JPS63247879A - 立体画像表示装置 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野〉 本発明はコンピュータトモグラフィ装置（以下ＣＴ装置
又はＣＴスキャナという）によって得られる画像データ
を処理して三次元的（立体的）に表示する立体画像表示
装置に関する。

（従来の技術） 画像処理による立体画像表示方法には、断面変換法１表
面表示法、マルチフレーム表示法、投影像によるステレ
オ表示法等の種々のものが知られており、表示対象に応
じて最適な方法が選ばれる。

前記方法のうちステレオ表示法は、ＣＴのプロジェクシ
ョンデータ（投影像データ）を２プロジ工クシヨン分用
いて立体視用投影像データとするものである。

（発明が解決しようとする問題点） ところで上記ステレオ表示法によると、例えば頭部のよ
うにＸ線吸収率の高い物質・〈骨など）で囲まれた部位
を対象に選ぶと、この物質に影響されて対象部位（内実
質等）が見えないおそれがある。

本発明は以上のような問題に対処してなされたもので、
Ｘ線吸収率の高い物質等の影響を受けずに立体視表示を
１ｑることかできる立体画像表示装置を提供することを
目的とするものである。　。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 前記問題点を解決するために本発明は、ＣＴスキャナに
よって得られたプロジェクションデータ（投影像）から
不必要な部分を除去し、除去した後の投影像データから
立体視用の投影像データ（以下表示用データと称す）を
得た。

（作　用） 不必要な部分を除去しているので、実際に見たい部位だ
けの表示を得ることができる。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。こ
の装置は大別してＣＴスキャナ１がら得られたデータを
処理するデータ処理部２と、データ処理が行われた表示
用データに基づいて立体視可能な表示を行なう立体画像
表示部３とからなる。

前記データ処理部２は、ＣＴスキャナから得られる収集
データ（生データ）を記憶する収集データ記憶装置４と
、記憶装置４内のデータを順次取り出してきて該データ
から不必要な部分を除去する処理を行なうデータ処理装
置５と、処理済のデータを記憶しておく処理済データ記
憶装置６と、前記ＣＴスキャナからの収集データの転送
と前記処理済データの転送とのいずれかを選択して転送
する切換手段たるマルチプレクサ７とから構成される。

立体画像表示部３は前記マルチプレクサ７によって選択
されたデータを記憶する表示データ記！！装置８と、前
記従来技術に示した立体視可能な表示方法に基づく処理
を行って表示に供する各種の装置とから構成されている
。

次に、具体的実施例の説明に入る前に第２図乃至第５図
を参照して本発明の詳細な説明を行なう。

第２図はＣＴスキャナの被写体の断層像の一例である。

ＣＴスキャナは平行ビームを用いた場合とファンビーム
を用いた場合と２種類考えられるが、いずれを用いても
本発明の原理説明には影響がないが、ここでは平行ビー
ムによる場合を説明する。中央部に存在する部位Ａ、°
その側部に存在する部位Ｂ、そして最外部に存在する部
位Ｃを有する被写体Ｐに対して、０°がら順次所定角度
毎に投影面を移動させたときに得られる投影像データが
第３図のようなものであったとする。第３図のデータは
いわゆるサイノブラムと呼ばれるもので、横軸はＸ線検
出器（ここでは１がら５１２まで）の位置、縦軸は投影
角度であり、投影データを明るさで表わしたものである
。前記収集データ記憶装置に記憶されているデータはデ
ィジタルデータであり、サイノブラムはこのディジタル
データを明るさに変換して表示したものである。

ここで、被写体Ｐ中の部位Ａは中心にあるため、０°か
ら１８０°までの全てが中心位置の検出器によって検出
されるので、サイノブラムでは真中の縦線として表され
る。部位ＣＧ、ｔ　Ｏ’では図示左端の第１検出器で検
出されるが、角度の移動と共に中央に寄って行き、１８
ｏ°の位置では図示右端の第５１２番目の検出器によっ
て検出されるためサイノブラム上では図示左から順次布
に移動する曲線となる。部位Ｂは上記各部位の中間に位
置して移動する動きとなる。尚、このサイノブラムは被
写体の１スライス分を表わしているものであり、立体像
の表示のためには多数枚の投影データが必要となる。従
って、１スライス分のものについては第３図の破線で示
す所定の角度の部分例えばＹだけ（両眼用は２ケ所）が
使われることになる。

上記Ｙ領域は各投影データが重なっている。従って部位
Ａが実際に立体視したい個所であって、Ｃ部位が骨など
であったとすると、Ｃ部位はＣＴ値が高く邪魔な部分と
なる。このため部位Ａの像がほとんど見えない。しかし
角度Ｏ°の位置ではＡ、Ｂ、Ｃがそれぞれ分離している
ため相互に邪魔になることはない。特に第６図に示すよ
うに被写体Ｐが頭部だとした場合、内実貿部Ａは頭骨Ｃ
に囲まれているためほとんど見ることはできないという
問題が生ずる。そこで、下記手法により不必要な部分を
除去する。

前記第２図における部位Ｃは円形被写体Ｐの最も外側で
、かつ水平中心線上にあるから、Ｏｏの投影データの第
１検出器の位置で検出される。そして部位Ｃを１点のデ
ータとするならば、０°かつ第１検出器でのデータは部
位Ｃ以外の影響を受けない。従って、Ｏｏかつ第１検出
器でのデータを順次そのサイノブラム上の軌跡に沿って
引算することによって部位Ｃがサイノブラムから除去さ
れることになる。

このようにして処理が行われた後のサイノブラムは第４
図のように部位Ｃが除かれた投影像となる。ここでは部
位Ｃは第１検出器側にある場合を考えたが、第５に検出
器側にある場合もあるので、同じ＜Ｏ’、５１２検出器
のデータもそのサイノブラムの軌跡に沿って差し引く。

また、部位Ｃが水平中央線上ではなく、他の角度の円周
上にあることも考えられるのでＯｏ乃至１８０°の仝角
度について第１．第５１２検出器のデータをそれぞれの
サイノブラムの軌跡に沿つて差し引く。

これにより最も外側の円周に沿った物質が取り除かれた
ことになる。

次に内側の検出器について前記処理を順次続けて行く。

例えば半径ｒ１の位置にある検出器まで上記処理を続け
れば部位Ｂのサイノブラム上のデータが除去され、第５
図のようなサイノブラムが得られる。第５図のサイノブ
ラムに基づいて再構成画像を得ると第７図のようになる
。即ち、例えば第６図のような頭部を被写体とした場合
には周囲の頭骨Ｃが除去されていることになる。

以上の原理を利用して第２図における半径ｒ２の投影デ
ータを作成し、両者を差し引＜　（ｒ２−ｒｔ　）と、
中空円柱状の投影データを得ることができる。更に、前
記除去処理の際におる角度範囲のデータを除去し、扇形
柱状の投影データのみを得ることもできる。同様にして
、部分的なデータを得ることもできる。

次に前記原理を具体化した実施例を説明する。

第８図は投影データを２次元マトリクスとして表したも
のである。同図において□ｎ、ｍは、ｎ番目の投影像の
第ｍ検出器のデータを意味し、ここでは検出器数は５１
２個、投影数は１回転３６０°で３６０回としている。

実際の記！装置では番地（アドレス）は１次元であるか
ら［）ｎ、ｍの記憶されるアドレスＡＤは、 ＡＤ＝　（ｎ−１）ｘ５１２＋ｍ　　　　となる。

前記第８図のデータは第９図のようにファンビームによ
る投影像とする。ここでＲは回転中心とＸ線焦点との距
離である。各ビームの間隔（検出器間隔）をａとすると
第１検出器のデータの中心線からの角度αは図示矢印方
向をプラスとして、一般に第ｍ番目の検出器のデータの
中心線からの角度は、 αｍ　＝　（ｍ−２５６＋０．５）−ａ　　となる。

第１０図のようにＸ線管がθ°回転したとき第９図の点
Ｅと同じ点を通るビームの開き角をβｍとするとβｍは である。このときの検出器番号をｍｌとするとβｍ ｍ’＋＝　−＋２５６−０．５ である。ｍｌは整数値とならないからｍｌの整数部分を
し、小数部分をＫとすると ｍ１＝Ｌ十に である。ここで簡単のために投影角度間隔を１゜とする
。θ＝１°乃至３５９°に対して投影角度間隔、つまり
ここでは１°で割ったインデックスをｑとする。ＬＱ、
ｍ　、　ＫＱ、ｍをそれぞれ計算してテーブルにしたも
のが第１１図（ａ）、（ｂ）である。

次に第１２図乃至第１５図のフローチャトを用いて前記
データ処理部の動作を説明する。

（１）対話によって除去すべき画像の半径を入力する。

ここではｒｌが入力されたとする。つまり１１以内の像
だけが残る。

（２）次に中心線からの角度αを計算し、ｍｍを求める
。ここでｍｍは整数に四捨五入する。

つまり第１検出器から第ｍｍ検出器までと第５１２検出
から第（５１３−ｍｍ）検出器までのデータが消される
ことになる。

（３）投影データを処理済データ記憶装置に写す。

以降［）ｎ、ｍはこの記憶装置内のデータとなる。

（４）第１検出器と第５１２検出器の第ｎ投影データを
差し引くためにｍ＝１．ｎ−１とし、そのデータを取出
してＸｌ　、Ｘ２とする。同時にこのデータを零にする
。

（５）次に投影角度のインデックスｑを１°と設定する
。

（６）　　ｎｌをｎ−＋−ｑとする。ｎｌが３６０を越
えたら３６０以内のインデックスに戻し、データの検出
器の番号の整数値ｌと小数値ｋを第１１図（ａ）、（ｂ
）のテーブルよりｑｌｍをインデックスとして引き出す
。

（７）そして、ｎｌ、１２をインデックスとしてデータ
を取り出してきて前記除去すべきデータＸ１をｋにより
１大福間して差し引く。×２について同様に行なう。

（８）　　これをｑが３６０になるまでくり返す。前記
処理を第１及び第５１２検出器から順次行い、最終検出
器番号ｍｍ及び（５１３−ｍｍ＞となった時点で終了す
る。

以上のような処理により、前記サイノブラムから除去し
たい部分のデータＸ１　、Ｘ２が除去される。

（９）前記（５）乃至（８）の処理をｎ＝１乃至３６０
までくり返す。

以上の処理により、半径ｒ１までの範囲を除去すること
ができる。ざらに、前記ｒ２からｒｌまでのデータを除
去したり逆に残したりする場合も前記と同様に若干のプ
ログラムを変更することにより容易に行える。

［発明の効果］ 以上詳述した本発明によれば、従来の如く単に投影デー
タに基づく立体表示を行なうのではなく、投影データ中
の任意の不必要部分を除去する処理を行って処理後のデ
ータに基づいて立体表示を行なうことができるので、実
際に見たい部分、例えば頭骨を除去した内実質部分を立
体視することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例ブロック図、第２図は本発明
の原理説明のための被写体パターン図、第３図乃至第５
図は前記原理説明のための再投影図、第６図及び第７図
は本発明が適用される被写体の他側を示すパターン図、
第８図は投影データテーブルのマトリクス図、第９図及
び第１０図は本発明の具体的実施例における投影方法の
説明図、第１１図（ａ＞、（ｂ）はデータを引き出し、
補間するのに必要なインデックスのテーブルを示す図、
第１２図乃至第１５図は本発明の具体的実施例の作用説
明のためのフローチャートである。 １・・・ＣＴスキャナ、　２・・・データ処理部、３・
・・立体画像表示部、Ｐ・・・被写体。 代理人　弁理士　則　　近　　憲　　缶周　　　　　近
　　藤　　　　　猛 第１図 第２因 第１２図 区 −〇 Ｅ 入 玉 σ−一−

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＣＴスキャナにより得られる被写体の各スライス
   面毎の各角度のプロジェクションデータを処理して表示
   用の投影像データを得、これを複数枚連続表示して視差
   を利用した立体視表示に供する立体画像表示装置におい
   て、前記プロジェクションデータから不要部分データを
   除去して、これから表示用の投影像データを作成するデ
   ータ処理装置を設けたことを特徴とする立体画像表示装
   置。
2. （２）前記不要部分が円柱形状又は中空円柱形状である
   特許請求の範囲第１項記載の立体画像表示装置。
3. （３）前記不要部分が扇形柱形状である特許請求の範囲
   第１項記載の立体画像表示装置。