WO2012043480A1

WO2012043480A1 - 立体視画像表示方法および立体視画像表示装置

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Publication number: WO2012043480A1
Application number: PCT/JP2011/071899
Authority: WO
Inventors: 山田　雅彦; 伊藤　渡; 孝夫桑原; 神谷　毅; 哲郎楠木; 大田　恭義
Original assignee: 富士フイルム株式会社
Priority date: 2010-09-28
Filing date: 2011-09-26
Publication date: 2012-04-05
Also published as: JP2012070823A

Abstract

立体視画像を立体視表示する立体視画像表示方法および装置において、立体視をより迅速かつ容易にして観察者への負荷をより軽減することを可能とする。被写体Ｍが撮像された互いに視差のある第１の右目用画像ＭＲおよび第１の左目用画像から構成される第１の立体視画像を立体視表示する立体視画像表示方法において、ワイヤファントムＦの互いに視差のある第２の右目用画像ＦＲおよび第２の左目用画像から構成される第２の立体視画像であって、第１の立体視画像についての視差と同程度の視差を有する立体視画像を用意し、表示手段９に第１の立体視画像を立体視表示して観察者が立体視を行う際に、第２の立体視画像を上記表示手段９に立体視表示する。

Description

立体視画像表示方法および立体視画像表示装置

　本発明は、被写体が撮像された互いに視差のある右目用画像および左目用画像から構成される立体視画像を立体視表示する立体視画像表示方法および立体視画像表示装置に関するものである。

　従来、互いに視差のある右目用画像および左目用画像から構成される２枚１組の画像（以下、立体視画像またはステレオ画像という）に基づいて、立体視できることが知られている。このような立体視画像は、同一の被写体を異なる方向から撮影して取得された互いに視差のある複数の画像に基づいて生成される。

　そして、このような立体視画像の生成は、デジタルカメラやテレビなどの分野だけでなく、放射線画像撮影の分野においても利用されている。すなわち、被検者に対して互いに異なる方向から放射線を照射し、その被検者を透過した放射線を放射線画像検出器によりそれぞれ検出して互いに視差のある複数の放射線画像を取得し、これらの放射線画像に基づいて立体視画像を生成することが行われている。そして、このように立体視画像を生成することによって奥行感のある放射線画像を観察することができ、より診断に適した放射線画像を観察することができる。

　ところで、立体視は、立体視画像の２つの画像を脳内で合成して３次元画像として認識することにより行われる。したがって、一般的にこのような立体視画像に基づく立体視は、慣れや得意不得意によって左右され、観察者によっては時間がかかったりまた疲労感を感じたりするものである。

　このように立体視において時間がかかったりまた疲労感を感じたりする原因は、定かではないが、観察画像が平面であるためピント調節が有効に働かず、両眼で異なった視覚像を知覚する現象（両眼の視野闘争）が生じるためであると推測されている。したがって、写真画像のような広域でピントが合った画像を立体視画像として用いた場合、上記のような立体視できるまでにかかる時間や疲労感は顕著となる。

　そこで特許文献１は、立体視画像と遠近基準面画像とを合成して、観察者の立体視を補助する方法を開示している。

特開２０１０－１０７６８２号公報

　しかしながら、特許文献１の方法において、遠近基準面画像が合成された立体視画像に基づいて立体視されたとしても、当該遠近基準面画像自体は立体的に認識されるものではない。したがって、特許文献１のような方法は、迅速かつ容易な立体視を実現するための補助としては不十分である場合がある。

　本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、立体視画像を立体視表示する立体視画像表示方法および立体視画像表示装置において、立体視をより迅速かつ容易にして観察者への負荷をより軽減することを可能とする立体視画像表示方法および立体視画像表示装置を提供することを目的とするものである。

　上記課題を解決するために、本発明に係る立体視画像表示方法は、
　被写体が撮像された互いに視差のある第１の右目用画像および第１の左目用画像から構成される第１の立体視画像を立体視表示する立体視画像表示方法において、
　ワイヤファントムの互いに視差のある第２の右目用画像および第２の左目用画像から構成される第２の立体視画像であって、第１の立体視画像についての視差と同程度の視差を有する立体視画像を用意し、
　表示手段に第１の立体視画像を立体視表示して観察者が立体視を行う際に、第２の立体視画像を上記表示手段に立体視表示することを特徴とするものである。

　本明細書において、「立体視表示する」とは、立体視画像の構成画像を左右に並べて表示したり、立体視画像の構成画像をそれぞれ異なる偏光状態でハーフミラー上に重ねて表示したり、立体視画像の構成画像を周期的に切り替えて表示したり、レンチキュラーディスプレイに表示したり、立体視画像の表示側において立体視に必要な要件をすべて満たして、立体視画像の構成画像を表示することを意味する。

　「ワイヤファントム」とは、線によって形作られた立体的形状を意味する。

　「同程度の視差」とは、観察者が第２の立体視画像を立体視している状態から第１の立体視画像を立体視する状態へ容易に移行することができる範囲で、第２の立体視画像についての視差が、第１の立体視画像の視差と同一である、またはそれに近似していることを意味する。

　「観察者が立体視を行う際」とは、第１の立体視画像が立体視可能に現に表示されているとき、およびこれから第１の立体視画像が立体視可能にこれから表示されるとき（つまり、現に表示される少し前）を含む意味である。

　そして、本発明に係る立体視画像表示方法において、観察者が第１の立体視画像を立体視できた場合に、第２の立体視画像を非表示にすることが好ましい。

　そして、本発明に係る立体視画像表示方法において、第１の右目用画像および第２の右目用画像を重畳して、右目用重畳画像を生成し、
　第１の左目用画像および第２の左目用画像を重畳して、左目用重畳画像を生成し、
　右目用重畳画像および左目用重畳画像から構成される第３の立体視画像を立体視表示することにより、第２の立体視画像を立体視表示することが好ましい。

　そして、本発明に係る立体視画像表示方法において、右目用重畳画像における第２の右目用画像の重畳割合を徐々に変化させ、
　第２の右目用画像の重畳割合の変化に対応して、左目用重畳画像における第２の左目用画像の重畳割合を徐々に変化させることが好ましい。

　そして、本発明に係る立体視画像表示方法において、観察者の呼出し操作に応じて、第２の立体視画像を立体視表示することが好ましい。

　そして、本発明に係る立体視画像表示方法において、通常２次元画像および立体視画像を含む複数の画像を表示手段に順次表示する場合には、通常２次元画像から第１の立体視画像に切り替わる際に、第２の立体視画像を立体視表示することが好ましい。

本明細書において、「通常２次元画像」とは、それだけで画像観察に用いられる１枚の２次元画像を意味する。

　さらに、本発明に係る立体視画像表示装置は、
　画像を表示する表示手段と、被写体が撮像された互いに視差のある第１の右目用画像および第１の左目用画像から構成される第１の立体視画像を表示手段に立体視表示する表示制御部とを備えた立体視画像表示装置において、
　ワイヤファントムの互いに視差のある第２の右目用画像および第２の左目用画像から構成される第２の立体視画像であって、第１の立体視画像についての視差と同程度の視差を有する立体視画像を記憶する記憶部を備え、
　表示制御部が、表示手段に第１の立体視画像を立体視表示して観察者が立体視を行う際に、第２の立体視画像を上記表示手段に立体視表示することを特徴とするものである。

　そして、本発明に係る立体視画像表示装置において、表示制御部は、観察者が第１の立体視画像を立体視できた場合に、第２の立体視画像を非表示にするものであることが好ましい。

　そして、表示制御部は、第１の右目用画像および第２の右目用画像を重畳して、右目用重畳画像を生成し、第１の左目用画像および第２の左目用画像を重畳して、左目用重畳画像を生成し、右目用重畳画像および左目用重畳画像から構成される第３の立体視画像を立体視表示することにより、第２の立体視画像を立体視表示するものであることが好ましい。

　そして、表示制御部は、右目用重畳画像における第２の右目用画像の重畳割合を徐々に変化させ、第２の右目用画像の重畳割合の変化に対応して、左目用重畳画像における第２の左目用画像の重畳割合を徐々に変化させるものであることが好ましい。

　そして、表示制御部は、観察者の呼出し操作に応じて、第２の立体視画像を立体視表示することが好ましい。

　そして、表示制御部は、通常２次元画像および立体視画像を含む複数の画像を表示手段に順次表示する場合に、通常２次元画像から第１の立体視画像に切り替わる際に、第２の立体視画像を立体視表示することが好ましい。

　本発明に係る立体視画像表示方法および立体視画像表示装置によれば、被写体が撮像された互いに視差のある第１の右目用画像および第１の左目用画像から構成される第１の立体視画像を立体視表示する立体視画像表示方法において、ワイヤファントムの互いに視差のある第２の右目用画像および第２の左目用画像から構成される第２の立体視画像であって、第１の立体視画像についての視差と同程度の視差を有する立体視画像を用意し、表示手段に第１の立体視画像を立体視表示して観察者が立体視を行う際に、第２の立体視画像を上記表示手段に立体視表示するようにしたので、立体視しやすいワイヤファントムを立体視した状態をそのまま保ちながら、観察対象である被写体が撮像された立体視画像の立体視に移行することができる。この際、観察対象である立体視画像についての視差とワイヤファントムの立体視画像について視差が同程度であるため、立体視の状態を変更する必要がない。この結果、立体視画像表示方法および立体視画像表示装置において、従来の方法に比して、立体視をより迅速かつ容易にして観察者への負荷をより軽減することが可能となる。

本発明の立体視画像表示方法および立体視画像表示装置の一実施形態を用いた乳房画像撮影表示システムの概略構成図である。図１に示す乳房画像撮影表示システムのアーム部を示す概略断面図である。図１に示す乳房画像撮影表示システムのコンピュータ内部の概略構成を示すブロック図である。（Ａ）乳房の立体視画像を構成する右目用放射線画像の一例を示す図である。（Ｂ）ワイヤファントムの立体視画像を構成する右目用画像の一例を示す図である。乳房およびワイヤファントムの立体視画像の立体視表示の一例を概念的に示す図である。乳房およびワイヤファントムの立体視画像の立体視表示の一例を概念的に示す図である。乳房およびワイヤファントムの立体視画像の立体視表示の一例を概念的に示す図である。乳房およびワイヤファントムの立体視画像の立体視表示の一例を概念的に示す図である。

　以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明するが、本発明はこれに限られるものではない。なお、視認しやすくするため、図面中の各構成要素の縮尺等は実際のものとは適宜異ならせてある。

「立体視画像表示方法および立体視画像表示装置」
　以下、図面を参照して本発明の立体視画像表示方法および立体視画像表示装置の一実施形態を用いた乳房画像撮影表示システムについて説明する。

　本実施形態の乳房画像撮影表示システム１は、図１に示すように、乳房画像撮影装置１０と、乳房画像撮影装置１０に接続されたコンピュータ８と、コンピュータ８に接続されたモニタ９および入力部７とを備えている。

　この乳房画像撮影装置１０は、図１に示すように、基台１１と、基台１１に対し上下方向（Ｚ方向）に移動可能でかつ回転可能な回転軸１２と、回転軸１２により基台１１と連結されたアーム部１３とを備えている。なお図２には、図１の右方向（ｙ軸正方向）から見たアーム部１３の正面形状を示している。

　アーム部１３はアルファベットのＣのような形状をしており、その一端には撮影台１４が、その他端には撮影台１４と対向するように放射線照射部１６が取り付けられている。アーム部１３の回転および上下方向の移動は、基台１１に組み込まれたアームコントローラ３１によって制御される。

　撮影台１４の内部には、フラットパネルディテクタ等の放射線画像検出器１５と、この放射線画像検出器１５からの電荷信号の読み出しを制御する検出器コントローラ３３とが設けられている。また撮影台１４の内部には、放射線画像検出器１５から読み出された電荷信号を電圧信号に変換するチャージアンプや、チャージアンプから出力された電圧信号をサンプリングする相関２重サンプリング回路や、電圧信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部などが設けられた回路基板等も設置されているが、それらの詳しい説明は省略する。

　この撮影台１４はアーム部１３に対して回転可能に構成されており、それにより、基台１１に対してアーム部１３が回転軸１２を中心に回転したときでも、撮影台１４が基台１１に対して一定の向きに維持されるようになっている。

　放射線画像検出器１５は、放射線画像の記録と読出しを繰り返して行うことができるものであり、放射線の照射を直接受けて電荷を発生する、いわゆる直接型の放射線画像検出器を用いてもよいし、放射線を一旦可視光に変換し、その可視光を電荷信号に変換する、いわゆる間接型の放射線画像検出器を用いるようにしてもよい。また、放射線画像信号の読出方式としては、ＴＦＴ（thin film transistor）スイッチをオン・オフされることによって放射線画像信号が読み出される、いわゆるＴＦＴ読出方式のものや、読取光を照射することによって放射線画像信号が読み出される、いわゆる光読出方式のものを用いることが望ましいが、これに限らずその他のものを用いるようにしてもよい。

　放射線照射部１６には放射線源１７と、放射線源コントローラ３２とが配設されている。放射線源コントローラ３２は、放射線源１７から放射線を照射するタイミングと、放射線源１７における放射線発生条件（管電流、時間、管電流時間積等）を制御するものである。

　アーム部１３の中央部には、撮影台１４の上方に配置されて乳房Ｍを押さえつけて圧迫する圧迫板１８と、その圧迫板１８を支持する支持部２０と、支持部２０を上下方向（Ｚ方向）に移動させる移動機構１９とが設けられている。圧迫板１８の位置、圧迫圧は、圧迫板コントローラ３４により制御される。

　乳房画像撮影装置１０の動作を制御するコンピュータ８は、中央処理装置（ＣＰＵ）および半導体メモリやハードディスクやＳＳＤ等のストレージデバイスなどを備えており、これらのハードウェアによって、図３に示すような制御部８ａ、画像記憶部８ｂおよび表示制御部８ｃが構成されている。

　制御部８ａは、各種のコントローラ３１～３５に対して所定の制御信号を出力し、システム全体の制御を行うものである。具体的な制御方法については後で詳述する。

　画像記憶部８ｂは、放射線画像検出器１５によって取得された放射線画像信号を記憶するものである。さらに、画像記憶部８ｂは、観察者の立体視を補助するためのワイヤファントムの立体視画像を予め記憶するものでもある。ワイヤファントムの立体視画像についての詳細は後述する。

　表示制御部８ｃは、画像記憶部８ｂに記憶された放射線画像信号を読み出し、その放射線画像信号に基づいて、右目用の放射線画像および左目用の放射線画像から構成される立体視画像を生成する。そして、表示制御部８ｃは、乳房Ｍの当該立体視画像をモニタ９に立体視表示（立体視表示）させる。さらに、表示制御部８ｃは、モニタ９に乳房（被検体）の立体視画像を立体視表示する際、画像記憶部８ｂに記憶されたワイヤファントムの立体視画像を呼び出し、乳房Ｍの立体視画像の立体視を補助するようにワイヤファントムの立体視画像を立体視表示するものである。ワイヤファントムの立体視画像の表示方法についての詳細は後述する。

　入力部７は、たとえば、キーボードやマウスなどのポインティングデバイスから構成されるものであり、撮影者による撮影条件などの入力や撮影開始指示の入力などを受け付けるものである。

　モニタ９は、コンピュータ８に記憶された２つの放射線画像信号を用いて立体視画像を立体視表示するように構成されたものである。このようなモニタ９の構成としては、たとえば、２つの画面を用いて２つの画像をそれぞれ表示し、これらをハーフミラーや偏光グラスなどを用いることで、一方の画像は観察者の右目に視認させ、他方の画像は観察者の左目に視認させる構成が挙げられる。また、２つの画像を所定の視差量だけずらして重ね合わせて表示し、偏光グラスを通して重ね合わせた画像を観察者に観察させる構成とすることもできる。また、パララックスバリア方式およびレンチキュラー方式のように、特殊な３Ｄ表示器に空間分割して２つの画像を表示し、観察者に観察させる構成とすることもできる。また、フレームシーケンシャル方式のように、画面に左右の画像を時分割して表示し、液晶シャッター付グラスを通して観察者に観察させる構成とすることもできる。さらに、ヘッドマウントディスプレイのように、左右の目それぞれに専用の小型ディスプレイを用意し、これらの小型ディスプレイに左右の画像をそれぞれ表示し、観察者に観察させる構成とすることもできる。

＜撮影処理＞
　次に、この乳房画像撮影装置１０における撮影処理について説明する。まず、図１に示すように撮影台１４の上に乳房Ｍが配置され、圧迫板１８により乳房Ｍが所定の圧力で圧迫される。なおこの時点でアーム部１３は、撮影台１４に垂直な方向を向く初期位置、すなわち図２に実線で示す位置に設定されている。

　次に入力部７により、被検者毎の種々の撮影条件が入力されるとともに、立体視画像として放射線画像を撮影するか、もしくは通常２次元画像として放射線画像を撮影するかを指示する入力がなされる。前者の撮影を行う指示入力があった場合、制御部８ａは、予め設定された撮影角度θ（放射線検出面法線に対して放射線照射軸がなす角度の大きさ：図２参照）を内部メモリから読み出し、その撮影角度θの情報をアームコントローラ３１に出力する。

　なお本実施形態においては、この撮影角度θの情報としてθ＝２°が予め記憶されているものとする。しかしこれに限らず、撮影角度θには２°～５°程度のその他の角度が適用されてもよい。また本実施形態では、アーム部１３が回転軸１２を中心に回転するように構成され、そしてこの回転軸１２は放射線画像検出器１５と略同じ高さ位置に配設されている。そのため、図２に示されるように相異なる回転位置にある放射線源１７の放射線照射軸は、互いに放射線画像検出器１５の近辺で交差する状態となるが、これに限らず、被写体である乳房Ｍの中においてそれらの放射線照射軸が交差するような状態にアーム部１３を回転させるようにしても構わない。

　次にアームコントローラ３１は、制御部８ａから出力された上記撮影角度θの情報を受け、この撮影角度θの情報に基づいて、アーム部１３を前記初期位置から＋θ回転させる制御信号を出力する。そこで、この制御信号に応じてアーム部１３が＋２°回転する。

　続いて制御部８ａは、放射線源コントローラ３２および検出器コントローラ３３に対して、放射線の照射と放射線画像信号の読出しを行うよう制御信号を出力する。そこで、この制御信号に応じて放射線源１７から放射線が射出され、乳房を＋２°方向から撮影した放射線画像信号が放射線画像検出器１５によって検出される。次いで検出器コントローラ３３によって放射線画像検出器１５から放射線画像信号が読み出される。その放射線画像信号に対して所定の信号処理が施された後、その放射線画像信号がコンピュータ８の画像記憶部８ｂに記憶される。

　次にアームコントローラ３１は、アーム部１３を一旦初期位置に戻した後、アーム部１３をその初期位置から－θ回転させる制御信号を出力する。それにより、アーム部１３が初期位置から－２°回転する。

　続いて制御部８ａは、放射線源コントローラ３２および検出器コントローラ３３に対して、放射線の照射と放射線画像信号の読出しを行うよう制御信号を出力する。そこで、この制御信号に応じて放射線源１７から放射線が射出され、乳房を－２°方向から撮影した放射線画像信号が放射線画像検出器１５によって検出される。次いで検出器コントローラ３３によって放射線画像検出器１５から放射線画像信号が読み出される。その放射線画像信号に対して所定の信号処理が施された後、その放射線画像信号がコンピュータ８の画像記憶部８ｂに記憶される。

　このようにして、互いに視差のある２つの放射線画像が得られる。

　なお本実施形態においては、立体視画像を構成する２つの放射線画像を、図２に示すＸ－Ｚ面内で放射線照射方向を変えることによって撮影しているが、その他の方向に放射線照射方向を変えて複数の放射線画像を撮影してもよい。すなわち、例えば図２に示すＹ－Ｚ面（図２の紙面に対して垂直な面）内で放射線照射方向を変えることによって複数の放射線画像を撮影してもよい。

＜表示処理＞
　次に、この乳房画像撮影表示システム１における表示処理について説明する。
　上述した撮影によって画像記憶部８ｂに記憶された２つの放射線画像信号に基づいて、被検者の乳房Ｍの立体視画像がモニタ９に表示される。つまり、この立体視画像は、上述の２回の撮影によって得られた２つの放射線画像によって構成される。より具体的には、例えば、１回目の撮影によって得られた放射線画像を立体視画像の右目用画像として利用し、２回目の撮影によって得られた放射線画像を立体視画像の左目用画像として利用する。

　観察者は、乳房Ｍの立体視画像の表示指示を入力部７において入力する。その表示指示に応じて表示制御部８ｃによって画像記憶部８ｂから被検者の２枚の放射線画像信号が読み出される。

　そして、表示制御部８ｃにおいて、その２枚の放射線画像信号に対して所定の信号処理が施されてモニタ９に出力される。モニタ９は、入力された２つの放射線画像信号に基づいて乳房Ｍの立体視画像を表示する。図４（Ａ）は、例として被検者の乳房Ｍの立体視画像を構成する右目用画像としての右目用放射線画像ＭＲを模式的に示した図である。

　さらに、表示制御部８ｃは、モニタ９に乳房の立体視画像を立体視表示して観察者が立体視を行う際に、予め画像記憶部８ｂに記憶されているワイヤファントムの立体視画像をモニタ９に立体視表示する。また、表示制御部８ｃは、観察者が乳房の立体視画像を立体視できた場合に、ワイヤファントムＦの立体視画像を非表示にする。ここで、「ワイヤファントムＦの立体視画像を非表示にする」とは、モニタ９（表示手段）にワイヤファントムＦの立体視画像を実際に映らなくすること、およびワイヤファントムＦの立体視画像を乳房Ｍの放射線画像に対して徐々に視覚的に濃度を薄く（目立たなく）して、最終的にモニタ９（表示手段）に映らなくする非表示化を開始することを含む意味である。ワイヤファントムＦの立体視画像を乳房Ｍの立体視画像に対して視覚的に濃度を薄くする方法としては、例えばワイヤファントムＦの立体視画像をぼかしたり、コントラストを低くしたり、彩度または明度を下げたり、および色相を寒色系に近づけたりすることにより実施することができる。

　また、表示制御部８ｃは、乳房およびワイヤファントムの立体視画像を同時に立体視表示する場合には、乳房Ｍの右目用画像およびワイヤファントムＦの右目用画像を重畳して、右目用重畳画像を生成し、乳房Ｍの左目用画像およびワイヤファントムＦの左目用画像を重畳して、左目用重畳画像を生成し、右目用重畳画像および左目用重畳画像から構成される新たな立体視画像を立体視表示することにより、ワイヤファントムの立体視画像を立体視表示するものである。この場合、表示制御部８ｃは、左右のバランスを考慮し、右目用重畳画像におけるワイヤファントムの右目用画像の重畳割合を徐々に変化させ、ワイヤファントムの右目用画像の重畳割合の変化に対応して、左目用重畳画像におけるワイヤファントムの左目用画像の重畳割合を徐々に変化させる。ここで、「変化に対応して」とは、立体視における左右の画像のバランスを考慮して、重畳割合および変化の速さ等を右目用重畳画像の場合と同様の条件で、左目用重畳画像を変調することを意味する。このようにして、ワイヤファントムＦの立体視画像の立体視から乳房Ｍの立体視画像の立体視へと円滑に移行することができる。

　表示制御部８ｃは、例えば観察者が乳房の立体視画像を立体視できたことを表す乳房画像撮影表示システム１への観察者による操作に基づいて、観察者が乳房の立体視画像を立体視できたか否かの判断を行う。このような操作は入力部７等によって行うことがきる。或いは、表示制御部８ｃは、予め設定された所定時間が経過したときに、観察者が乳房の立体視画像を立体視できたとみなすことにより、観察者が乳房の立体視画像を立体視できたとの判断を行う。このような場合、前者のような場合に必要な観察者による操作を省略することができる。

　ワイヤファントムＦは、立体視しやすい線状の立体的形状体である。そして、ワイヤファントムＦの立体視画像は、ワイヤファントムＦを表し互いに視差のある２つの画像から構成される１組の画像である。図４Ｂは、ワイヤファントムＦの例として線状の立方体を含む画像を示す図である。なお図４Ｂには、便宜上ワイヤファントムＦの立体視画像のうち右目用画像ＦＲのみを表示している。

　上記のようなワイヤファントムＦは、立体視しやすい線状の立体的形状体であれば、特に制限されない。ワイヤファントムＦの形状は、立体視しやすいという観点から、直線を含む立体的形状であることが好ましく、そのような形状としては例えば矩形立体状の他、円柱状および円錐状等を採用することができる。ワイヤファントムＦの大きさは、被写体を表す放射線画像に入る大きさでかつ目視できる大きさである範囲で特に制限されない。

　ワイヤファントムＦの立体視画像は、例えば針金等の線状の部材によって造形された立体的形状体を異なる方向から撮影することにより生成することができる。この際、ワイヤファントムＦの立体視画像の視差は、被写体の立体視画像の視差と同程度となるように設定される。或いは、ワイヤファントムＦの立体視画像は、例えばＣＧ（コンピュータ・グラフィックス）によってワイヤーフレームを利用して生成することもできる。

　乳房Ｍの立体視画像の立体視表示との関係において、ワイヤファントムＦの立体視画像を立体視表示する相対的なタイミングは、ワイヤファントムＦの立体視画像の立体視表示が、観察者による乳房Ｍの立体視画像の立体視を補助するような範囲で、適宜設計される。

　例えば、ワイヤファントムＦの立体視画像の立体視表示は、図５に示すように、乳房Ｍの立体視画像が立体視表示される直前に行う。図５は、乳房Ｍの立体視画像が立体視表示される直前に、ワイヤファントムＦの立体視画像が立体視表示されてから、乳房Ｍの立体視画像のみが立体視表示されるまでのモニタ９の画面の変化を概念的に示す図である。また、図５には、乳房Ｍの立体視画像とワイヤファントムＦの立体視画像との画像の濃度比（乳房Ｍの立体視画像の濃度：ワイヤファントムＦの立体視画像の濃度）も共に示している。当該濃度比は、モニタ９に表示された画像において、乳房ＭおよびワイヤファントムＦの立体視画像がどの程度の割合で含まれているかを概念的に示すものである。また、濃度比の数値の大きさは、乳房ＭおよびワイヤファントムＦの立体視画像が、元々の明るさを基準としてどの程度視覚的に薄くなっているかを概念的に示すものである。

　なお図５には、便宜上、ワイヤファントムＦの立体視画像のうち右目用画像ＦＲの切替り、および乳房Ｍの立体視画像のうち右目用放射線画像ＭＲの切替りのみを表示している。ワイヤファントムＦの立体視画像の左目用画像については、乳房Ｍの立体視画像を構成する左目用画像としての左目用放射線画像との関係で、同様に切り替えればよい。

　図５Ａの状態では、ワイヤファントムＦの右目用画像ＦＲのみが表示されている。観察者は、この段階でワイヤファントムＦの立体視画像の立体視を試みる。観察者が乳房Ｍの立体視画像を立体視できた場合には、表示制御部８ｃは、ワイヤファントムＦの右目用画像ＦＲの輝度を徐々に下げていき、当該右目用画像ＦＲの非表示化を開始する（図５Ｂ）。そして、ワイヤファントムＦの右目用画像ＦＲが完全に非表示となった直後、乳房Ｍの右目用放射線画像ＭＲが徐々に表示される（図５Ｃおよび図５Ｄ）。この際、上記の画像の切換えがすばやく行われるため、観察者は、ワイヤファントムＦの立体視画像を立体視したときの状態を維持したまま、乳房Ｍの立体視画像の立体視に移行することができる。観察者が乳房Ｍの立体視画像の立体視に移行できた後は、乳房Ｍの右目用放射線画像ＭＲが最終的に鮮明に表示される（図５Ｅおよび図５Ｆ）。なお、上記において、乳房Ｍの右目用放射線画像ＭＲを徐々に表示するように設定したが、ワイヤファントムＦの右目用画像ＦＲが非表示となった直後に乳房Ｍの右目用放射線画像ＭＲを図５Ｆのように鮮明に表示してもよい。

　また、ワイヤファントムＦの立体視画像の立体視表示は、図６に示すように、乳房Ｍの立体視画像の立体視表示と一部の過程において重畳させて行うこともできる。図６は、乳房Ｍの立体視画像の立体視表示と一部の過程において重畳するように、ワイヤファントムＦの立体視画像が立体視表示されてから、乳房Ｍの立体視画像のみが立体視表示されるまでのモニタ９の画面の変化を概念的に示す図である。

　図６Ａの状態では、前述の図５Ａと同様に、ワイヤファントムＦの右目用画像ＦＲのみが表示されている。観察者は、この段階でワイヤファントムＦの立体視画像の立体視を試みる。観察者が乳房Ｍの立体視画像を立体視できた場合には、表示制御部８ｃは、ワイヤファントムＦの右目用画像ＦＲの輝度を徐々に下げていき、当該右目用画像ＦＲの非表示化を開始する（図６Ｂ）。そして、ワイヤファントムＦの右目用画像ＦＲが完全に非表示となる前に、乳房Ｍの右目用放射線画像ＭＲが徐々に表示される（図６Ｃおよび図６Ｄ）。この際、モニタ９には、ワイヤファントムＦの右目用画像ＦＲと乳房Ｍの右目用放射線画像ＭＲとの右目用重畳画像ＳＲが表示される。このような場合、図５の場合に比べて２つの画像が重畳されていることにより、観察者は、ワイヤファントムＦの立体視画像の立体視から乳房Ｍの立体視画像の立体視に、より円滑に移行することができる。観察者が乳房Ｍの立体視画像の立体視に移行できた後は、ワイヤファントムＦの右目用画像ＦＲは速やかに非表示となり、乳房Ｍの右目用放射線画像ＭＲが最終的に鮮明に表示される（図６Ｅ）。

　さらには、ワイヤファントムＦの立体視画像の立体視表示は、図７に示すように、乳房Ｍの立体視画像の立体視表示とすべての過程において重畳させて行うこともできる。なお、ここでいう「すべての過程」とは、ワイヤファントムＦの立体視画像が立体視表示されている間のすべての過程を意味する。つまり、最終的には、乳房Ｍの立体視画像の立体視表示のみとなる。図７は、乳房Ｍの立体視画像の立体視表示とすべての過程において重畳するように、ワイヤファントムＦの立体視画像が立体視表示されてから、乳房Ｍの立体視画像のみが立体視表示されるまでのモニタ９の画面の変化を概念的に示す図である。

　図７Ａの状態では、ワイヤファントムＦの右目用画像ＦＲと乳房Ｍの右目用放射線画像ＭＲとの重畳画像ＳＲが表示されている。また、重畳画像ＳＲにおいて、ワイヤファントムＦの右目用画像ＦＲを視認しやすくするため、ワイヤファントムＦの右目用画像ＦＲは比較的明るく、乳房Ｍの右目用放射線画像ＭＲは比較的暗く表示されている。観察者は、この段階でワイヤファントムＦの立体視画像の立体視を試みる。観察者が乳房Ｍの立体視画像を立体視できた場合には、表示制御部８ｃは、ワイヤファントムＦの右目用画像ＦＲの輝度を徐々に下げていくとともに、乳房Ｍの右目用放射線画像ＭＲの輝度を徐々に上げていく（図７Ｂおよび図７Ｃ）。このような場合、図６の場合と同様に、観察者は、ワイヤファントムＦの立体視画像の立体視から乳房Ｍの立体視画像の立体視に、より円滑に移行することができる。観察者が乳房Ｍの立体視画像の立体視に移行できた後は、ワイヤファントムＦの右目用画像ＦＲは速やかに非表示となり、乳房Ｍの右目用放射線画像ＭＲが最終的に鮮明に表示される（図７Ｄ）。

　また、図７の場合では、乳房Ｍの右目用放射線画像ＭＲを徐々に表示するように設定したが、ワイヤファントムＦの立体視画像の立体視が妨げられない場合には、乳房Ｍの右目用放射線画像ＭＲは、最初から鮮明に表示されていてもよい。図８は、乳房ＭおよびワイヤファントムＦの立体視画像が共に立体視表示されてから、乳房Ｍの立体視画像のみが立体視表示されるまでのモニタ９の画面の変化を概念的に示す図である。図８においては、乳房Ｍの大きさに対して比較的小さいワイヤファントムＦを採用している。このようなワイヤファントムＦであれば、乳房Ｍの右目用放射線画像ＭＲとワイヤファントムＦの右目用画像ＦＲとを重畳しても、当該右目用放射線画像ＭＲ内の乳房Ｍと重ならないような位置にワイヤファントムＦを配置することができる。

　図８Ａの状態では、ワイヤファントムＦの右目用画像ＦＲと乳房Ｍの右目用放射線画像ＭＲとの重畳画像ＳＲが表示されている。また、重畳画像ＳＲにおいて、ワイヤファントムＦを視認しやすくするため、ワイヤファントムＦの右目用画像ＦＲは、乳房Ｍの右目用放射線画像ＭＲ内の乳房Ｍと重ならないような位置にワイヤファントムＦが配置されるような構成となっている。観察者は、この段階でワイヤファントムＦの立体視画像の立体視を試みる。観察者が乳房Ｍの立体視画像を立体視できた場合には、表示制御部８ｃは、ワイヤファントムＦの右目用画像ＦＲの輝度を徐々に下げていく（図８Ｂおよび図８Ｃ）。このとき、乳房Ｍの右目用放射線画像ＭＲの輝度はそのままである。このような場合にも、図６の場合と同様に、観察者は、ワイヤファントムＦの立体視画像の立体視から乳房Ｍの立体視画像の立体視に、より円滑に移行することができる。観察者が乳房Ｍの立体視画像の立体視に移行できた後は、ワイヤファントムＦの右目用画像ＦＲは速やかに非表示となり、乳房Ｍの右目用放射線画像ＭＲが残る（図８Ｄ）。

　ワイヤファントムＦの立体視画像の立体視表示を行うか否かは、適宜設定することができる。つまり、被写体の立体視画像を観察するすべての場合にワイヤファントムＦの立体視画像の立体視表示を行ってもよいし、必要と考えられる場合にだけ行うようにしてもよい。

　このような必要と考えられる場合には、例えば以下のような場合が考えられる。

　マンモグラフィ検診などにおいては、多数の患者のマンモグラフィを順次観察していく。このような場合に、現在観察中の立体視画像を一旦消してから次の患者の立体視画像を表示するようにしたのでは、観察者の脳内での立体視が一度解放されてしまう。そうすると、新しい立体視画像に表示が切り替わるたびに、立体視画像に基づく３次元画像の認識を再度行う必要があり、これは観察者にとって非常に負荷である。そこで、上記のような場合において、例えば、観察者の立体視が解放されるような場合を予測し、所定枚数のマンモグラフィを観察した後にワイヤファントムＦの立体視画像の立体視表示を行ったり、マンモグラフィの観察において所定時間ごとに当該立体視表示を行ったりするように設定することができる。

　さらに、例えば上記のような多数の患者のマンモグラフィを順次観察する場合において、観察対象の画像がすべて立体視画像であるとは限らない。つまり、通常の２次元画像１枚のマンモグラフィが含まれている場合もある。このような場合、２次元画像を観察するときにも脳内での立体視が強制的に解放されてしまう。そこで、上記のような場合において、例えば、通常２次元画像のマンモグラフィから立体視画像のマンモグラフィへと画面が切り替わる場合に、ワイヤファントムＦの立体視画像の立体視表示を行うように設定することができる。

　その他、例えば、観察者が必要と感じた時に、ワイヤファントムＦの立体視画像の立体視表示を行う観察者による呼出し操作に応じて、ワイヤファントムＦの立体視画像の立体視表示を行うようにすることもできる。

　以上のように、本発明に係る立体視画像表示方法および立体視画像表示装置によれば、被写体が撮像された互いに視差のある第１の右目用画像および第１の左目用画像から構成される第１の立体視画像を立体視表示する立体視画像表示方法において、ワイヤファントムの互いに視差のある第２の右目用画像および第２の左目用画像から構成される第２の立体視画像であって、第１の立体視画像についての視差と同程度の視差を有する立体視画像を用意し、表示手段に第１の立体視画像を立体視表示して観察者が立体視を行う際に、第２の立体視画像を上記表示手段に立体視表示するようにしたので、立体視しやすいワイヤファントムを立体視した状態をそのまま保ちながら、観察対象である被写体が撮像された立体視画像の立体視に移行することができる。この際、観察対象である立体視画像についての視差とワイヤファントムの立体視画像について視差が同程度であるため、立体視の状態を変更する必要がない。この結果、立体視画像表示方法および立体視画像表示装置において、従来の方法に比して、立体視をより迅速かつ容易にして観察者への負荷をより軽減することが可能となる。

　上記の実施形態では、本発明の立体視画像表示方法および立体視画像表示装置を乳房画像撮影表示システムに適用した場合について説明したが、当然ながら本発明はこれに限られるものではない。例えば、立体視画像表示方法を利用したその他の医療診断装置、デジタルカメラおよびディスプレイ装置等にも適用することができる。

１　　乳房画像撮影表示システム
７　　入力部
８　　コンピュータ
８ａ　制御部
８ｂ　画像記憶部
８ｃ　表示制御部
９　　モニタ
１０　乳房画像撮影装置
１１　基台
１２　回転軸
１３　アーム部
１４　撮影台
１５　放射線画像検出器
１６　放射線照射部
１７　放射線源
１８　圧迫板
１９　移動機構
２０　圧迫板を支持する支持部
３１　アームコントローラ
３２　放射線源コントローラ
３３　検出器コントローラ
３４　圧迫板コントローラ
Ｆ　　ワイヤファントム
ＦＲ　ワイヤファントムの立体視画像を構成する右目用画像
Ｍ　　乳房
ＭＲ　乳房の立体視画像を構成する右目用放射線画像
ＳＲ　重畳画像
θ　　撮影角度

Claims

　互いに視差のある第１の右目用画像および第１の左目用画像から構成される被写体が撮像された第１の立体視画像を立体視表示する立体視画像表示方法において、
　互いに視差のある第２の右目用画像および第２の左目用画像から構成される第２の立体視画像であって、前記第１の立体視画像についての視差と同程度の視差を有するワイヤファントムの立体視画像を用意し、
　表示手段に前記第１の立体視画像を立体視表示して観察者が立体視を行うに当たり、前記第２の立体視画像を前記表示手段に立体視表示することを特徴とする立体視画像表示方法。
　前記観察者が前記第１の立体視画像を立体視できた場合に、前記第２の立体視画像を非表示にすることを特徴とする請求項１に記載の立体視画像表示方法。
　前記第１の右目用画像および前記第２の右目用画像を重畳して、右目用重畳画像を生成し、
　前記第１の左目用画像および前記第２の左目用画像を重畳して、左目用重畳画像を生成し、
　前記右目用重畳画像および前記左目用重畳画像から構成される第３の立体視画像を立体視表示することにより、前記第２の立体視画像を立体視表示することを特徴とする請求項１または２に記載の立体視画像表示方法。
　前記右目用重畳画像における前記第２の右目用画像の重畳割合を徐々に変化させ、
　前記第２の右目用画像の重畳割合の変化に対応して、前記左目用重畳画像における前記第２の左目用画像の重畳割合を徐々に変化させることを特徴とする請求項３に記載の立体視画像表示方法。
　観察者の呼出し操作に応じて、前記第２の立体視画像を立体視表示することを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の立体視画像表示方法。
　通常２次元画像および立体視画像を含む複数の画像を前記表示手段に順次表示する場合に、通常２次元画像から前記第１の立体視画像に切り替わる際に、前記第２の立体視画像を立体視表示することを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の立体視画像表示方法。
　画像を表示する表示手段と、被写体が撮像された互いに視差のある第１の右目用画像および第１の左目用画像から構成される第１の立体視画像を前記表示手段に立体視表示させる表示制御部とを備えた立体視画像表示装置において、
　互いに視差のある第２の右目用画像および第２の左目用画像から構成される第２の立体視画像であって、前記第１の立体視画像についての視差と同程度の視差を有するワイヤファントムの立体視画像を記憶する記憶部を備え、
　前記表示制御部が、前記表示手段に前記第１の立体視画像を立体視表示して観察者が立体視を行うに当たり、前記第２の立体視画像を前記表示手段に立体視表示することを特徴とする立体視画像表示装置。
　前記表示制御部は、前記観察者が前記第１の立体視画像を立体視できた場合に、前記第２の立体視画像を非表示にすることを特徴とする請求項７に記載の立体視画像表示装置。
　前記表示制御部は、前記第１の右目用画像および前記第２の右目用画像を重畳して、右目用重畳画像を生成し、前記第１の左目用画像および前記第２の左目用画像を重畳して、左目用重畳画像を生成し、前記右目用重畳画像および前記左目用重畳画像から構成される第３の立体視画像を立体視表示することにより、前記第２の立体視画像を立体視表示するものであることを特徴とする請求項７または８に記載の立体視画像表示装置。
　前記表示制御部は、前記右目用重畳画像における前記第２の右目用画像の重畳割合を徐々に変化させ、前記第２の右目用画像の重畳割合の変化に対応して、前記左目用重畳画像における前記第２の左目用画像の重畳割合を徐々に変化させることを特徴とする請求項９に記載の立体視画像表示装置。
　前記表示制御部は、観察者の呼出し操作に応じて、前記第２の立体視画像を立体視表示することを特徴とする請求項７から１０いずれか１項記載の立体視画像表示装置。
　前記表示制御部は、通常２次元画像および立体視画像を含む複数の画像を前記表示手段に順次表示する場合に、通常２次元画像から前記第１の立体視画像に切り替わるに当たり、前記第２の立体視画像を立体視表示することを特徴とする請求項７から１１いずれか１項記載の立体視画像表示装置。