JPH1031753A

JPH1031753A - ３次元画像作成方法および医用画像診断装置

Info

Publication number: JPH1031753A
Application number: JP8187184A
Authority: JP
Inventors: Natsuko Satou; 夏子佐藤; Shiyougo Azemoto; 将吾畦元; Manabu Minami; 学南
Original assignee: GE Yokogawa Medical System Ltd
Current assignee: GE Healthcare Japan Corp
Priority date: 1996-07-17
Filing date: 1996-07-17
Publication date: 1998-02-03

Abstract

(57)【要約】【課題】元の画素値を反映すると共に十分な立体感を
得られる３次元画像を作成する。【解決手段】サーフェイスモデルの表面点Ｒｉの３次
元座標（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）と法線方向（αｉ，βｉ，
γｉ）とに加えて、ＣＴ値（ｇｉ）を算出しておく。そ
して、光線方向Ｌｄと，視線方向Ｓｄと，各表面点Ｒｉ
の３次元座標（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）および法線方向（α
ｉ，βｉ，γｉ）から３次元表面画像を構成する各画像
点の仮表示値を算出し、その仮表示値に当該表面点のＣ
Ｔ値（ｇｉ）を加算または積算し、それを表示値とす
る。【効果】陰影付けがなされる。このため、十分な立体
感が得られる。また、元の画素値が表示値に反映され
る。このため、他の部分と画素値が異なる部分を３次元
画像上で識別できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、３次元画像作成方
法および医用画像診断装置に関し、さらに詳しくは、元
の画素値を反映すると共に十分な立体感を得ることが出
来る３次元画像を作成しうる３次元画像作成方法および
その３次元画像作成方法を実施しうる医用画像診断装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１２は、従来のＸ線ＣＴ（Ｃomputed
Tomography）装置の一例を示す構成図である。このＸ線
ＣＴ装置５００は、スキャナ装置１と，処理装置５２
と，表示装置３と，入力装置４とを具備して構成されて
いる。前記処理装置５２は、２次元画像作成部２ａと，
ＣＴ値範囲入力部２ｂと，３次元表面表示処理部５２ｃ
とを含んでいる。

【０００３】スキャナ装置１は、患者Ｋを異なるスライ
ス（平板状の断層撮像領域）位置でスキャンし、複数の
スライスのスキャンデータを収集する。処理装置５２の
２次元画像作成部２ａは、前記複数のスライスのスキャ
ンデータを処理して、各スライスの２次元画像データを
作成し、２次元画像を表示装置３に表示する。操作者
は、２次元画像中の関心領域ＲＯＩ（Region Of Intere
st）のＣＴ値を読み取って、３次元表面表示を行いたい
臓器のＣＴ値範囲の上限値Ｕおよび下限値Ｌを決定し、
入力装置４から入力する。処理装置５２のＣＴ値範囲入
力部２ｂは、入力された上限値Ｕおよび下限値Ｌを受け
取り、３次元表面表示処理部５２ｃに渡す。処理装置５
２の３次元表面表示処理部５２ｃは、前記ＣＴ値範囲の
画素を各スライスの２次元画像データから抽出して３次
元表面画像を作成し、その３次元表面画像を表示装置３
に表示する。

【０００４】図１３は、上記Ｘ線ＣＴ装置５００を用い
て３次元表面表示を行う手順のフロー図である。ステッ
プＳ１では、操作者が、入力装置４を用いて、表示装置
３に表示された各スライスの２次元画像の中から３次元
表面表示の基となる連続した複数の２次元画像を選択す
る。図１４に、選択された２次元画像Ｇ１〜Ｇ７を例示
する。これらの２次元画像Ｇ１〜Ｇ７には、臓器Ｌ（例
えば肝臓）が写っている。ｋは、臓器Ｌの病変部であ
り、ＣＴ値が他の部分と異なっている。

【０００５】図１３に戻り、ステップＳ２では、操作者
が、入力装置４を用い、上記選択した２次元画像Ｇ１〜
Ｇ７中の適当な一つの２次元画像（例えばＧ４）を選択
する。そして、その選択した２次元画像中の関心領域Ｒ
ＯＩに含まれる画素のＣＴ値を読み取って、ＣＴ値範囲
を定め、それを入力装置４から入力する。例えば、関心
領域ＲＯＩに含まれる画素のＣＴ値の最小値が“３００
以上”であったなら、ＣＴ値範囲の下限値Ｌとして“３
００”を入力する（必要なら、上限値を入力してもよ
い）。

【０００６】ステップＳ５３では、処理装置５２の３次
元表面表示処理部５２ｃは、入力されたＣＴ値範囲の画
素が構成する臓器Ｌの表面を２次元画像データから抽出
し、その表面上の多数の点（表面点）の３次元座標と法
線方向とを算出する。図１５に、一つの表面点Ｒｉにお
ける３次元座標（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）と法線方向（α
ｉ，βｉ，γｉ）とを示す。このような表面点Ｒｉの集
合によりサーフェイスモデルＦｍが構成される。

【０００７】図１３に戻り、ステップＳ４では、操作者
が、入力装置４を用い、光線方向および視線方向を設定
する。図１６に、光線方向Ｌｄおよび視線方向Ｓｄを例
示する。

【０００８】図１３に戻り、ステップＳ５５では、光線
方向Ｌｄと，視線方向Ｓｄと，各表面点の３次元座標
（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）および法線方向（αｉ，βｉ，γ
ｉ）から、３次元表面画像を構成する各画像点の表示値
を算出する。ステップＳ６では、３次元表面画像を表示
装置３に表示する。図１７に、３次元表面画像Ｆｇを例
示する。３次元表面画像Ｆｇでは、臓器Ｌの表面に陰影
が付けられて表示される。このため、立体感が得られ
る。

【０００９】図１８は、従来のＸ線ＣＴ装置の別の一例
を示す構成図である。このＸ線ＣＴ装置６００は、スキ
ャナ装置１と，処理装置５２’と，表示装置３と，入力
装置４とを具備して構成されている。前記処理装置５
２’は、２次元画像作成部２ａと，ＣＴ値範囲入力部２
ｂと，３次元透過表示処理部５２ｄとを含んでいる。

【００１０】スキャナ装置１は、患者Ｋを異なるスライ
ス位置でスキャンし、複数のスライスのスキャンデータ
を収集する。処理装置５２’の２次元画像作成部２ａ
は、前記複数のスライスのスキャンデータを処理して、
各スライスの２次元画像データを作成し、２次元画像を
表示装置３に表示する。操作者は、２次元画像中の関心
領域ＲＯＩのＣＴ値を読み取って、３次元透過表示を行
いたい臓器のＣＴ値範囲の上限値Ｕおよび下限値Ｌを決
定し、入力装置４から入力する。処理装置５２’のＣＴ
値範囲入力部２ｂは、入力された上限値Ｕおよび下限値
Ｌを受け取り、３次元透過表示処理部５２ｄに渡す。処
理装置５２’の３次元透過表示処理部５２ｄは、前記Ｃ
Ｔ値範囲の画素を各スライスの２次元画像データから抽
出して３次元透過画像を作成し、その３次元透過画像を
表示装置３に表示する。

【００１１】図１９は、上記Ｘ線ＣＴ装置６００を用い
て３次元透過表示を行う手順のフロー図である。ステッ
プＳ１では、操作者が、入力装置４を用いて、表示装置
３に表示された各スライスの２次元画像の中から３次元
透過表示の基となる連続した複数の２次元画像（例えば
図１４のＧ１〜Ｇ７）を選択する。ステップＳ２では、
操作者が、入力装置４を用い、上記選択した２次元画像
Ｇ１〜Ｇ７中の適当な一つの２次元画像（例えばＧ４）
を選択する。そして、その選択した２次元画像中の関心
領域ＲＯＩに含まれる画素のＣＴ値を読み取って、ＣＴ
値範囲を定め、それを入力装置４から入力する。例え
ば、関心領域ＲＯＩに含まれる画素のＣＴ値の最小値が
“３００以上”であったなら、ＣＴ値範囲の下限値Ｌと
して“３００”を入力する（必要なら、上限値を入力し
てもよい）。

【００１２】ステップＶ５３では、処理装置５２’の３
次元透過表示処理部５２ｄは、入力されたＣＴ値範囲の
画素が構成する臓器Ｌを２次元画像データから抽出し、
その臓器Ｌ中の多数の点（物体点）の３次元座標とＣＴ
値とを算出する。図２０に、一つの物体点Ｃｉにおける
３次元座標（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）とＣＴ値（ｇｉ）とを
示す。このような物体点Ｃｉの集合によりボリュームモ
デルＬｍが構成される。

【００１３】図１９に戻り、ステップＳ５４では、操作
者が、入力装置４を用い、視線方向を設定する。図２１
に、視線方向Ｓｄを例示する。

【００１４】図１９に戻り、ステップＶ５５では、視線
方向Ｓｄと，各物体点の３次元座標（ｘｉ，ｙｉ，ｚ
ｉ）およびＣＴ値（ｇｉ）から、３次元透過画像を構成
する各画像点の表示値を算出する。図２１に、画像座標
（Ｈｊ，Ｖｊ）の画像点Ｑｊにおける表示値（Ｇｊ）を
示す。この表示値（Ｇｊ）は、画像点Ｑｊから視線方向
Ｓｄに沿って延ばした直線上の各物体点のＣＴ値を荷重
加算した値である。

【００１５】ステップＶ６では、３次元透過画像を表示
装置３に表示する。図２２に、３次元透過画像Ｌｇを例
示する。３次元透過画像Ｌｇでは、ＣＴ値を反映した表
示値で臓器Ｌが表示される。このため、他の部分とＣＴ
値が異なる病変部ｋを識別することが出来る。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のＸ線ＣＴ装
置５００では、図１７に示す３次元表面画像Ｆｇのよう
に、臓器Ｌの表面に陰影が付けられて表示されるため、
立体感が得られる。しかし、元のＣＴ値が失われるた
め、他の部分とＣＴ値が異なる病変部ｋを３次元表面画
像Ｆｇ上で識別することが出来ない問題点がある。一
方、上記従来のＸ線ＣＴ装置６００では、図２２に示す
３次元透過画像Ｌｇのように、他の部分とＣＴ値が異な
る病変部ｋを３次元透過画像Ｌｇ上で識別できる。しか
し、陰影が付けられないため、十分な立体感が得られな
い問題点がある。そこで、本発明の目的は、元の画素値
を反映すると共に十分な立体感を得ることが出来る３次
元画像を作成しうる３次元画像作成方法およびその３次
元画像作成方法を実施しうる医用画像診断装置を提供す
ることにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】第１の観点では、本発明
は、複数の２次元画像データ又は３次元ボリウムデータ
から所定の画素値範囲の画素が構成する３次元物体の表
面を抽出し、その表面上の多数の点（表面点）の３次元
座標と法線方向とを算出し、光線方向と視線方向および
前記各表面点の３次元座標と法線方向から３次元表面画
像を構成する各画像点の表示値を算出し、前記３次元物
体の３次元表面画像を作成する３次元画像作成方法にお
いて、前記表面点の３次元座標と法線方向とを算出する
際に当該表面点の画素値も算出しておき、前記３次元表
面画像を構成する各画像点の表示値を算出する際に対応
する表面点の前記画素値を反映させた表示値を算出する
ことを特徴とする３次元画像作成方法を提供する。上記
第１の観点による３次元画像作成方法では、表面点の３
次元座標と法線方向とを算出する際に、当該表面点の画
素値も算出しておく。そして、３次元表面画像を構成す
る各画像点の表示値を算出する際に、陰影付けと共に，
対応する表面点の画素値を反映させた表示値を算出す
る。これにより、十分な立体感が得られると共に元の画
素値情報を失なわない３次元画像を作成することが出来
る。

【００１８】第２の観点では、本発明は、複数の２次元
画像データ又は３次元ボリウムデータから所定の画素値
範囲の画素が構成する３次元物体を抽出し、その３次元
物体中の多数の点（物体点）の３次元座標と画素値とを
算出し、視線方向および前記各物体点の３次元座標と画
素値から３次元透過画像を構成する各画像点の表示値を
算出し、前記３次元物体の３次元透過画像を作成する３
次元画像作成方法において、前記物体点の３次元座標と
画素値とを算出する際に当該物体点での画素値勾配方向
も算出しておき、前記３次元透過画像を構成する各画像
点の表示値を算出する際に光線方向および対応する物体
点の前記画素値勾配方向を反映させた表示値を算出する
ことを特徴とする３次元画像作成方法を提供する。上記
第２の観点による３次元画像作成方法では、物体点の３
次元座標と画素値とを算出する際に、当該物体点での画
素値勾配方向（画素値等高面を想定したとき、当該物体
点での画素値等高面に対する法線方向）も算出してお
く。そして、３次元透過画像を構成する各画像点の表示
値を算出する際に、対応する物体点の画素値を反映させ
ると共に，光線方向と画素値勾配方向により陰影付けた
表示値を算出する。これにより、元の画素値情報を失な
ず且つ十分な立体感が得られる３次元画像を作成するこ
とが出来る。

【００１９】第３の観点では、本発明は、被検体を撮像
して得られた複数の２次元画像データ又は３次元ボリウ
ムデータから所定の画素値範囲の画素が構成する３次元
物体の表面を抽出すると共にその表面上の多数の点（表
面点）の３次元座標と法線方向とを算出するサーフェイ
スジェネレーション手段と、光線方向と視線方向および
前記各表面点の３次元座標と法線方向から３次元表面画
像を構成する各画像点の表示値を算出するサーフェイス
レンダリング手段とを具備した医用画像診断装置におい
て、前記サーフェイスジェネレーション手段は前記表面
点の３次元座標と法線方向とを算出する際に当該表面点
の画素値も算出し、前記サーフェイスレンダリング手段
は前記３次元表面画像を構成する各画像点の表示値を算
出する際に対応する表面点の前記画素値を反映させた表
示値を算出することを特徴とする医用画像診断装置を提
供する。上記第３の観点による医用画像診断装置では、
上記第１の観点による３次元画像作成方法を好適に実施
できる。従って、十分な立体感が得られると共に元の画
素値情報を失なわない３次元医用画像を作成することが
出来る。

【００２０】第４の観点では、本発明は、被検体を撮像
して得られた複数の２次元画像データ又は３次元ボリウ
ムデータから所定の画素値範囲の画素が構成する３次元
物体を抽出すると共にその３次元物体中の多数の点（物
体点）の３次元座標と画素値とを算出するボリュームジ
ェネレーション手段と、視線方向および前記各物体点の
３次元座標と画素値から３次元透過画像を構成する各画
像点の表示値を算出するボリュームレンダリング手段と
を具備した医用画像診断装置において、前記ボリューム
ジェネレーション手段は前記物体点の３次元座標と画素
値とを算出する際に当該物体点での画素値勾配方向も算
出し、前記ボリュームレンダリング手段は前記３次元透
過画像を構成する各画像点の表示値を算出する際に光線
方向および対応する物体点の前記画素値勾配方向を反映
させた表示値を算出することを特徴とする医用画像診断
装置を提供する。上記第４の観点による医用画像診断装
置では、上記第２の観点による３次元画像作成方法を好
適に実施できる。従って、元の画素値情報を失なわず且
つ十分な立体感が得られる３次元医用画像を作成するこ
とが出来る。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図に示す実施形態により本
発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明
が限定されるものではない。

【００２２】−第１の実施形態− 図１は、本発明の第１の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置
の構成図である。このＸ線ＣＴ装置１００は、スキャナ
装置１と，処理装置２と，表示装置３と，入力装置４と
を具備して構成されている。前記処理装置２は、２次元
画像作成部２ａと，ＣＴ値範囲入力部２ｂと，３次元表
面表示処理部２ｃとを含んでいる。

【００２３】スキャナ装置１は、患者Ｋを異なるスライ
ス位置でスキャンし、複数のスライスのスキャンデータ
を収集する。処理装置２の２次元画像作成部２ａは、前
記複数のスライスのスキャンデータを処理して、各スラ
イスの２次元画像データを作成し、２次元画像を表示装
置３に表示する。操作者は、２次元画像中の関心領域Ｒ
ＯＩのＣＴ値を読み取って、３次元表面表示を行いたい
臓器のＣＴ値範囲の上限値Ｕおよび下限値Ｌを決定し、
入力装置４から入力する。処理装置２のＣＴ値範囲入力
部２ｂは、入力された上限値Ｕおよび下限値Ｌを受け取
り、３次元表面表示処理部２ｃに渡す。処理装置２の３
次元表面表示処理部２ｃは、前記ＣＴ値範囲の画素を各
スライスの２次元画像データから抽出して３次元表面画
像を作成し、その３次元表面画像を表示装置３に表示す
る。

【００２４】図２は、上記Ｘ線ＣＴ装置１００を用いて
３次元表面表示を行う手順のフロー図である。ステップ
Ｓ１では、操作者が、入力装置４を用いて、表示装置３
に表示された各スライスの２次元画像の中から３次元表
面表示の基となる連続した複数の２次元画像を選択す
る。図３に、選択された２次元画像Ｇ１〜Ｇ７を例示す
る。これらの２次元画像Ｇ１〜Ｇ７には、臓器Ｌ（例え
ば肝臓）が写っている。ｋは、臓器Ｌの病変部であり、
ＣＴ値が他の部分と異なっている。

【００２５】図２に戻り、ステップＳ２では、操作者
が、入力装置４を用い、上記選択した２次元画像Ｇ１〜
Ｇ７中の適当な一つの２次元画像（例えばＧ４）を選択
する。そして、その選択した２次元画像中の関心領域Ｒ
ＯＩに含まれる画素のＣＴ値を読み取って、ＣＴ値範囲
の上限値Ｕおよび下限値Ｌを定め、それを入力装置４か
ら入力する。例えば、関心領域ＲＯＩに含まれる画素の
ＣＴ値の最小値が“３００”であり，最大値が“１００
０”であったなら、ＣＴ値範囲の下限値Ｌとして“３０
０”を入力し、上限値Ｕとして“１２００”を入力す
る。

【００２６】ステップＳ３では、処理装置２の３次元表
面表示処理部２ｃは、入力されたＣＴ値範囲の画素が構
成する臓器Ｌの表面を２次元画像データから抽出し、そ
の表面上の多数の点（表面点）の３次元座標と法線方向
とＣＴ値とを算出する。図４に、一つの表面点Ｒｉにお
ける３次元座標（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）と法線方向（α
ｉ，βｉ，γｉ）とＣＴ値（ｇｉ）を示す。このような
表面点Ｒｉの集合によりサーフェイスモデルＦｍが構成
される。

【００２７】図２に戻り、ステップＳ４では、操作者
が、入力装置４を用い、光線方向および視線方向を設定
する。図５に、光線方向Ｌｄおよび視線方向Ｓｄを例示
する。

【００２８】図２に戻り、ステップＳ５では、光線方向
Ｌｄと，視線方向Ｓｄと，各表面点の３次元座標（ｘ
ｉ，ｙｉ，ｚｉ）および法線方向（αｉ，βｉ，γｉ）
およびＣＴ値（ｇｉ）から、３次元表面画像を構成する
各画像点の表示値を算出する。ここで、表示値へのＣＴ
値（ｇｉ）の反映方法の一例を示すと、まず、従来と同
様にして、光線方向Ｌｄと，視線方向Ｓｄと，各表面点
の３次元座標（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）および法線方向（α
ｉ，βｉ，γｉ）から、各画像点の仮表示値を算出す
る。次に、その仮表示値に、表示値の最大値に正規化し
た各画像点のＣＴ値（ｇｉ）を加算する。そして、和に
１／２を乗じ、それを表示値とする。この方法の外に
も、例えば、前記仮表示値を明度に割り当てると共にＣ
Ｔ値を色相に割り当てるように表示値を決める方法が挙
げられる。ステップＳ６では、３次元表面画像を表示装
置３に表示する。図６に、３次元表面画像Ｆｇを例示す
る。３次元表面画像Ｆｇでは、臓器Ｌの表面に陰影が付
けられて表示される。このため、立体感が得られる。ま
た、ＣＴ値が表示値に反映される。このため、他の部分
とＣＴ値が異なる病変部ｋを３次元表示画像Ｆｇ上で識
別できる。

【００２９】以上の第１の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装
置１００によれば、十分な立体感が得られると共に，元
のＣＴ値情報を失なわない３次元表面画像を作成し、表
示することが出来る。

【００３０】−第２実施形態− 図７は、本発明の第２の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置
の構成図である。このＸ線ＣＴ装置２００は、スキャナ
装置１と，処理装置２’と，表示装置３と，入力装置４
とを具備して構成されている。前記処理装置２’は、２
次元画像作成部２ａと，ＣＴ値範囲入力部２ｂと，３次
元透過表示処理部２ｄとを含んでいる。

【００３１】スキャナ装置１は、患者Ｋを異なるスライ
ス位置でスキャンし、複数のスライスのスキャンデータ
を収集する。処理装置２’の２次元画像作成部２ａは、
前記複数のスライスのスキャンデータを処理して、各ス
ライスの２次元画像データを作成し、２次元画像を表示
装置３に表示する。操作者は、２次元画像中の関心領域
ＲＯＩのＣＴ値を読み取って、３次元透過表示を行いた
い臓器のＣＴ値範囲の上限値Ｕおよび下限値Ｌを決定
し、入力装置４から入力する。処理装置２’のＣＴ値範
囲入力部２ｂは、入力された上限値Ｕおよび下限値Ｌを
受け取り、３次元透過表示処理部５２ｄに渡す。処理装
置２’の３次元透過表示処理部２ｄは、前記ＣＴ値範囲
の画素を各スライスの２次元画像データから抽出して３
次元透過画像を作成し、その３次元透過画像を表示装置
３に表示する。

【００３２】図８は、上記Ｘ線ＣＴ装置２００を用いて
３次元透過表示を行う手順のフロー図である。ステップ
Ｓ１では、操作者が、入力装置４を用いて、表示装置３
に表示された各スライスの２次元画像の中から３次元透
過表示の基となる連続した複数の２次元画像（例えば図
３のＧ１〜Ｇ７）を選択する。ステップＳ２では、操作
者が、入力装置４を用い、上記選択した２次元画像Ｇ１
〜Ｇ７中の適当な一つの２次元画像（例えばＧ４）を選
択する。そして、その選択した２次元画像中の関心領域
ＲＯＩに含まれる画素のＣＴ値を読み取って、ＣＴ値範
囲の上限値Ｕおよび下限値Ｌを定め、それを入力装置４
から入力する。例えば、関心領域ＲＯＩに含まれる画素
のＣＴ値の最小値が“３００”であり，最大値が“１０
００”であったなら、ＣＴ値範囲の下限値Ｌとして“３
００”を入力し、上限値Ｕとして“１２００”を入力す
る。

【００３３】ステップＶ３では、処理装置２’の３次元
透過表示処理部２ｄは、入力されたＣＴ値範囲の画素が
構成する臓器Ｌを２次元画像データから抽出し、その臓
器Ｌ中の多数の点（物体点）の３次元座標とＣＴ値とＣ
Ｔ値勾配方向とを算出する。ここで、ＣＴ値勾配方向
は、画素値の等高面を想定したとき、一つの物体点での
画素値等高面に対する法線方向である。図９に、一つの
物体点Ｃｉにおける３次元座標（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）と
ＣＴ値（ｇｉ）とＣＴ値勾配方向（αｉ，βｉ，γｉ）
とを示す。このような物体点Ｃｉの集合によりボリュー
ムモデルＬｍが構成される。

【００３４】図８に戻り、ステップＳ４では、操作者
が、入力装置４を用い、視線方向と光線方向とを設定す
る。図１０に、視線方向Ｓｄと光線方向Ｌｄとを例示す
る。

【００３５】図８に戻り、ステップＶ５では、視線方向
Ｓｄと，光線方向Ｌｄと，各物体点の３次元座標（ｘ
ｉ，ｙｉ，ｚｉ）およびＣＴ値（ｇｉ）およびＣＴ値勾
配方向（αｉ，βｉ，γｉ）から、３次元透過画像を構
成する各画像点の表示値を算出する。図１０に、画像座
標（Ｈｊ，Ｖｊ）の画像点Ｑｊにおける表示値（Ｇｊ）
を示す。この表示値（Ｇｊ）の算出方法の一例を示す
と、まず、光線方向Ｌｄと，視線方向Ｓｄと，画像点Ｑ
ｊから視線方向Ｓｄに沿って延ばした直線上の各物体点
の３次元座標（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）およびＣＴ値勾配方
向（αｉ，βｉ，γｉ）から、各物体点の仮表示値を算
出する。次に、それら仮表示値に、表示値の最大値に正
規化した各物体点のＣＴ値（ｇｉ）を加算する。そし
て、各物体点における和をさらに荷重加算し、それを表
示値（Ｇｉ）とする。

【００３６】図８に戻り、ステップＶ６では３次元透過
画像を表示装置３に表示する。図１１に、３次元透過画
像Ｌｇを例示する。３次元透過画像Ｌｇでは、ＣＴ値を
反映した表示値で臓器Ｌが表示される。このため、他の
部分とＣＴ値が異なる病変部ｋを識別することが出来
る。また、臓器Ｌの表面に陰影が付けられて表示され
る。このため、立体感が得られる。

【００３７】以上の第２の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装
置２００によれば、元のＣＴ値情報を失なわず且つ十分
な立体感が得られる３次元表面画像を作成し、表示する
ことが出来る。

【００３８】−他の実施形態− 上記第１の実施形態および第２の実施形態では、３次元
画像を作成するのに複数の２次元画像データを用いた場
合について説明したが、３次元ボリウムデータを用いて
もよい。さらに、上記実施形態では、Ｘ線ＣＴ装置につ
いて説明したが、例えばＭＲＩ（Ｍagnetic Ｒesonance
Imaging）装置などの他の医用画像診断装置に対して
も、本発明を適用することが出来る。

【００３９】

【発明の効果】本発明の３次元画像作成方法によれば、
元の画素値を反映すると共に十分な立体感を得られる３
次元画像を作成することが出来る。また、本発明の医用
画像診断装置によれば、元の画素値情報を失なわず且つ
十分な立体感が得られる３次元医用画像を作成すること
が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置
を示す構成図である。

【図２】図１のＸ線ＣＴ装置による３次元画像作成処理
を示すフロー図である。

【図３】連続する複数の２次元画像を示す模式図であ
る。

【図４】ある表面点における３次元座標と法線方向とＣ
Ｔ値の説明図である。

【図５】本発明にかかるサーフェイスレンダリングの説
明図である。

【図６】図１のＸ線ＣＴ装置により得られる３次元表面
画像を示す概念図である。

【図７】本発明の第２の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置
を示す構成図である。

【図８】図７のＸ線ＣＴ装置による３次元画像作成処理
を示すフロー図である。

【図９】ある物体点における３次元座標とＣＴ値とＣＴ
値勾配方向の説明図である。

【図１０】本発明にかかるボリュームレンダリングの説
明図である。

【図１１】図７のＸ線ＣＴ装置により得られる３次元透
過画像を示す概念図である。

【図１２】従来のＸ線ＣＴ装置の一例を示す構成図であ
る。

【図１３】図１２のＸ線ＣＴ装置による３次元画像作成
処理を示すフロー図である。

【図１４】連続する複数の２次元画像を示す模式図であ
る。

【図１５】ある表面点における３次元座標と法線方向の
説明図である。

【図１６】従来のサーフェイスレンダリングの説明図で
ある。

【図１７】図１２のＸ線ＣＴ装置により得られる３次元
表面画像を示す概念図である。

【図１８】従来のＸ線ＣＴ装置の別の例を示す構成図で
ある。

【図１９】図１８のＸ線ＣＴ装置による３次元画像作成
処理を示すフロー図である。

【図２０】ある物体点における３次元座標とＣＴ値の説
明図である。

【図２１】従来のボリュームレンダリングの説明図であ
る。

【図２２】図１８のＸ線ＣＴ装置により得られる３次元
透過画像を示す概念図である。

【符号の説明】

１００，２００，５００，６００Ｘ線ＣＴ装置１スキャナ装置２，２’，５２，５２’ 処理装置２ａ２次元画像作成
部２ｂＣＴ値範囲入力
部２ｃ，５２ｃ３次元表面表示
処理部２ｄ，５２ｄ３次元透過表示
処理部３表示装置４入力装置Ｇ１〜Ｇ７２次元画像Ｒｉ表面点Ｃｉ物体点Ｆｇ３次元表面画像Ｌｇ３次元透過画像

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者南学神奈川県横浜市鶴見区北寺尾５−６−15 ＃301

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の２次元画像データ又は３次元ボリ
ウムデータから所定の画素値範囲の画素が構成する３次
元物体の表面を抽出し、その表面上の多数の点（表面
点）の３次元座標と法線方向とを算出し、３次元表面画
像を構成する各画像点の表示値を光線方向，視線方向，
前記各表面点の３次元座標および法線方向から算出し
て、前記３次元物体の３次元表面画像を作成する３次元
画像作成方法において、前記表面点の３次元座標と法線方向とを算出する際に当
該表面点の画素値も算出しておき、前記３次元表面画像
を構成する各画像点の表示値を算出する際に対応する表
面点の前記画素値を反映させた表示値を算出することを
特徴とする３次元画像作成方法。
【請求項２】複数の２次元画像データ又は３次元ボリ
ウムデータから所定の画素値範囲の画素が構成する３次
元物体を抽出し、その３次元物体中の多数の点（物体
点）の３次元座標と画素値とを算出し、３次元透過画像
を構成する各画像点の表示値を視線方向，前記各物体点
の３次元座標および画素値から算出して、前記３次元物
体の３次元透過画像を作成する３次元画像作成方法にお
いて、前記物体点の３次元座標と画素値とを算出する際に当該
物体点での画素値勾配方向も算出しておき、前記３次元
透過画像を構成する各画像点の表示値を算出する際に光
線方向および対応する物体点の前記画素値勾配方向を反
映させた表示値を算出することを特徴とする３次元画像
作成方法。
【請求項３】被検体を撮像して得られた複数の２次元
画像データ又は３次元ボリウムデータから所定の画素値
範囲の画素が構成する３次元物体の表面を抽出すると共
にその表面上の多数の点（表面点）の３次元座標と法線
方向とを算出するサーフェイスジェネレーション手段
と、３次元表面画像を構成する各画像点の表示値を光線
方向，視線方向，前記各表面点の３次元座標および法線
方向から算出するサーフェイスレンダリング手段とを具
備した医用画像診断装置において、前記サーフェイスジェネレーション手段は前記表面点の
３次元座標と法線方向とを算出する際に当該表面点の画
素値も算出し、前記サーフェイスレンダリング手段は前
記３次元表面画像を構成する各画像点の表示値を算出す
る際に対応する表面点の前記画素値を反映させた表示値
を算出することを特徴とする医用画像診断装置。
【請求項４】被検体を撮像して得られた複数の２次元
画像データ又は３次元ボリウムデータから所定の画素値
範囲の画素が構成する３次元物体を抽出すると共にその
３次元物体中の多数の点（物体点）の３次元座標と画素
値とを算出するボリュームジェネレーション手段と、３
次元透過画像を構成する各画像点の表示値を視線方向，
前記各物体点の３次元座標および画素値から算出するボ
リュームレンダリング手段とを具備した医用画像診断装
置において、前記ボリュームジェネレーション手段は前記物体点の３
次元座標と画素値とを算出する際に当該物体点での画素
値勾配方向も算出し、前記ボリュームレンダリング手段
は前記３次元透過画像を構成する各画像点の表示値を算
出する際に光線方向および対応する物体点の前記画素値
勾配方向を反映させた表示値を算出することを特徴とす
る医用画像診断装置。