JP2001149366A

JP2001149366A - 三次元画像処理装置

Info

Publication number: JP2001149366A
Application number: JP33459499A
Authority: JP
Inventors: Satoru Oishi; 悟大石
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-11-25
Filing date: 1999-11-25
Publication date: 2001-06-05

Abstract

(57)【要約】【課題】三次元表示画像に対して複数点を指定する場
合、高い精度で効率的に位置指定を行える三次元画像処
理装置を提供すること。【解決手段】被写体からの物理量に基いて三次元画像
データを生成し、当該データにより予め設定された複数
の視線方向からの投影画像を生成し、三次元多層画像と
して表示する。この三次元多層画像のうちの一画像を選
択し、マウスで所望の位置を指定する。この指定された
位置が予め設定された条件に適合した場合、被写体表面
と認識し、指定位置に基づいた幾何学的情報を計測する
ことを特徴とする医療用画像処理装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、医療分野
における超音波診断装置、Ｘ線ＣＴ装置、磁気共鳴イメ
ージング（ＭＲＩ）装置、核医学診断装置等の医療用画
像診断装置と組み合わせて使用する三次元画像処理装置
であって、表示対象物の幾何学的情報の計測に利用され
る三次元画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】三次元コンピュータグラフィック（以
下、３ＤＣＧ）は、あたかも人間が目で見る世界のよう
にある視点からの物体の奥行きや光源による影等を計算
した疑似三次元空間を作り出し、コンピュータディスプ
レイに表示する技術である。

【０００３】現在、この３ＤＣＧは、様々な分野に利用
されている。中でも、医療分野において、生体内の血
管、内臓等の構造を非侵襲的に、そして三次元画像とし
て立体的に把握することは、手術、診断等の方法として
欠かせないものとなっている。例えば、腫瘍に入り込む
栄養血管を把握するこで、悪性良性の判別や治療効果の
判定を行うことができる。また、三次元画像を使用し
て、患者に対する手術方針等についての説明（インフォ
ームドコンセプト）を行うこともできる。

【０００４】このように３ＤＣＧを利用した診断等にお
いて、コンピュータディスプレイに表示された内臓等の
３ＤＣＧの幾何学的情報を計測することで、腫瘍等の大
きさ、切断すべき骨片の大きさ等を認識しようとする場
合がある。例えば、臓器について所望の２点間の長さを
調べる場合、以下の手順によるのが一般的である。

【０００５】オペレータは、ディスプレイに表示された
ある特定の視線方向（角度）からの三次元画像に対し
て、まず当該画像を回転させて目的の部位が表示されて
いる角度を探し出す。次に、当該角度からの画像に対し
て、目的の部位にマウス等で第１の位置の指定を行う。
同様にして、第２の位置の指定を行い、所定の計算等に
よって２点間の距離を計測する。そして、三次元画像の
臓器と現実の臓器との対応関係により、所望の部分の長
さを知ることができる。

【０００６】上記三次元画像の幾何学量計測において、
当該計測の範囲を決定するために複数点の指定が必要な
場合がある。このとき、従来の画像表示装置において
は、以下の二つの手法によるのが一般的である。

【０００７】第１の手法は、まず３次元画像を回転させ
て、目的とする複数点をすべて見ることができる角度を
探し出し、当該角度からの画面において所望の複数点を
指定する方法である。しかし、複数点指定の度に当該角
度を探し出すのは効率的ではなく、多くの場合、目的と
するすべての部位を一方向からの画像で見ることは不可
能である。また、仮に、目的とするすべての部位を表示
した角度の画像があった場合でも、点を指定する場合に
は正面からの指定が望ましく、それ以外の視点からの指
定は計測誤差の原因となる。

【０００８】第２の手法は、まず指定する各点毎に目的
の部位が表示されている角度を探し出し、当該複数の角
度からの各画像において、所望の複数点の位置指定を行
う方法である。しかし、この場合においても、指定する
各点毎に角度を検索するのは大変な手間となり、効率的
ではない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の三
次元画像処理装置には、点の指定毎に適切な角度を検索
しなければならず、効率的でない等の欠点がある。

【００１０】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、三次元表示画像を利用した被写体の幾何学的情報の
計測において、当該三次元表示画像に対して複数点を指
定する場合、高い精度で効率的に位置指定を行える三次
元画像処理装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、表示対象物に
ついての三次元画像データから、視線方向の異なる複数
の投影画像を生成する投影画像生成手段と、前記複数の
投影画像を同時に表示する第１の表示手段と、前記表示
された複数の投影画像の中の少なくとも一つの投影画像
上に所望の位置を指定するためのポインタを表示する第
２の表示手段と、前記ポインタにより指定された位置に
基づいて前記表示対象物に関する幾何学的情報を求める
計測手段と、を具備することを特徴とする三次元画像処
理装置である。

【００１２】このような構成によれば、三次元画像点に
対して所望の位置を指定する場合、指定毎に新たな角度
を検索する必要がなく、高い精度で効率的に位置指定を
行うことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る三次元画像処
理装置を医療用画像処理装置として適用した第１実施形
態〜第３実施形態を図面に従って説明する。

【００１４】以下の実施形態においては、Ｘ線ＣＴ装置
における医療用画像処理装置を例として説明するが、本
発明に係る医療用画像処理装置は、これに限定されるも
のではなく、超音波診断装置、磁気共鳴イメージング
（ＭＲＩ）装置、核医学診断装置等の各種医療用画像診
断装置と組み合わせて使用することも可能である。

【００１５】（第１実施形態）第１の実施形態において
は、サーフェスレンダリングによる血管等の三次元画像
について所望の位置を指定し、当該三次元画像の幾何学
的情報を計測する医療用画像処理装置１について説明す
る。

【００１６】図１は、第１実施形態に係る医療用画像処
理装置１を利用したＸ線診断装置の概略構成を示してい
る。

【００１７】図１において、医療用画像診断装置２は被
写体１０をイメージングする装置であり、本実施の形態
ではＸ線ＣＴ装置としている。Ｘ線発生系２０１からば
く射されたＸ線は、コリメータ２０２で所定の方向にコ
リメートされ、さらに必要以上の被爆を避けるため、余
分なＸ線をウェッジフィルタ２０３でフィルタリングす
る。検出器２０４は、被写体１０を透過したＸ線を検出
し、複数の断層像の電流信号をデータ収集部１１に送り
出す。

【００１８】データ収集部１１は、検出器２０４から複
数の断層像の電気信号を受けてアナログ量からデジタル
量に変換し、断層画像データとして断層画像再構成部１
２に送り出す。

【００１９】断層画像再構成部１２は、このデジタル化
された各断層画像データに対して、前処理と呼ばれる画
像の修復、強調処理を高速で実行し、断面画像の再構成
を行う。一般に、画像は種々の操作においてノイズや変
形等を受け、最終的にデジタル画像になるまでにかなり
の劣化を起こしてしまう。そこで、断層画像再構成部１
２では、幾何学的歪みをアフィン変換で一定の基準座標
値に補正したり、アファイン変換値に対応する濃度値を
補間することで画像修正が行われる。また、画像をより
改善するために、濃度値変換による強調、フィルタによ
りノイズ除去、低周波成分の強調によるスムージング、
高周波成分の強調による輪郭部分の強調等が行われる。
そして、これらの処理を施した断面画像データは、その
位置情報データと共に三次元データ生成部１３へ送り出
される。

【００２０】三次元データ生成部１３は、断面画像デー
タ及び位置情報データを受け取り、当該位置データに基
いて断面画像データを三次元メモリ空間上に配置する。
その後、断層画像データのスライスごとに被写体１０の
領域を抽出する。そして、このスライスを線形補間等に
より断層画像データを補いながら積み上げ、三次元画像
の画素値（以下、ボクセル）を生成する。このボクセル
による三次元画像データは、三次元データ記憶部１５に
送られ格納される。

【００２１】なお、第１の実施形態に示すサーフェスレ
ンダリング法による画像表示では、ボクセル値を２値化
することで被写体１０領域の表面が抽出される。また、
後述する第２の実施形態に示すボリュームレンダリング
法の場合には、前記２値化を行わず、そのままのボクセ
ル値に基いて後述する投影画像のピクセル値が決定され
る。

【００２２】三次元画像生成部２３は、記憶部１５に格
納された三次元画像データにもとづいて、所定の複数の
視線方向に垂直な平面（以下、投影面）に表示対象物を
構成する各格子点を投影する投影変換を行う。なお。複
数の視線方向は、予めオペレータにより設定されるもの
である。また、第２の実施形態で示すように、表示する
三次元画像がボリュームレンダリングによる場合には、
ボクセル値に対応した不透明度と色を各ボクセルに割り
当ててレンダリング処理を行う。さらに、記憶部１５に
格納された三次元画像データと、後述する指定位置認識
部１９からの指定位置座標データ又は断面設定部２１か
らの断面座標群データ若しくは計測オブジェクト設定部
２２からの計測オブジェクト座標群データに基いて、合
成画像を生成する。

【００２３】なお、後述するように、断面より手前側の
三次元画像を表示しない場合には、上記合成画像生成に
おいて当該手前側の画像は生成しない。また、この断面
及びこの断面を境界とした手前側の画像と奥側の画像と
を色分けをする場合、対応するボクセルに対して割り当
てる色を別のものとする。

【００２４】画像処理部２９では、こうして得られた投
影面上の三次元画像が、さらに自然な画像となるように
光の陰影付けの明度計算、すなわちシェーディング処理
を行う。

【００２５】表示部３５は、通常の三次元画像表示を行
う通常表示モード、三次元多層画像（以下、マルチフレ
ーム）による第１の表示モード、前記多層画像の所望の
画像を拡大表示できる第２の表示モード等複数の表示モ
ードを有し、選択された形式により三次元画像を表示す
る表示手段である。第１、第２の表示モードについては
後で詳しく説明するが、オペレータは、この第１又は第
２の表示モードのいずれかで表示された被写体１０の三
次元画像に対して、マウスにより所望の位置を指定す
る。

【００２６】指定位置認識部１９は、後述する操作によ
って画面上で指定された計測点を、被写体１０の三次元
画像の表面に存在する点として以下の認識法により認識
する。すなわち、画面上で指定された第１の計測点は、
ディスプレイ座標として指定位置認識部１９に入力され
る。すると、指定位置認識部１９は、記憶部１５に記憶
された三次元メモリ座標とディスプレイ座標との対応を
基に、三次元メモリ空間における直線を決定する。そし
て、この直線に沿って、画面手前方向から画面奥方向へ
順次三次元画像の画素値（ボクセル値）を求めていく。
この過程において、表面と認識する条件を予め設定して
おき、当該条件を満足する座標点を表示対象物の表面、
すなわち指定する第１の計側点と認識する。表面と認識
する条件は、ある座標点のボクセル値が所定の閾値を超
えた場合に表面と認識する条件、または隣り合う座標点
のボクセル値の変化量が所定の閾値を超えた場合に表面
と認識する条件、若しくは前記二つの条件を組み合わせ
た条件等によって設定することができる。

【００２７】そして、指定位置認識部１９は、表面と認
識された第１の計測点の三次元メモリ座標のデータを生
成し、三次元画像生成部２３に送り出す。

【００２８】また、断面設定部２１は、記憶部１５に記
憶された座標データを読み出し、位置指定部３１により
指定された位置に基いて、所定の視線方向に直交する断
面若しくは予め決められた傾きを有する断面の三次元メ
モリ座標群のデータを生成し、この座標群データを三次
元画像生成部２３へ送り出す。

【００２９】計測オブジェクト設定部２２は、記憶部１
５に記憶された座標データを読み出し、表示部３５に表
示される三次元画像のスケールに対応した計測オブジェ
クト（例えば、物差し、分度器等）の三次元メモリ座標
群のデータを生成し、この座標群データを三次元画像生
成部２３へ送り出す。

【００３０】計測部２７は、被写体１０の三次元画像に
対して認識した位置の三次元メモリ座標に基づいて、所
望の部位の長さや角度、面積、体積等の幾何学的情報を
計算する。この計測結果は、表示部３５に表示したり、
プリンタやフロッピディスク等の出力部３３に出力する
ことで知ることができる。

【００３１】位置指定部３１は、マウスやキーボード等
の入力手段を操作して表示部３５に表示されたカーソル
によりポインティングした位置を指定する指定手段であ
る。本実施形態においては、マウスによる位置指定を例
とする。

【００３２】次に、上記構成による医療用画像処理装置
において、表示部３５に表示された被写体１０の三次元
画像に対し所望の位置を指定し、当該位置に基づく幾何
学的情報を計測する際の動作を図１、図２を参照して説
明する。

【００３３】最初に、第１の表示モードによる三次元画
像に対し所望の位置を２点指定し、当該２点間の距離を
求めることで、被写体１０の目的部位の長さを計測する
場合を説明する。

【００３４】図２は、第１の表示モードにより表示部３
５に表示される三次元画像を示している。第１の表示モ
ードは、予め設定された複数の方向からの画像をマルチ
フレームとして同時に表示し、当該マルチフレームにお
いて計測を行うための表示形態である。同図は、正面、
左方向、右方向、上方向、下方向、右上方向、右下方
向、左上方向、左下方向の９方向による画像を示したも
のであるとする。このマルチフレームの画像数（すなわ
ち、設定する方向数）及び設定した各方向は、必要に応
じて変更することができる。図２は異なる９方向の三次
元画像としているが、例えば、裏面等を追加して１０方
向とすることも可能である。

【００３５】図２に示した第１の表示モードの画面にお
いて、まず、計測の目的となる部位が表示されている一
画像をマウスで選択し、アクティブにする。

【００３６】次に、この選択した画像に対して、第１の
計測点を指定する。計側点の位置指定は、マウスにより
カーソルを所望の位置に合わせ、右ボタンクリックを位
置指定操作に割り当てることで実現できる。

【００３７】この指定操作によって指定された第１の計
測点は、上述した方法により被写体１０の三次元画像の
表面に存在する点として認識される。そして、当該第１
の計測点の三次元メモリ座標が三次元画像生成部２３に
送り出され、この指定された第１の計測点は、マルチフ
レーム中に表示される。このとき、マルチフレームにお
いて、第１の計側点が隠れた表面に存在する三次元画像
については、公知の透かし表示や、色、形状等を変える
等区別して表示することが好ましい。

【００３８】そして、第２の計側点を指定しようとする
部位が、第１の計側点を指定した画像にも表示されてい
るならば、同画像に対して同様に第２の点の指定を行
う。また、第１の点を指定した画像には表示されていな
い場合には、残りの他方向の画像から、再び計測の目的
となる部位が表示されている一画像を選択し、同画像に
対して第２の点の指定を行えばよい。

【００３９】一方、予め設定したマルチフレームのいず
れにも目的とする部位が表示されていない場合がある。
この場合には、マルチフレームのうちの一画像をマウス
等で選択してアクティブにし、当該画像に対して画面に
沿った方向に視線を移動させ目的とする部位を探し出
す。この視線移動の操作の割り当ては、例えば、マウス
の左ボタンをドラッグしたままの状態で画面に沿った所
望の方向に移動させることで実現できる。この視線の移
動に伴う画像表示は、マルチフレームの全ての画像に対
して反映される。この検索により、オペレータは、マル
チフレームの中から目的とする部位が表示された画像に
対して上述した要領で各計側点の指定を行えばよい。

【００４０】第１、第２の計側点の指定後、所定の操作
により、当該２点間の距離を計測することができる。な
お、計測結果は、プリンタ等の出力部３３により出力す
ることができる。

【００４１】次に、第２の表示モードによる三次元画像
に対して、所望の位置を２点指定し目的部位の長さを計
測する場合について図３を参照しながら説明する。第２
の表示モードは、所定の操作により第２の表示モードを
選択すると、最初に前記複数方向のマルチフレームを表
示し、このマルチフレームの中の一画像を選択（例えば
マウスでクリック等）すると、表示部３５の画面にはマ
ルチフレームに換わって拡大された当該一画像が表示さ
れる表示形態である。以下、拡大された一画像をフル画
像と呼ぶ。

【００４２】図３（ａ）は、第１の表示モードにより表
示部３５に表示されるマルチフレームを示している。ま
ず、マルチフレームの中から計測の目的となる部位が表
示されている一画像をマウス等で選択し、当該画像を図
３（ｂ）に示すフル画像にする。

【００４３】次に、このフル画像に対して、第１の表示
モードと同様の操作により第１の計側点の指定を行う。
第１の計測点の指定が実行されると、画面は再び当該フ
ル画像からマルチフレームに戻る。このとき、第１の表
示モードと同様に、残りの他方向の画像において、第１
の計側点を指定した位置が表示されている場合には、第
１の計側点が反映されるのが好ましい。

【００４４】そして、第１の計測点と同様の手順により
第２の計測点の指定を行う。また、第２の計測点を指定
しようとする部位が同フル画像に表示されている場合に
は、第１の表示モードの指定操作を、例えばシフトキー
を押しながら指定する等所定の操作を割り当てることで
フル画像からマルチフレームへの移行しない制御を行う
ことができる。

【００４５】一方、予め設定したマルチフレームのいず
れにも目的とする部位が表示されていない場合がある。
この場合には、マルチフレームのうちの一画像をマウス
等で選択してフル画像にし、第１の表示モードの場合と
同様に、フル画像に対して画面に沿った方向に視線を移
動させ目的とする部位を探し出す。この視線の移動に伴
う画像表示は、マルチフレームの全ての画像に対して反
映される。この検索により、オペレータは、マルチフレ
ームの中から目的とする部位が表示された画像に対し
て、上述した要領で各計側点の指定を行えばよい。

【００４６】このような構成によれば、計測点の位置を
指定する場合、予め種々の方向からの画像が表示されて
いるので、指定位置が表示される角度（視線方向）を検
索する手間を省くことができる。仮に、指定位置を検索
する場合であっても、マルチフレームにより他方向の画
像も同時に見ることができ、一画像の回転は全てのマル
チフレームに反映される。従って、計測点が複数個ある
場合であっても、迅速な検索、効率的な位置指定を行う
ことができる。

【００４７】（第２実施形態）第１実施形態では、サー
フェスレンダリングによる三次元画像について計側点の
指定を行い、幾何学情報を計算する場合について説明し
た。

【００４８】これに対し、第２の実施形態では、三次元
画像データ自体の画素値に不透明度と色を割り当てて三
次元的に表示する、所謂ボリュームレンダリングによる
三次元画像の場合について説明する。この場合における
最大の特徴は、画面に対して垂直な方向（以下、深度方
向）についての位置指定、及び当該位置に関する幾何学
的情報が計測可能な点である。ここでいう「深度方向の
ついての位置指定」とは、三次元画像について指定する
位置が、現実の表示対象物との対応において当該対象物
の内部に相当する点の位置指定のことである。従って、
指定した位置が、ちょうど臓器中の空洞部分等適当でな
い位置指定も考えられる。このような不適切な指定位置
は、後述する補正モードによる再指定で解決することが
できる。

【００４９】なお、第２の実施形態に係る三次元画像表
示装置の概略構成は図１で示したものと同様である。

【００５０】最初に、第２の表示モードによるボリュー
ムレンダリング三次元画像表示において、深度方向に所
望の位置を２点指定して、当該２点間の距離を計測する
ことで目的部位間の長さを計測する動作を説明する。

【００５１】まず、このマルチフレームの中から計測の
目的となる部位が表示されている一画像をマウス等で選
択し、当該画像をフル画像にする。

【００５２】次に、フル画像に対して、第１の計側点の
指定を行う。このとき、この指定した点が第１の実施形
態において説明した認識法により表面と認識可能な場
合、指定位置認識部１９は第１の計側点の三次元メモリ
座標データを生成する。

【００５３】一方、表面と認識不可能である場合には、
指定位置認識部１９は第１の計側点の三次元メモリ座標
データを生成できないから、、第１の計測点の指定位置
を補正し、再指定する必要がある。このとき、第１の計
測点の位置指定は要補正である旨を、メッセージ表示又
は音声通知するようにすることが好ましい。その後、自
動的に若しくはメッセージ表示中にシフトキーを押す等
の所定の操作により、上記第１の計測点を再指定するた
めの指定補正モードに移行し、以下に説明するマニュア
ル操作により計測点の再指定を行う。

【００５４】まず、指定位置を深度方向にずらす操作に
ついて説明する。指定位置の深度方向へのずらし操作
は、例えばマウスの左ボタンを深度方向の画面手前側移
動、右ボタンを画面奥側移動として割り当て、移動方向
に相当するボタンを押しながら、画面のカーソルを前記
指定位置から移動させることで実現できる。このとき、
画面のみで指定位置の移動方向が判断できるように、カ
ーソルの表示形態を変化させることが好ましい。例え
ば、深度方向の画面奥側移動であれば、電界が奥側に向
いているのを示す記号（矢を進行方向に向かって見た記
号）を示し、手前側移動であれば電界が手前側に向いて
いるのを示す記号（矢を進行方向側から見た記号）を示
すことで移動方向を区別することができる。また、深度
方向の画面奥側移動であれば「ＵＰ」、手前側移動であ
れば「ＤＯＷＮ」とメッセージを表示する、若しくは移
動方向によってカーソルの色を変化させる等であっても
よい。

【００５５】次に、指定位置を画面に沿った方向にずら
す操作について説明する。この場合においても、深度方
向についてのずらし操作と同様に所定の操作を割り当
て、画面のカーソルを前記指定位置から移動させること
で実現できる。この画面に沿った方向にカーソルを移動
させる場合についても、深度方向の移動と区別できるよ
うに、例えばカーソルを×印にしたり、「ｒｉｇｈｔ」
や「ｌｅｆｔ」等のメッセージ表示を行うことが好まし
い。

【００５６】第２の計側点についても、第１の計測点と
同様に指定し、補正する必要がある場合には上記マニュ
アル操作による再指定を行えばよい。

【００５７】このような構成によれば、深度方向につい
ても計測点の位置指定で可能であるから、さらなる臓器
等の幾何学的情報を得ることができる。また、位置指定
及び補正においてマニュアル操作が可能であり、当該マ
ニュアル操作の際、指定位置の変更方向を記号表示等す
ることで画面から容易に把握できるので、計測精度や装
置の操作性の向上を図ることがができる。

【００５８】なお、第２の計測点の指定において、細い
血管のネックを計測する等第２の計測点の指定位置が第
１の計測点の近傍に存在する場合がある。この場合、第
１の計測点と同様の手順を踏まず、所定の操作に従って
以下に説明する継続モードに移行し、第１の計測点を基
準とした第２の計測点の指定若しくは再指定をおこなっ
てもよい。すなわち、継続モードに移行すると、既に指
定した第１の計測点にカーソルが移動し、第１の計測点
を基準点（始点）とすることができる。そして、当該第
１の計測点から上述したずらし操作により少しずつずら
すことで、第２の計測点を指定するようにしてもよい。
また、密在する２個以上の計測点を指定する場合におい
ても同様に、既に指定した計測点を基準として次の計測
点の指定位置を行うようにしてもよい。

【００５９】このような構成によれば、計測点が密集し
た場合等において、効率的に計測点の位置指定を行うこ
とができる。

【００６０】次に、第２の表示モードによるボリューム
レンダリングによる三次元画像において、カーソルの位
置に基いた断面画像を表示する動作を説明する。

【００６１】まず、前述の操作により所望の画像をフル
画像とし、当該フル画像に対し指定する位置にカーソル
を合わせる。そして、所定の操作をすることで、指定位
置を含む断面を含んだ三次元画像が表示される。この断
面は、視線方向に垂直となる平面であってカーソルで指
定された点を含む断面、又は予め決められた傾きを有し
カーソルで指定された点を含む断面が考えられる。

【００６２】この断面による三次元画像表示を行う際、
断面と断面以外の部分とを区別できるように、表示対象
物の三次元画像と断面との色を区別することが好まし
い。また、断面を境界とした深度方向の手前側と奥側で
色を区別すれば、より見やすい三次元画像を得ることが
できる。

【００６３】また、上記断面の奥側の三次元画像に興味
がある場合には、上述のように色による区別をせず、上
記断面の手前側の三次元画像を表示しないことも可能で
ある。これは、三次元画像生成部２３において、上記断
面より手前側の画像作成を行わないことで実現できる。

【００６４】このような構成によれば、臓器等の内部表
面等所望の位置に基づいた断面画像を表示できるので、
精度の高い計測点の位置設定が可能となる。また、断面
及び当該断面を境界とした奥側と手前側の三次元画像に
ついて個別の色を割り当てて表示するので、より見やす
い画像表示を実現できる。さらに、断面の奥側の三次元
画像に興味がある場合には、断面の手前側の三次元画像
を表示しないことで、断面より奥側の三次元画像をより
見やすくすることができる。

【００６５】最後に、前述した手順に従って指定した二
つの計側点を確認する動作について以下説明を行う。

【００６６】第２の表示モードによる拡大された画面の
三次元画像について、前述した手順に従って第１の計測
点、第２の計測点を指定し、この二つの計測点が画面に
表示されているとする。しかし、オペレータは、設定さ
れた２点が正確に所望の位置に設定されたものか否か
は、一方向からの視線による画像では判断しずらい。こ
のことは、計測点を深度方向に指定する場合に特に顕著
である。

【００６７】この様な場合には、表示された三次元画像
を異なる視線方向からの画像に切換えることで、設定ら
れた２点を確認することができる。以下、その動作の説
明を行う。

【００６８】まず、所定の操作により、前記拡大された
三次元画像の視線方向を所望の視線方向に変更する。例
えば、右回り（又は左回り）に９０°回転させた視線方
向からの三次元画像によれば、設定した計測点を真横か
ら見ることができ、設定位置の判断が容易になる。この
とき、設定した２つの計測点を結ぶ直線を表示すれば、
さらに直観的な判断が可能となる。また、操作性を向上
させるため、予め変更先の視線方向を設定しておき、所
定の操作（例えば、Ｆ１キー等の割り当て）で簡単に変
更できるようにしてもよい。

【００６９】なお、画面上には表示されていないが、こ
の拡大された三次元画像における視線方向の変更に連動
して、マルチフレームに表示される各三次元画像の視線
方向も変更される。従って、このマルチフレームを参照
することでも容易に設定位置を判断・確認することがで
きる。仮に指定位置を訂正する場合には、既に説明した
補正手順に従えばよい。

【００７０】この視線方向の変更は、所望の位置が表示
されている部位を検索する場合にも役立てることができ
る。また、変更する視線方向の三次元画像毎に、前述し
た断面を設定する場合、各断面が区別できるように表示
（色表示による区別等）すれば、より見やすい三次元画
像を得ることができる。

【００７１】このような構成によれば、フル画像におい
ての視線方向の変更及び当該変更をマルチフレームに反
映させることが可能であるから、種々の方向から計測点
の指定位置の確認等を行うことができる。その結果、正
確な計測点の位置設定を行うことができ、高精度の計測
を実現することができる。また、変更先の視線方向を予
め設定しておくことで、容易に変更操作を行うことがで
き、作業の効率化を図ることができる。

【００７２】（第３実施形態）第１、第２実施形態にお
いては、カーソルを利用して計測点を設定し、２点間の
距離等を計測する構成であった。

【００７３】これに対し、第３の実施形態では、カーソ
ルによる計測点の位置指定を行わず、画面に物差し等の
計測オブジェクトを表示させ、三次元画像に対し直接的
に長さ等を計測するものである。この計測は、高精度の
幾何学的情報を必要とせず、おおよその距離等を簡易に
計測したい場合等に役立つ。

【００７４】図４を参照して、第２モードによる拡大さ
れた三次元画像に対して、物差し４０を例とした計測オ
ブジェクトにより直接距離を計測する場合について説明
する。

【００７５】まず、物差し４０の移動操作について説明
する。図４（ａ）において、表示部３５に表示される物
差し４０は、現実の被写体のスケールに対応した目盛を
有し、カーソルのドラッグ操作により所望の位置に移動
可能である。また、カーソルを左回転ボタン４１に合わ
せ、ダブルクリック等の決定操作をすることで、図４
（ｂ）に示すように物差し４０は左回転ボタン４１を中
心として左回転する。右回転については、右回転ボタン
４２に対して同様の操作を行うことで、図４（ｃ）に示
すように物差し４０を右回転させることができる。

【００７６】計測については、上記移動操作により、三
次元画像の所望の位置に物差し４０の目盛を合わせるこ
とで距離の簡易計測を行うことができる。

【００７７】このような構成によれば、おおよその計測
を望む場合等において、簡易かつ迅速に計測を実行でき
る。

【００７８】以上、本発明を第１実施形態に基いて説明
したが、上記実施形態に限定されるものではなく、例え
ば以下に示す（１）〜（３）のように、その要旨を変更
しない範囲で種々変形可能である。

【００７９】（１）上述した実施形態においては、マル
チフレームを表示する第１の表示モード、若しくは、マ
ルチフレームにおいて選択された画像を画面にフル画像
として表示する第２の表示モードにおいて計測点の位置
指定を行う構成であった。これに対し、マルチフレーム
と、当該マルチフレームにおいて選択されたフル画像を
同時に画面に表示する第３の表示モードを有し、当該モ
ードによって計測点の位置指定を行ってもよい。

【００８０】（２）また、拡大する画像は一つに限ら
ず、例えば２つの計測点を指定する場合に、マルチフレ
ームにおいて２つの画像を選択し、この選択した２つの
画像を拡大画像として同時に画面に表示する第４の表示
モードを有する構成であってもよい。

【００８１】（３）上述した実施形態においては、二つ
の計測点を指定し、当該二点間の距離を計測することに
よって被写体の所望の部位の長さを得る例であった。し
かし、本発明によって得ることができる幾何学的情報は
長さのみでなく、例えば指定した三点に基く角度、設定
した断面に基く断面積、臓器内の容積等も可能である。

【００８２】

【発明の効果】以上本発明によれば、三次元表示画像に
対して計測点を指定する場合、高い精度で効率的に位置
指定を行える三次元画像処理装置を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る医療用画像表示・計測装
置の概略構成を示す図である。

【図２】図２は、第１の表示モードによる三次元多層画
像を示す図である。

【図３】図３は、第２の表示モードによる三次元多層画
像から拡大された画像を示す図である。

【図４】図４は、第３の実施形態を説明するための図で
ある。

【符号の説明】

３…被写体１１…データ収集・演算部１２…断層画像再構成部１３…三次元画像データ生成部１５…三次元画像データ記憶部１９…指定位置認識部２１…断面設定部２２…計測オブジェクト設定部２３…三次元画像生成部２７…計測部２９…画像処理部３１…位置指定部３３…出力部３５…表示部４０…物差し４１…右回転ボタン４２…左回転ボタン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０６Ｔ 1/00 Ｇ０６Ｆ 15/62 ３９０Ｂ 7/00 ４１５Ｆターム(参考） 4C093 AA22 AA26 CA18 CA50 DA02 EA11 EA12 EE09 FC14 FD01 FD04 FD05 FD07 FF07 FF12 FF13 FF21 FF22 FF23 FF32 FF43 FG01 FG04 FG05 FG12 FG13 FH02 4C096 AB39 AD14 AD15 DC16 DC22 DC36 DC37 DC40 DD08 DD13 DD20 5B050 AA02 BA03 BA09 EA07 EA12 EA19 EA27 EA28 EA30 FA02 FA05 FA09 FA12 FA14 FA17 5B057 AA07 AA09 BA03 BA05 BA24 CA13 CB13 CD05 CD20 CE08 CE16 DA20 DB03 DC03 DC04 DC08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表示対象物についての三次元画像データ
から、視線方向の異なる複数の投影画像を生成する投影
画像生成手段と、前記複数の投影画像を同時に表示する第１の表示手段
と、前記表示された複数の投影画像の中の少なくとも一つの
投影画像上に所望の位置を指定するためのポインタを表
示する第２の表示手段と、前記ポインタにより指定された位置に基づいて前記表示
対象物に関する幾何学的情報を求める計測手段と、を具備することを特徴とする三次元画像処理装置。
【請求項２】前記第１の表示手段は、前記複数の投影
画像の中の少なくとも一つの投影画像を拡大して表示す
る機能をさらに有することを特徴とする請求項１記載の
三次元画像処理装置。
【請求項３】前記第１の表示手段は、前記ポインタに
よって指定された位置を表す印を前記複数の投影画像に
重ねて表示する機能を有することを特徴とする請求項１
記載の三次元画像処理装置。
【請求項４】前記第２の表示手段は、前記ポインタが
画面に対し深度方向に移動する態様で表示する機能を有
することを特徴とする請求項１乃至３記載のいずれか一
項に記載の三次元画像処理装置。
【請求項５】前記第２の表示手段は、前記ポインタの
移動に応じて当該ポインタの表示色又は表示態様を変化
させる機能を有することを特徴とする請求項１乃至３記
載のいずれか一項に記載の三次元画像処理装置。
【請求項６】前記ポインタにより指定された位置を通
る断面を前記三次元画像データに設定する断面設定手段
と、前記断面の三次元画像データと前記表示対象物の三次元
画像データとから断面の投影画像と前記表示対象物の投
影画像との合成画像を生成する画像合成手段と、をさら
に具備し、前記第１の表示手段は、前記合成画像の断面と表示対象
物とを異なる色として表示する機能を有すること、を特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の三
次元画像処理装置。
【請求項７】前記第１の表示手段は、前記断面設定手
段により設定された断面を境界として、手前側の表示対
象物の投影画像と奥側の表示対象物の投影画像とを異な
る色で表示する機能を有すること、を特徴とする請求項６記載の三次元画像処理装置。
【請求項８】前記第１の表示手段は、前記断面を境界
として、手前側の表示対象物の投影画像は選択的に表示
しない機能を有することを特徴とする請求項６又は７記
載の三次元画像処理装置。
【請求項９】前記投影画像生成手段が生成する投影画
像についての視線方向、又は当該方向の数を変更する変
更手段をさらに具備することを特徴とする請求項１記載
の三次元画像処理装置。
【請求項１０】前記第２の表示手段は、位置入力の対
象となる前記投影画像又は拡大された投影画像に関する
幾何学的情報を求める計測支援ツールの図形を画面に表
示する機能をさらに有することを特徴とする請求項１又
は２記載の三次元画像処理装置。
【請求項１１】前記表示対象物の三次元データは、当
該表示対象物から受信する超音波、電磁波、電気的エネ
ルギ、粒子線、放射線のうちのいずれかに基いて生成さ
れたデータであることを特徴とする請求項１記載の三次
元画像処理装置。