JPS61196375A - ３次元画像再構成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、物体の３次元画像再構成において、ｌ切片像
あたシの表面モデル作成用の輪郭点を決定することに係
り、特に、各切片像により、対象物の大きさが異なる細
胞などの再構成に好適な方法であろう 〔発明の背景〕 従来の３次元画像再構成は、人間の胴体のような円柱状
のものを対象としていたため、情報処理学会論文誌、Ｖ
ｏｌ、２３．ＮＯ５，１９８２年における萬淳−他によ
る「円柱座標系データ構造による頭部ＣＴ像の３次元表
示」に述べられているように、円柱座標系、すなわち、
等角度で輪郭点を決定し、３次元画像を再構成していた
が、物体の形状が複雑な場合には、この方法では、適切
な形状を表現できないことがある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、輪郭の複雑さによシ、各切片像に応じ
九輪郭点の数を決定し、輪郭点の位置を決定することで
、より適切な形状を必要液小限の数の点で効率良く表現
させる３次元画像再構成方法を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明方法では、上記目的を達成するために、切片像間
においては輪郭が複雑なものほど、また長いものほど、
輪郭点の数を多くするような指標を導入して輪郭点の数
を決定した。また、切片億円では、決定した数の輪郭点
の振シわけ方は、輪郭の形状が複雑なところほど多く、
そうでないところは少なくなるようにしである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を、図に基づいて説明する。ま
ず−第１図は、本発明を適用した３次元画像再構成シス
テムの全体構成図である５Ｌは、画像入出力の制御およ
び画像処理を行うポストマシンで、２は、入力画像や出
力画像である３次元再構成画儂を出力するディスプレイ
である。３は入力画像の輪郭を読み込ませる装置である
。４は、制御を行ったシする端末機である。

５は、輪郭データや、再構成された３次元画像を格納す
る記憶装置でるる。

次に、上記構成において、その３次元画像再構成の全体
の流れと、多面体モデル作成用の頂点となるｌ切片像あ
たシの輪郭点決定について、第２図、第３図を用いて説
明する。

まず、全体の流れ図を第２図に示す。画像を入力（処理
１００、以下「処理」は略す）シ、さらに、前述１図−
３の様な読み込み装置にょシ輪郭をトレースし、その座
標を読み込ませる（１０１）この過程を、連続した切片
像の枚数だけ繰り返す（１０２）。次に、多面体モデル
作成の頂点となる輪郭点の数を、各切片像に応じて決定
する（１０３）。この輪郭点の故に基づいて、輪郭点の
座標を決定する（１０４）。１０３，１０４の過程を、
連続した切片像の数だけ繰り返す（１０５）。

決定した輪郭点を頂点とする多面体モデルを作成し、そ
の表面の頷きに応じて各面にａ度付けを行い、透視変換
を行う（１０６）。このようにして、でき上がった３次
元再構成された画像をディスプレイ上に表示する（１０
７）。

次に、１０３．１０４について第３図を用いて説明する
。各切片像により、対象物の大きさ、複雑さが、異なる
ので、それらに応じて輪郭点の数を決定し、それに基づ
いて、輪郭点の座標を決定することで、よシ適切な形状
を表現したい。そこで、１０３では、まず、対象物の周
囲長の長さＬと面積５ｔｌ−算出する。そして、この２
つの値を用いて、 ＫＥＩＪＯ＝Ｌ／（４π米Ｓ／Ｌ２） という形状の複雑さ及び長さに関する指標を算出する。

これは、形状の複雑さを示す指標で長さを割ったもので
、この指Ｉ！は、同一長さでめった場合には、複雑なも
のほど、大きくなる性質かめる。

ここで、分母（４π米Ｓ／Ｌ２）は、円の場合に１と最
も大きくなり、対象物がＯＡ雑になるはど小さくなる性
質がある。次に、１０４では、ｌｏ３で算出した指標に
基づいて、決定した輪郭点の座標を決定する。ここでは
、決定した輪郭点の数ｆ：効率よく振シ分けるために、
形状の複雑さを曲率で表現した。すなわち、曲率と形状
の複雑さの関係は、曲率が大きいところは、複雑であυ
、小きいところは、複雑でないという関係があるので、
この関係を利用して、輪郭点の位置を決定している。

ｌ　ｆＨＪとして、第２図−１０１でトレースした輪郭
の各点ごとに曲４Ａを求め、その総和ケ累める。

そして、第２図−１０３で求めた輪郭点の個数で割ると
、輪郭点と輪郭点との平均的長さがＭＬ＝ＳＵＭ／Ｋ が求められる。ここで、ＭＬは平均的長き、Ｋは個数を
表す。次に、曲率を順々に加えて、平均的長さになった
ら、その位置を輪郭点の位置としていく。このようにし
て、輪郭点の位置を決定していく。

次に、この方式による輪郭点決定について、例として、
第４図、第５図を用いて説明する。

第４図−（ａ）は、上中下の切片像ごとに、１０３で算
出した指標に基づいて、（ａ）−α）には３点、（ａ）
−Ｃ２）には１２点、（ａ）　−（３）には４点の輪郭
点を決定している。

一方、（ｂ）は従来法である等角度で、（１）　、　（
２）　、　（３）とも８点を決定した列である。本発明
と従来法とを比較すると、本発明の方が、輪郭点を効率
良く配分している。

さらに、今度は、ある切片像に３０点の輪郭点が１０３
に基づいて決定されたとする。第５図−（ａ）Ｆｉ本発
明である１０４の過程で求める曲率に基づいて座標位置
を決定したもので、凹部分、すなわち、複雑なところに
、３０点中１０点を振シ分けられている。一方、（ｂ）
は、従来法で、１２度ごとに座標を決定したものである
が、凹部分を表現できず、うまく表現できていない。こ
こで、第５図の英綴は、実際の輪郭を表し、点ｌＩＩは
、決定した輪郭点を結んだものである。

〔発明の効果〕

以上、実施例によって説明したように本発明によれば、
各切片像の対象物の形状の大きさ、複雑さに応じ九数の
輪郭点を決定することで適切な形状を必要最小限の数で
表現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は３次元画像再構成におけるハード構成図、第２
図は３次元画像再構成プログラムの流れ図、第３図は本
発明の詳細な説明するための流れ図、第４図、第５図は
本発明方式による輪郭点決定を表した図であろう １・・・ホストマシン、２・・−ディスプレイ、３・・
・輪郭入力装置、４・・・端末機、５・・・記憶装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、複数枚の切片像を利用して物体の３次元再構成を行
   いその形状を多面体モデルを用いて表示する方法におい
   て、多面体モデルの頂点となる輪郭点の数を各切片像に
   応じて決定しさらに輪郭点の位置を各切片像に応じて決
   定することを特徴とする３次元画像再構成方法。