JPH11219448A

JPH11219448A - 画像表示方法

Info

Publication number: JPH11219448A
Application number: JP10019341A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Goto; 良洋後藤; Tomohiro Nagao; 朋洋永尾; Naoko Nagao; 尚子永尾; Osamu Sasahara; 修笹原
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 1998-01-30
Filing date: 1998-01-30
Publication date: 1999-08-10

Abstract

(57)【要約】【課題】立体的画像を構成するＭＰＲ画像を平面的に展
開し、歪みのない断面像の表示を可能にする。【解決手段】ボリューム画像を含む複数の断層像を積み
上げた原画像を、互いに交わる２以上の平面で切断し、
各平面で切断した切断面の断面像を同一画面上に表示す
る際に、各断面像をそれぞれその切断面と直交する方向
から見た断面像２、３として構成し、前記構成した各断
面像２、３を、前記互いに交わる平面の交線p2p5を境界
にして隣接するように合成し、前記各断面像２、３を平
面的に展開して表示する。これにより、歪みのない断面
像２、３を表示可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像表示方法に係
り、特にマルチプレナーリコンストラクション（multi
planer reconstruction:ＭＰＲ）画像というの画像表示
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】医用画像には、Ｘ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装
置、超音波診断装置などの各種モダリティ毎にＸ線ＣＴ
画像やＭＲＩ画像、超音波断層像等の種々の画像があ
る。それらの各種モダリティで得られた画像の疑似三次
元画像を得る方法として、視点と投影面とを与え、視点
と投影面との間に存在する原画像（複数の断層像）を、
その投影面に視点から見たように投影する投影法が存在
する。投影法には、平行投影法と中心投影法とが知られ
ている。

【０００３】観察対象の内部を内視鏡で見たような画像
（以下、内視鏡的画像という）を得るためには、視点を
観察対象の内部に設定することができる中心投影法を用
いる。この内視鏡的画像を得る中心投影法は、特開平７
−２１０７０４号公報、及び特開平８−１６８１３号公
報に記載されている。図７は中心投影法によって構成さ
れた疑似三次元画像を示す。また、中心投影法における
視点位置及び視点方向を適宜更新することにより内視鏡
的な動きを模擬した投影像を得ることができる。

【０００４】そして、上記視点を管状物体の内腔の奥行
き方向に移動指示する場合の参考にするために、視点付
近のＭＰＲ画像を表示することが提案されている。図８
は立体的画像を構成する前記ＭＰＲ画像を示す。このＭ
ＰＲ画像は、視点ｅを通り矢印Ａで示す視線方向と平行
な平面で切断した切断面の断面像２Ａと、視点ｅを通り
矢印Ａで示す視線方向と直交する平面で切断した切断面
の断面像３Ａとを含んでいる。

【０００５】また、図８に示すＭＰＲ画像は、以下のよ
うにして構成される。図９に示すように複数の断層像を
積み上げた原画像を、互いに直交する上記２つの平面で
切断分離し、この分離された原画像を平行投影法によっ
て投影面に投影する。尚、投影面は、絶対座標系（ｘ，
ｙ，ｚ）の角度θ₁、θ₂によって適宜設定することが
できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図８に
示すＭＰＲ像は立体的に見えるが、各断面像が斜めに見
える分だけ像が歪み、断面像中の各部の大きさ等を正確
に把握できないという問題がある。本発明はこのような
事情に鑑みてなされたもので、立体的画像を構成するＭ
ＰＲ画像を平面的に展開し、歪みのない断面像を表示す
ることができる画像表示方法を提供することを目的とし
ている。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】本発明は前記目的を達成す
るために、ボリューム画像を含む複数の断層像を積み上
げた原画像を、互いに交わる２以上の平面で切断し、各
平面で切断した切断面の断面像を同一画面上に表示する
画像表示方法であって、前記各断面像をそれぞれその切
断面と直交する方向から見た断面像として構成し、前記
構成した各断面像を、前記互いに交わる平面の交線を境
界にして隣接するように合成し、前記各断面像を平面的
に展開して表示するようにしたことを特徴としている。

【０００８】また、本発明は、ボリューム画像を含む複
数の断層像を積み上げた原画像を、互いに交わる２以上
の平面で切断し、各平面で切断した切断面の断面像を同
一画面上に表示する画像表示装置であって、前記各断面
像をそれぞれその切断面と直交する方向から見た断面像
として構成する画像構成手段と、前記構成した各断面像
を、前記互いに交わる平面の交線を境界にして隣接する
ように合成し、前記各断面像を平面的に展開して表示す
る表示手段と、を備えたことを特徴としている。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る画像表示方法の好ましい実施の形態について詳説す
る。図１は本発明に係る画像表示方法に基づいて表示さ
れた断面像を含む表示画面を示す。同図において、１は
中心投影法によって構成された疑似三次元画像（内視鏡
的画像）であり、２（p1p2p5p6）及び３（p2h2h3p5）
は、それぞれ図８に示した従来の各ＭＰＲ画像２Ａ、３
Ａを平面的に展開した断面像である。

【００１０】次に、上記断面像２、３の構成方法につい
て説明する。図２において、５はＸ線ＣＴ装置等によっ
て得られる観察対象を示す三次元原画像（断層像）であ
り、６（a1a3a4a6）は投影面であり、ｅは視点を示す。
また、ｅＯは投影面６と直交する視線方向を示す。図１
に示した断面像２は、図２に示した断層像５を視点ｅを
通り投影面６に垂直な平面ＭＰＲ１で切断した切断面を
示し、図１に示した断面像３は、図２に示した断層像５
を視点ｅを通り投影面６に平行な平面ＭＰＲ２で切断し
た切断面を示す。

【００１１】さて、視点ｅの座標と、ｅＯの長さを与え
ると、投影面６上のa1、Ｏの座標を求めることができる
（特開平８−１６８１３号公報参照）。いま、画像サイ
ズを５１２とすると、p1p2＝p2ｅ＝２５６となる。ま
た、p1は、a2を起点としてｅＯと平行な直線上にあるた
め、p1の座標は計算できる。このp1を起点としてp2まで
断層像５を走査し、１ライン分の画素値を取り込む。続
いて、p1の１ライン下まで戻り、上記と同様な処理を行
い、これをp6p5のラインまで繰り返し、断面像２（p1p2
p5p6）を構成する（図３のステップＳ１）。

【００１２】同様に、視点ｅの座標と、ｅＯの長さを与
えると、投影面６上のa1、Ｏの座標を求めることがで
き、また、画像サイズを５１２とすると、p2h2＝p2ｅ＝
２５６となる。p2は、ｅを起点としてＯa2だけ平行移動
した点であるため、p2の座標は計算できる。このp2を起
点としてh2まで断層像５を走査し、１ライン分の画素値
を取り込む。続いて、p2の１ライン下まで戻り、上記と
同様な処理を行い、これをp5h3のラインまで繰り返し、
断面像３（p2h2h3p5）を構成する（図３のステップＳ
２）。

【００１３】最後に、上記のようにして構成した２つの
断面像２、３を合成して表示する（図３のステップＳ
３）。この２つの断面像２、３の合成に際し、平面ＭＰ
Ｒ１、ＭＰＲ２の交線p2p5を境界にして断面像２と断面
像３とを隣接させる（図１参照）。また、図１に示すよ
うに疑似三次元画像１の視野を示す三角形のマーカ４
を、断面像２、３上に表示することもできる。更に、断
面像２、３と、図８に示したＭＰＲ画像２Ａ、３Ａとを
同時に又は画面を切り替えて表示することもできる。

【００１４】更に、この実施の形態では、疑似三次元画
像１のガイド像として断面像２、３を表示するようにし
たが、本発明はこれに限定されない。また、断層像５を
切断する２つの平面のなす角度は、９０度に限らず、任
意に設定可能であり、更に展開表示する断面像の枚数は
３枚以上でもよい。図４及び図５はそれぞれ視点位置、
視線方向に無関係な平面で切断した切断面の断面像を展
開表示する場合の説明図であり、図４は三次元原画像
（断層像）を切断する切断面を示し、図５は各切断面の
断面像を展開表示した表示画面を示している。

【００１５】図４に示すように最も簡単な複数の切断面
として立方体７の６つの面を設定する。６つの面の設定
方法としては、v1,v2,v4,v5 の座標を与える。これによ
り、他の点v3,v6,v7,v8 の座標が決定され、６つの面が
設定される。ここで、例えばv1を起点として、v4まで断
層像を走査し、１ライン分の画素値を取り込む。続い
て、v1の１ライン下まで戻り、上記と同様な処理を行
い、これをv2v3のラインまで繰り返し、断面像（v1v4v3
v2）を構成する。他の５面についても同様にして断面像
を構成する。そして、図５に示すように６つの断面像を
合成し、立方体７の各面（断面像）を平面的に展開して
表示する。

【００１６】尚、この実施の形態では、断層像を切断す
る平面上を走査して断面像を構成するようにしている
が、これに限らず、切断して分離された断層像を切断面
と平行な投影面に投影して断面像を構成するようにして
もよく、その際にペインターズアルゴリズムを使用した
り、陰影付け処理等を行ってもよい。要は、断面像をそ
の切断面と直交する方向から見た断面像として構成する
方法であれば、如何なる方法で構成してもよい。

【００１７】図６は本発明方法を実現する画像表示装置
のハードウェア構成例を示すブロック図である。同図に
示すように、この画像表示装置は、主として磁気ディス
ク１０と、主メモリ１２と、中央処理装置（ＣＰＵ）１
４と、表示メモリ１６と、ＣＲＴモニタ１８と、各種の
操作指令、位置指令、メニュー選択指令を入力するため
のキーボード２０、マウス２２、マウスコントローラ２
４と、これらの各構成要素を接続する共通バス２６とか
ら構成されている。

【００１８】磁気ディスク１０には、複数の断層像、画
像作成プログラム等が格納され、主メモリ１２には、装
置の制御プログラムが格納されるとともに、演算処理用
の領域等が設けられている。ＣＰＵ１４は、複数の断層
像や各種のプログラムを読み出し、主メモリ１２を用い
て疑似三次元画像や展開表示する断面像等の作成を行
い、その作成した画像を示す画像データを表示メモリ１
６に送り、ＣＲＴモニタ１８に表示させる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る画像表
示方法によれば、立体的画像を構成するＭＰＲ画像を平
面的に展開して表示するようにしたため、各断面像をそ
れぞれ歪みのない断面像として表示することができる。
これにより各断面像に表示される観察対象の大きさや位
置等を正確に把握することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係る画像表示方法に基づいて表
示された断面像を含む表示画面を示す図である。

【図２】図２は本発明方法を説明するために用いた投影
面、断層像、視点及び切断面の関係を示す図である。

【図３】図３は本発明方法の手順を示すフローチャート
である。

【図４】図４は三次元原画像（断層像）とその切断面と
の関係を示す図である。

【図５】図５は図４に示した各切断面の断面像を展開表
示した表示画面を示す図である。

【図６】図６は本発明方法を実現する画像表示装置のハ
ードウェア構成例を示すブロック図である。

【図７】図７は中心投影法によって構成された疑似三次
元画像の表示画面を示す図である。

【図８】図８は従来の立体的画像を構成するＭＰＲ画像
の表示画面を示す図である。

【図９】図９は図８に示したＭＰＲ画像の構成法を説明
するために用いた図である。

【符号の説明】

１…疑似三次元画像（内視鏡的画像）２、３…断面像４…視野を示す三角形のマーカ５…断層像６…投影面７…立方体１０…磁気ディスク１２…主メモリ１４…中央処理装置（ＣＰＵ）１６…表示メモリ１８…ＣＲＴモニタ２０…キーボード２２…マウス２４…マウスコントローラｅ…視点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者笹原修東京都千代田区内神田１丁目１番14号株式会社日立メディコ内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ボリューム画像を含む複数の断層像を積
み上げた原画像を、互いに交わる２以上の平面で切断
し、各平面で切断した切断面の断面像を同一画面上に表
示する画像表示方法であって、前記各断面像をそれぞれその切断面と直交する方向から
見た断面像として構成し、前記構成した各断面像を、前記互いに交わる平面の交線
を境界にして隣接するように合成し、前記各断面像を平面的に展開して表示するようにしたこ
とを特徴とする画像表示方法。