JPH08161520A - 三次元画像の対象部分抽出方法 - Google Patents

三次元画像の対象部分抽出方法

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JPH08161520A
JPH08161520A JP6329826A JP32982694A JPH08161520A JP H08161520 A JPH08161520 A JP H08161520A JP 6329826 A JP6329826 A JP 6329826A JP 32982694 A JP32982694 A JP 32982694A JP H08161520 A JPH08161520 A JP H08161520A
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JP
Japan
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image
data
dimensional
dimensional image
image data
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JP6329826A
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English (en)
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Yoshio Sasajima
美穂 笹島
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Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
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Hitachi Medical Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】3次元画像の対象部分抽出方法において、3次
元画像データを処理して一又は複数の対象部分の画像の
みを抽出する際に、3次元情報を保持したまま抽出して
表示することを可能とする。 【構成】3次元的にサンプリングされた3次元画像デー
タを取り込み、この取り込んだ3次元画像データについ
て画像の奥行方向の最大の輝度をもつ画素を投影して表
示する最大値投影法により処理して該3次元画像データ
を表示し、この最大値投影法による表示画像を参照画像
として一又は複数の対象部分の画像を指定しその対象部
分の画像を消去し、この対象部分の画像を消去して得ら
れた画像を背景画像として保存しておき、その後に上記
元の3次元画像データを取り込むと共に上記背景画像の
データを読み込み、元の3次元画像データと背景画像デ
ータとの差分をとることにより、上記対象部分の画像の
みを抽出して表示するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、3次元的にサンプリン
グされた医用画像データ等の3次元画像データを処理し
て一又は複数の対象部分の画像のみを抽出する際に、3
次元情報を保持したまま抽出して表示することができる
3次元画像の対象部分抽出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】被検体(人体)の断層像を撮影する装置
としては、X線CT装置や超音波断層装置,MRI(磁
気共鳴イメージング)装置などがある。近年、これらの
装置を用いた診断画像の撮影では、2次元平面の情報だ
けではなく、データに3次元方向の情報をもたせた3次
元撮影が実用化されており、この3次元撮影によりサン
プリングしたデータを処理して診断部位の3次元画像を
再構成することが行われている。このなうな3次元画像
を再構成するには、複数スライスのCT像又はMRI像
の各スライスごとに対象部分の領域抽出を行い、必要に
応じてスライス間の補間を行いながら順次スライス方向
に積み上げて、3次元データであるボクセルデータを作
成する。このようにして得られた3次元データは、高速
断面変換(MPR)法又は表面表示法,合成表示法,投
影表示法などの画像処理手法を採用して画像表示装置に
表示されていた。
【0003】これに関連して、近年特に、2次元又は3
次元のCT像やMRI像を用いて被検体内の血管像を観
察するアンギオグラフィー法が盛んに用いられるように
なってきた。このアンギオグラフィー画像では、血管部
分が他の部分と比較して高輝度で描出されるため、再投
影表示法の一つである最大値投影(Maximum IntensityPr
ojection)法(以下「MIP法」と略記する)を用いて
表示されることが多い。このMIP法を用いて血管像を
表示すると、輝度の高い血管部分の画素が輝度の低い背
景部分の画素よりも優先的に表示されるため、血管部分
のみを連続性よく表示させることができる。
【0004】ここで、3次元画像から必要な対象部分だ
けを抽出する方法としては、第一にそれぞれのスライス
あるいは立体表示画像上から抽出する部分をトレースし
て切り取るトレース法、第二にしきい値を変化させるこ
とで対象部分と非対象部分を分離する方法、第三に指定
したある一点から一定の画素値をもつ連続した画素を拾
うことにより抽出領域を指定していくリージョングロー
イング法などがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述のような
従来のアンギオグラフィー法において、MIP法を用い
て画像を再構成すると、奥行方向の情報が失われてしま
い、3次元データを用いても投影した時点で血管の位置
の前後関係が分からなくなるという欠点があった。ま
た、その投影したデータは2次元データとなってしまう
ため、そのままでは他の3次元画像との重ね合わせはで
きないものであった。これに対して、3次元アンギオグ
ラフィーデータから3次元情報を保持したまま血管部分
の画像のみを抽出するという方法が考えられる。
【0006】ところが、実際には血管部分は非常に細
く、血管部分の画像のみを抽出することは非常に困難で
ある。前述の抽出方法のうち、第一のトレース法では、
背景部分を完全に除いて血管部分だけを切り取ることは
非常に難しい。また、第二のしきい値で分離させる方法
では、各々の血管像によって輝度のばらつきがあり、特
に細い血管の場合には血管部分と背景ノイズ部分とで輝
度差が小さいため、細い血管像まで区別して完全に抽出
することは不可能である。さらに、第三のリージョング
ローイング法では、MIP法による画像(以下「MIP
画像」という)を参照画像として抽出を行うことが可能
であるが、一般に、輝度が高い部分を連結して拾い、同
時に輝度の低い部分を消去するという方法をとるため、
輝度が低い細い血管像や離れた位置にある血管では、連
続した必要な領域とみなされず抽出されずに消去されて
しまうことがあった。また、抽出する画素値の値を広く
とりすぎると、不要な部分も合わせて抽出してしまうこ
とがあり、必要な血管像だけをすべて拾うことは困難で
あった。
【0007】そこで、本発明は、このような問題点に対
処し、3次元的にサンプリングされた医用画像データ等
の3次元画像データを処理して一又は複数の対象部分の
画像のみを抽出する際に、3次元情報を保持したまま抽
出して表示することができる3次元画像の対象部分抽出
方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による3次元画像の対象部分抽出方法は、3
次元的にサンプリングされた3次元画像データを取り込
み、この取り込んだ3次元画像データについて画像の奥
行方向の最大の輝度をもつ画素を投影して表示する最大
値投影法により処理して該3次元画像データを表示し、
この最大値投影法による表示画像を参照画像として一又
は複数の対象部分の画像を指定しその対象部分の画像を
消去し、この対象部分の画像を消去して得られた画像を
背景画像として保存しておき、その後に上記元の3次元
画像データを取り込むと共に上記背景画像のデータを読
み込み、元の3次元画像データと背景画像データとの差
分をとることにより、上記対象部分の画像のみを抽出し
て表示するものである。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。図1は本発明による3次元画像の対象
部分抽出方法の手順を示すフローチャートであり、図2
はこの方法の実施に使用する画像処理装置を示すブロッ
ク図である。この画像処理装置は、本発明による3次元
画像の対象部分抽出方法の実施に使用するもので、例え
ばX線CT装置又は超音波断層装置,MRI装置などの
撮影装置の一部を構成するものであり、図2に示すよう
に、記憶装置1と,中央処理装置2と,画像表示装置3
と,キーボード4と,マウス5とを有して成る。
【0010】上記記憶装置1は、上記撮影装置から通信
により伝送された画像データ又は光磁気ディスクなどの
外部記憶装置から読み込まれた画像データを後述の中央
処理装置2で処理したものを、3次元画像データとして
格納するもので、例えば磁気ディスク,光ディスク、そ
の他の公知の記憶媒体から成る。なお、上記3次元画像
データは、中央処理装置2の処理により、複数スライス
のCT像又はMRI像の各スライスごとに対象部分の領
域抽出を行い、必要に応じてスライス間の補間を行いな
がら順次スライス方向に積み上げて、ボクセルデータを
作成すればよい。
【0011】中央処理装置2は、上記撮影装置からのデ
ータを3次元画像データとして記憶装置1に格納すると
共に、この記憶装置1から読み込んだ3次元画像データ
又は上記撮影装置から直接転送されたデータを処理した
3次元画像データより特定の対象部分を抽出してその任
意断面や立体像の再構成を行う画像処理手段となるもの
である。このため、上記中央処理装置2は、撮影した画
像の不要部分を取り去って臓器などの任意部分を抽出す
る機能,複数の抽出画像を組み合わせて一つの画像に合
成する機能、及び複数の抽出画像のうち任意の抽出部分
のみを任意の方向に回転・移動させる機能を備えてい
る。さらに、距離・角度・体積などを計測する機能,拡
大・縮小・平行移動などのアフィン変換機能,画像の一
部を切削あるいは併合する機能,左右対象のミラーイメ
ージを作成する機能などを備えていてもよい。そして、
これらの機能はソフトウェアの遂行によって発揮され
る。なお、この中央処理装置2は、上記の他に装置全体
の制御も行うようになっている。また、上記中央処理装
置2には、オペレータとのインタフェースを行うための
キーボード4又はマウス5などの入力装置が接続されて
いる。キーボード4は、主として中央処理装置2に必要
な情報を入力するために使用され、マウス5は、後述の
画像表示装置に表示されたマーク又はカーソルの移動な
どに使用される。なお、上記マウス5の代わりに、トラ
ックボールなどの他のポインティングデバイスを使用し
てもよい。
【0012】画像表示装置3は、上記記憶装置1又は中
央処理装置2から出力された断層像又は3次元画像や、
マーキング,カーソル、その他オペレータに対するメッ
セージなどを表示するもので、例えばテレビモニタから
成る。
【0013】次に、上記のように構成された画像処理装
置を使用して実施する3次元画像の対象部分抽出方法の
手順について、図1を参照して説明する。まず、図2に
おいて、記憶装置1に格納された3次元画像データを中
央処理装置2に取り込む(図1のステップA)。このと
きの3次元画像データは、図示外の撮影装置で撮影した
もので対象部分を抽出処理前の画像データであり、例え
ば図3(a)に示すように頭部の立体表示画像である。
図3(a)において、符号6は頭部表皮を示し、符号7
は脳を示し、符号8は脳内の血管を示している。次に、
この3次元画像データを中央処理装置2で読み込み、こ
の読み込んだ3次元画像データについて画像の奥行方向
の最大の輝度をもつ画素を投影して表示する最大値投影
法により処理してその3次元画像データをMIP画像と
して表示する(ステップB)。このMIP画像9は、例
えば図4(a)に示すように、斜線を付して示す背景部
分10と対象部分としての血管8の画像を含んでいる。
【0014】次に、上記MIP画像9を参照画像として
一又は複数の対象部分、例えば血管の画像を図2に示す
マウス5を用いて指定し、この対象部分の画像を消去す
る(ステップC)。例えば、図4(a)において、一方
の血管8′を対象部分として指定し、これを前述のリー
ジョングローイング法などで消去する。そして、上記指
定した対象部分の画像を消去した後のMIP画像9を表
示する(ステップD)。このときのMIP画像9は、図4
(b)に示すように、上記指定した一方の血管8′が消
去されて、他方の血管8が残った画像となる。次に、上
記MIP画像9の中に対象部分としての血管が残ってい
るかどうか判断する(ステップE)。図4(b)に示す
ように、まだ他方の血管8が残っている場合は、“YE
S”側へ進んでステップCへ戻る。そして、再びマウス
5を用いて残っている他方の血管8を指定し、この血管
8の画像を消去する(ステップC)。その後、上記消去
後のMIP画像9を表示する(ステップD)と、図4
(c)に示すように、他方の血管8も消去される。以
後、このステップC→D→Eを繰り返し、対象部分とし
て指定した血管が総て消去されたら、ステップEは“N
O”側へ進む。このときの画像は、図3(b)に示すよ
うに、元の3次元画像において、対象部分としての血管
8,8,…の画像を消去した背景部分(頭部表皮6及び
脳7など)のみの画像Ib となる。
【0015】次に、上記のようにして得られた図3
(b)に示す画像を背景画像Ib として、図2に示す記
憶装置1に保存する(ステップF)。その後、上記記憶
装置1から図3(a)に示す元の3次元画像Io のデー
タを取り込むと共に、上記得られた背景画像Ib のデー
タを読み込み、元の3次元画像Io のデータと背景画像
b のデータとの間で差分をとる(ステップG)。これ
により、図3(c)に示すように、背景画像Ib のデー
タは“0”となり、ステップCで消去した対象部分とし
ての血管8の画像が差分画像Is となり、対象部分の画
像のみが抽出して表示される(ステップH)。この得ら
れた差分画像Is は、元の3次元画像Ioと同様に3次
元情報を保持したままであるので、図4(d)に示すよ
うに、一方の血管8′と他方の血管8とで奥行方向の前
後関係が表示される。
【0016】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されたので、
3次元的にサンプリングされた医用画像データ等の3次
元画像データを処理して一又は複数の対象部分の画像の
みを抽出する際に、3次元情報を保持したまま抽出して
表示することができる。従って、例えば被検体内の血管
像の抽出表示において、奥行方向の血管位置の前後関係
が分かるように表示することができ、診断能を向上する
ことができる。また、必要な対象部分を確認しながら抽
出することができるようになり、従来よりも細い対象部
分まで抽出して表示することができる。さらに、抽出し
た対象部分の画像は、3次元情報を保持したままである
ので、他の3次元画像と重ね合わせて表示することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による3次元画像の対象部分抽方法の手
順を示すフローチャートである。
【図2】上記の方法の実施に使用する画像処理装置を示
すブロック図である。
【図3】対象部分の一例としての脳内の血管像を抽出し
て表示する状態を示す説明図である。
【図4】上記血管像を抽出する過程でのMIP画像の状
態を示す説明図である。
【符号の説明】
1 記憶装置 2 中央処理装置 3 画像表示装置 4 キーボード 5 マウス 8,8′ 血管 9 MIP画像 10 背景部分 Io 元の3次元画像 Ib 背景画像 Is 差分画像
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 A61B 8/00 7638−2J G01R 33/54 G06T 1/00 G01N 24/02 530 Y G06F 15/62 390 C

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】3次元的にサンプリングされた3次元画像
    データを取り込み、この取り込んだ3次元画像データに
    ついて画像の奥行方向の最大の輝度をもつ画素を投影し
    て表示する最大値投影法により処理して該3次元画像デ
    ータを表示し、この最大値投影法による表示画像を参照
    画像として一又は複数の対象部分の画像を指定しその対
    象部分の画像を消去し、この対象部分の画像を消去して
    得られた画像を背景画像として保存しておき、その後に
    上記元の3次元画像データを取り込むと共に上記背景画
    像のデータを読み込み、元の3次元画像データと背景画
    像データとの差分をとることにより、上記対象部分の画
    像のみを抽出して表示することを特徴とする3次元画像
    の対象部分抽出方法。
JP6329826A 1994-12-06 1994-12-06 三次元画像の対象部分抽出方法 Pending JPH08161520A (ja)

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