JPH11153413A - 3次元画像表示装置 - Google Patents

3次元画像表示装置

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JPH11153413A
JPH11153413A JP9317317A JP31731797A JPH11153413A JP H11153413 A JPH11153413 A JP H11153413A JP 9317317 A JP9317317 A JP 9317317A JP 31731797 A JP31731797 A JP 31731797A JP H11153413 A JPH11153413 A JP H11153413A
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projection
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Kazuhiro Sato
一弘 佐藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】3次元空間内の任意の位置で被測定物体の寸法
を測定することができる3次元画像表示装置を提供す
る。 【解決手段】被投影物体10を投影面に平行投影して陰
影付けしてなる3次元画像を作成する際に、3次元空間
内の任意の位置の3次元定規も一緒に投影面に平行投影
して3次元定規画像を作成する。この3次元定規は互い
に直交する3本の定規x、y、zから構成され、3次元
空間内に仮想的に設定される。またこの3次元定規は、
3次元空間内の任意の位置に移動可能とし、3次元空間
内で各定規を中心として回転可能とする。各定規の目盛
りを読み取ることによって、各定規上の任意の2点間の
距離が測定でき、被投影物体10の寸法を測定すること
ができる。

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次元画像表示装置
に係り、特に3次元空間内の被投影物体を平行投影法や
中心投影法によって投影面に投影して3次元画像を作成
し、該3次元画像を表示する3次元画像表示装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】立体的な形状の被測定物体の寸法を測定
する際には、被測定物体を投影面に投影して、その投影
像の寸法を測定する。手術時に胃、肺、腹部、心臓など
の寸法を測定する場合には、平行投影法が用いられる。
従来、平行投影法における投影像から被測定物体の寸法
を計測する際には、図7に示すように、直線定規1を投
影面2と平行にセットして被測定物体3と重ねて投影面
2に投影し、投影像の寸法を目盛り4で計測していた。
【0003】平行投影像の寸法を計測する方法として
は、上記の方法の他に、投影像に矩形グリッド5を重ね
る方法や、マウスのようなポインティング装置により立
体空間内の2点を指定して2点間の寸法を計測する方法
などが提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、3次元
空間内で被測定物体の任意の2点間の距離を正確に測る
のは、直線定規が被測定物体から離れているため、奥行
き方向の正確な位置が決めにくく困難であるという問題
がある。本発明は、このような事情に鑑みてなされたも
ので、3次元空間内の任意の位置で被測定物体の寸法を
測定することができる3次元画像表示装置を提供するこ
とを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、3次元空間内の被投影物体を投影面に投影
し陰影付けしてなる3次元画像を作成する第1の画像作
成手段と、互いに直交する3本の定規から構成された3
次元定規であって、3次元空間内の任意に位置の3次元
定規を投影面に投影してなる3次元定規画像を作成する
第2の画像作成手段と、前記第1の画像作成手段によっ
て作成された3次元画像と前記第2の画像作成手段によ
って作成された3次元定規画像とを合成して表示する表
示手段と、を備えたことを特徴とする。
【0006】本発明によれば、第1の画像作成手段が3
次元空間内の被投影物体を投影面に投影し陰影付けして
なる3次元画像を作成し、第2の画像作成手段が3次元
空間内の任意の位置の3次元定規を投影面に投影してな
る3次元定規画像を作成する。表示手段は、第1の画像
作成手段によって作成された3次元画像と第2の画像作
成手段によって作成された3次元定規画像とを合成して
表示する。このように、被投影物体を投影した3次元画
像と3次元定規を投影した3次元画像とを合成すること
によって、被投影物体の寸法を3次元定規を構成する各
定規で測定することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る3次元画像表示装置の好ましい実施の形態について詳
説する。まず、本発明に係る3次元定規について説明す
る。この3次元定規は、図2に示すように互いに直交す
る3本の定規x、y、zから構成され、被投影物体を一
緒に投影するために、3次元空間内に仮想的に設定され
る。そして、この3次元定規は、3次元空間内の任意の
位置に移動可能とする。3次元定規の3次元空間内での
移動は、定規x、y、zが同時に移動できるようにして
もよいし、各定規x、y、zを別々に移動できるように
してもよい。各定規x、y、zを別々に移動させる場合
には、他の3本の定規との直交(ねじれの位置の関係の
定規との直交を含む)状態を保ちながら平行移動可能と
する。例えば、図2上で、定規xは定規y、zと直交を
保ちながら矢印aの方向に移動し、定規yは定規x、z
と直交を保ちながら矢印bの方向に移動し、定規zは定
規x、yと直交を保ちながら矢印cの方向に移動する。
【0008】また、この3次元定規は3次元空間内で前
記各定規x、y、zを中心として回転可能とする。図2
上で、定規xを中心に3次元定規を回転させると定規y
と定規zは矢印d方向に回転し、定規yを中心に3次元
定規を回転させると定規xと定規zは矢印e方向に回転
し、定規zを中心に3次元定規を回転させると定規xと
定規yは矢印f方向に回転する。
【0009】これらの定規の移動・回転は、例えばマウ
スとCRTモニタ内に表示された矢印アイコンなどのマ
ーカを移動させることによって、3次元空間内で任意に
行うことができる。3次元定規の回転において、1つの
定規を回転軸とすることにより、回転軸に直交する平面
内で3次元定規が回転することになるため、3次元空間
内での3次元定規の回転が操作者に容易に認識できる。
【0010】次に、被投影物体を上記3次元定規を投影
面に投影して3次元画像を作成する方法について説明す
る。3次元画像を得る方法として、視点と投影面とを与
え、視点と投影面との間の3次元空間に存在する被投影
物体を示す3次元原画像(複数の断面像)を、その投影
面に視点から見たように投影する投影法があり、投影法
には、平行光線を用いて投影する平行投影法と、1つの
視点から発する拡散光線を用いて投影する中心投影法
(特開平7─210704号公報参照)とがある。ま
た、投影面に投影される被投影物体は、3次元画像とし
て表示するために周知の方法によって陰影付けされる
が、ここではその詳細については省略する。
【0011】被投影物体を投影面に平行投影して陰影付
けしてなる3次元画像を作成する際に、3次元空間内の
任意の位置の上記3次元定規も一緒に投影面に平行投影
して3次元定規画像を作成する。前述したように、3次
元定規を3次元空間内の任意の位置に移動させ、或いは
回転させることによって投影面に投影される上記3次元
定規画像を変更することができる。尚、3次元定規には
目盛りが付けられているが、各定規x、y、zと投影面
とのなす角度に応じて目盛りの間隔が変更されることは
言うまでもない。
【0012】上記被投影物体を示す3次元画像と3次元
定規を示す3次元定規画像とは合成されるが、3次元定
規の位置や回転により、定規の一部が被投影物体の後方
に位置する場合や被投影物体内に入り込む場合がある。
以下、図2を参照しながら上記の場合の3次元定規の表
示例について説明する。同図に示すように、3次元定規
の一部が被投影物体10の後方に位置する場合又は被投
影物体10内に入り込む場合には、その被投影物体10
に隠れている部分は点線で表示する。また、各定規と被
投影物体10の表面との交点には円などの記号を付け
る。これにより、各定規の被投影物体10に隠れている
部分のうち、円と円との間は被投影物体10内に入り込
んでいると識別することができ、その他の点線で表示さ
れた部分は被投影物体10の後方に位置していると識別
することができる。尚、定規のうち被投影物体10の後
方に位置する部分と被投影物体10内に入り込む部分の
表示は、上記表示例に限らず、例えば定規の色を変えて
もよく、要は識別可能に表示すればよい。
【0013】さて、被投影物体10の所望の部位の寸法
を測定する場合には、被投影物体10と共に表示された
3次元定規の目盛りを読み取ればよい。この目盛りの読
み取り時に、被投影物体10と定規が離れている場合は
位置判断の誤差が出るため、この場合には定規を空間内
で移動させ、被投影物体10に一致させればよい。被投
影物体10と定規の位置が離れているかどうかわからな
い場合は、被投影物体10上に被投影物体10と交差す
る記号等が定規上に出ることを利用して、被投影物体1
0と定規が重なるまで定規を移動させればよい。尚、3
次元定規の目盛りを読まなくとも、定規上の2点を指定
し、2点の3次元座標から2点間の距離を計算で求めて
表示することができる。
【0014】3次元定規の数は1つに限定されず、図3
に示すように、定規x1、y1、z1で構成される3次
元定規と定規x2、y2、z2で構成される3次元定規
との2つを表示してもよい。前記2つの3次元定規を3
次元空間内の任意の位置に移動させ、或いは回転させる
ことによって、投影面に投影される3次元定規画像を変
更することができる。また、2つの3次元定規の6本の
定規の目盛りを読み取ることによって、各定規上の2点
間の距離を測定することができる。
【0015】図4は、3次元定規の表示方法を示すフロ
ーチャートである。同図に示すように、先ず、被投影物
体及び3次元定規を投影面に投影して、被投影物体を示
す3次元画像と3次元定規を示す3次元定規画像を表示
する(ステップ1)。この時、定規zは視線方向に設定
され、定規x、yは定規zの任意の位置(例えば定規z
の原点)に設定される。
【0016】次に、前記3次元定規をポインティングデ
バイスにより測定したい対象へ移動させる(ステップ
2)。3次元定規を移動させる際に、必要ならば、ポイ
ンティングデバイスにより定規を回転させる(ステップ
3)。定規の一部が被投影物体に隠れる場合には、定規
の被投影物体の後方に位置する部分と被投影物体の入り
込んだ部分とを識別可能に表示する(ステップ4)。
尚、定規と被投影物体とが重なる場合には、視点に近い
方を表示し、被投影物体に隠れた定規を被投影物体の上
に表示したい場合には、キーボードから表示切替え指令
を入力し、定規の表示を優先させるようにしてもよい。
【0017】図5は、球面への投影処理における3次元
定規の適用を示す。この場合も前記と同じように空間内
に3次元定規を置き、それを図示しない被投影物体を一
緒に中心投影法によって投影すればよい。即ち、視点e
から3次元空間内の各定規x、y、zと被投影物体を球
面状の投影面40に投影し、その投影像を画像表示す
る。
【0018】このように、本発明では、被測定物体に対
して視線に直交する平面上に定規を設定しそれを含めて
投影面に投影するため、投影方法によらず被測定物体の
正確な寸法を計測可能とする。また、投影方法を変更し
たり、組み合わせたりしても被測定物体の正確な寸法を
求めることができる。尚、上記の実施の形態では、被投
影物体10は動かさずに3次元定規の定規のみを移動さ
せたが、これに限定されず、3次元定規を固定し被投影
物体10のみを移動、回転させてもよいし、被投影物体
10と定規を共に移動、回転させてもよい。
【0019】図6は3次元画像表示装置の構成を示すブ
ロック図である。同図において、50はCPU、51は
主メモリ、52は磁気ディスク、53は表示メモリ、5
5はマウスコントローラで、これらは共通バス57に接
続されている。磁気ディスク52には、複数の断層像を
積み重ねてなる3次元画像及び本発明方法の実行演算の
ためのプログラムなどが格納されている。
【0020】CPU50は、磁気ディスク52から複数
の断層像及び本発明方法の実行演算のためのプログラム
を読みだし、主メモリ51を用いて平面変換、3次元定
規の表示処理等の演算を行い、その結果を表示メモリ5
3に送り、CRTモニタ54に表示させる。マウスコン
トローラ55に接続されたマウス56は、3次元定規の
位置を指定する。また、CRTモニタ54の表示内容は
磁気ディスク52に格納され、再表示等に利用される。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の3次元画
像表示装置によれば、第1の画像作成手段によって作成
された3次元画像と第2の画像作成手段によって作成さ
れた3次元定規画像とを合成して表示することによっ
て、被投影物体の寸法を3次元定規を構成する各定規で
測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】3次元定規の構成と移動方向を示す図
【図2】3次元定規による被投影物体の寸法の測定方法
を示す図
【図3】2つの3次元定規による被投影物体の寸法の測
定方法を示す図
【図4】3次元定規の表示方法を示すフローチャート
【図5】球面への投影処理における3次元定規の適用を
示す図
【図6】3次元画像表示装置の構成を示すブロック図
【図7】従来の被投影物体の寸法の測定方法を示す図
【符号の説明】
10…被投影物体 40…投影面 50…CPU 45…CRTモニタ 56…マウス e…視点

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 3次元空間内の被投影物体を投影面に投
    影し陰影付けしてなる3次元画像を作成する第1の画像
    作成手段と、 互いに直交する3本の定規から構成された3次元定規で
    あって、3次元空間内の任意の位置の3次元定規を投影
    面に投影してなる3次元定規画像を作成する第2の画像
    作成手段と、 前記第1の画像作成手段によって作成された3次元画像
    と前記第2の画像作成手段によって作成された3次元定
    規画像とを合成して表示する表示手段と、 を備えたことを特徴とする3次元画像表示装置。
  2. 【請求項2】 前記3次元定規を前記3次元空間内で回
    転させる手段、及び前記3次元定規を前記3次元空間内
    の任意の位置に移動させる手段のうちの少なくとも一方
    を有することを特徴とする請求項1の3次元画像表示装
    置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023188511A1 (ja) * 2022-03-29 2023-10-05 富士フイルム株式会社 画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2023188511A1 (ja) * 2022-03-29 2023-10-05 富士フイルム株式会社 画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム

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