画像表示制御及び画像回転処理等をメモリ41
内のプログラムを利用して行う。磁気ディスク42に
は、スライス画像や3次元画像が格納されており、CP
U40がこれの読み出しを行って表示用にメモリ43に
転送したり、画像処理対象として扱う。
【0020】本発明の座標決定法は、各種臓器の位置や
病巣部の位置特定に利用できる。
【0021】
【発明の効果】複数の臓器が重なって3次元表示してい
ても、オペレータが指定した点に対応する原画像上の座
標をもとめることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の処理フローチャート図である。
【図2】本発明でのスライス画像積み上げ座標系xzy
とCRT上の視点座標系XYとの関連を示す図である。
【図3】本発明での座標決定のための説明図である。
【図4】本発明での座標及び座標間距離決定のための説
明図である。
【図5】本発明のコンピュータシステムの実施例図であ
る。
【符号の説明】
1 CRT 2 共通バス 3 マウス 40 CPU 21 3次元画像 22 マウスカーソル

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 医用スライス画像を積み上げて形成した
    3次元画像を任意の視点で表示しておき、この3次元画
    像上の着目部位の一点P1を位置指定手段で指定し、そ
    の後でこの3次元画像を回転させて一点P1の動きと共
    に回転後の3次元画像を表示し、この回転後の3次元画
    像上に存在する一点P1の回転軌跡上の、視覚上から判
    断できる、前記着目部位の一点P1相当位置の一点P2
    位置指定手段で指定し、P1とP2との3次元画像上の距
    離を最小とするようにして積み上げスライス画像番号及
    びこのスライス画像上での一点P1の座標を決定するよ
    うにした3次元画像からのスライス画像番号及び座標決
    定方法。
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