JP2002306480A - 画像処理装置及びその方法 - Google Patents
画像処理装置及びその方法Info
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- JP2002306480A JP2002306480A JP2001114326A JP2001114326A JP2002306480A JP 2002306480 A JP2002306480 A JP 2002306480A JP 2001114326 A JP2001114326 A JP 2001114326A JP 2001114326 A JP2001114326 A JP 2001114326A JP 2002306480 A JP2002306480 A JP 2002306480A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 医用画像等の膨大な容量のボクセルデータに
対して、データ中から対象としている臓器とその周囲の
画像データのみを抽出して新たに容量が小さなデータを
作成することで、その後の画像処理や画像保存の効率を
高めることが可能な画像処理装置を提供する。 【解決手段】 臓器が撮影された入力データ中の臓器の
対象領域の輪郭線を認識し、輪郭線をもとに臓器の３次
元的形状を算出し、その後、この臓器を内包する最小の
多面体を最小のデータとして抽出し、その臓器の名称や
生体内での位置を示すラベルと共にその最小のデータを
保存する。
対して、データ中から対象としている臓器とその周囲の
画像データのみを抽出して新たに容量が小さなデータを
作成することで、その後の画像処理や画像保存の効率を
高めることが可能な画像処理装置を提供する。 【解決手段】 臓器が撮影された入力データ中の臓器の
対象領域の輪郭線を認識し、輪郭線をもとに臓器の３次
元的形状を算出し、その後、この臓器を内包する最小の
多面体を最小のデータとして抽出し、その臓器の名称や
生体内での位置を示すラベルと共にその最小のデータを
保存する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボクセルデータ等
を扱う医用画像処理技術における画像処理装置及びその
方法に関する。
を扱う医用画像処理技術における画像処理装置及びその
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の医用画像データは生体の２次元断
面像がほとんどであったが、今後は撮像技術の発展によ
り３次元データを取得することが可能となる。
面像がほとんどであったが、今後は撮像技術の発展によ
り３次元データを取得することが可能となる。
【０００３】その際、従来のような２次元データをその
まま結合した３次元ボクセルデータで表現する場合は、
データサイズが膨大なものとなりデータ処理やデータ転
送にも時間がかかってしまう。また、データ保存に大容
量の記録媒体が必要となることが想定される。
まま結合した３次元ボクセルデータで表現する場合は、
データサイズが膨大なものとなりデータ処理やデータ転
送にも時間がかかってしまう。また、データ保存に大容
量の記録媒体が必要となることが想定される。
【０００４】ここで、３次元ボクセルデータによる表現
とは、物体を、同じ大きさの小さな立方体の組み合わせ
による固まりとして表現することをいう。この小さな立
方体をボクセルと呼ぶ。表面が滑らかでない物体を表現
するのに優れており、積み木のようにボクセルを積み重
ねていくことで、任意の形状を作成できる。一方、ボク
セルデータによる表現は、データ量が膨大になるため、
積極的には利用されていない。例えば、200×200×200
のボクセル領域を表すのにあ、８００万個のボクセルが
必要となる。１ボクセルを１バイトで表したとしても、
８ＭＢのメモリーを要する。このため、主な用途として
は、医療分野におけるＣＴ（コンピュータ断層撮影）ス
キャナの計測データの映像化など、限定された分野でし
か利用されていない。
とは、物体を、同じ大きさの小さな立方体の組み合わせ
による固まりとして表現することをいう。この小さな立
方体をボクセルと呼ぶ。表面が滑らかでない物体を表現
するのに優れており、積み木のようにボクセルを積み重
ねていくことで、任意の形状を作成できる。一方、ボク
セルデータによる表現は、データ量が膨大になるため、
積極的には利用されていない。例えば、200×200×200
のボクセル領域を表すのにあ、８００万個のボクセルが
必要となる。１ボクセルを１バイトで表したとしても、
８ＭＢのメモリーを要する。このため、主な用途として
は、医療分野におけるＣＴ（コンピュータ断層撮影）ス
キャナの計測データの映像化など、限定された分野でし
か利用されていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
ような２次元データをそのまま結合した３次元ボクセル
データを扱う場合には、データサイズが膨大なものとな
り、処理や保存に膨大な手間がかかる。
ような２次元データをそのまま結合した３次元ボクセル
データを扱う場合には、データサイズが膨大なものとな
り、処理や保存に膨大な手間がかかる。
【０００６】ところが、医用画像では、画像取得手段に
よっては撮影範囲が限られているためにボクセルデータ
内での対象臓器以外のデータ領域は不必要なデータであ
る場合が多い。
よっては撮影範囲が限られているためにボクセルデータ
内での対象臓器以外のデータ領域は不必要なデータであ
る場合が多い。
【０００７】例えば、超音波エコー等で得られる図７
（ａ）の直方体のようなボクセルデータに対しては、超
音波プローブの特性のために図７（ｂ）のように撮影範
囲は錐形になっている。
（ａ）の直方体のようなボクセルデータに対しては、超
音波プローブの特性のために図７（ｂ）のように撮影範
囲は錐形になっている。
【０００８】また、図７（ｄ）のように対象としている
臓器の領域は撮影範囲内の一部であることが多いため
に、図７（ｃ）のようなその他の部分は不要なデータ領
域であることが多い。
臓器の領域は撮影範囲内の一部であることが多いため
に、図７（ｃ）のようなその他の部分は不要なデータ領
域であることが多い。
【０００９】従って、ボクセルデータ中から図７（ｅ）
のように対象としている臓器を含むデータだけを抽出で
きれば、データ量を削減でき、その後のデータ処理も容
易になることが予想される。
のように対象としている臓器を含むデータだけを抽出で
きれば、データ量を削減でき、その後のデータ処理も容
易になることが予想される。
【００１０】そこで本発明では、対象としている臓器と
その周囲の画像データのみを抽出して元のデータよりも
容量の小さい新たなデータを作成することで、データ量
を削減して、その後のデータ処理も容易にできる画像処
理装置、及び、その方法を提供する。
その周囲の画像データのみを抽出して元のデータよりも
容量の小さい新たなデータを作成することで、データ量
を削減して、その後のデータ処理も容易にできる画像処
理装置、及び、その方法を提供する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、生体
器官等の対象物を撮像した２次元画像、または、３次元
画像から前記対象物の３次元形状を算出する３次元形状
算出手段と、前記対象物の３次元形状のデータから前記
対象物を内包する最小の３次元データを算出する最小デ
ータ算出手段と、前記算出された前記対象物の最小の３
次元データを記憶、または、出力するデータ記憶出力手
段と、を有することを特徴とする画像処理装置である。
器官等の対象物を撮像した２次元画像、または、３次元
画像から前記対象物の３次元形状を算出する３次元形状
算出手段と、前記対象物の３次元形状のデータから前記
対象物を内包する最小の３次元データを算出する最小デ
ータ算出手段と、前記算出された前記対象物の最小の３
次元データを記憶、または、出力するデータ記憶出力手
段と、を有することを特徴とする画像処理装置である。
【００１２】請求項２の発明は、前記最小データ算出手
段は、前記対象物を含むような最小の大きさの多面体内
部の画素値の集合を算出して、その集合を最小の３次元
データとすることを特徴とする請求項１記載の画像処理
装置である。
段は、前記対象物を含むような最小の大きさの多面体内
部の画素値の集合を算出して、その集合を最小の３次元
データとすることを特徴とする請求項１記載の画像処理
装置である。
【００１３】請求項３の発明は、前記３次元形状算出手
段は、前記対象物を撮像した３次元ボクセルデータから
２次元画像を生成する２次元画像生成手段と、前記生成
した２次元画像に撮像された前記対象物の輪郭を抽出す
る輪郭抽出手段と、前記抽出された輪郭線から前記対象
物の３次元形状を再構成する再構成手段と、を有するこ
とを特徴とする請求項１または２記載の画像処理装置で
ある。
段は、前記対象物を撮像した３次元ボクセルデータから
２次元画像を生成する２次元画像生成手段と、前記生成
した２次元画像に撮像された前記対象物の輪郭を抽出す
る輪郭抽出手段と、前記抽出された輪郭線から前記対象
物の３次元形状を再構成する再構成手段と、を有するこ
とを特徴とする請求項１または２記載の画像処理装置で
ある。
【００１４】請求項４の発明は、前記データ記憶出力手
段は、前記対象物の生体内での位置を識別するラベルと
共に、前記対象物の最小の３次元データを記憶すること
を特徴とする請求項１から３記載の画像処理装置であ
る。
段は、前記対象物の生体内での位置を識別するラベルと
共に、前記対象物の最小の３次元データを記憶すること
を特徴とする請求項１から３記載の画像処理装置であ
る。
【００１５】請求項５の発明は、生体内における対象物
の位置を示すラベルを、前記対象物の３次元データと共
に取得するデータ取得手段と、前記取得したラベル及び
前記対象物の３次元データに従って、前記対象物を前記
生体の所定の位置に表示する表示手段と、を有すること
を特徴とする画像処理装置である。
の位置を示すラベルを、前記対象物の３次元データと共
に取得するデータ取得手段と、前記取得したラベル及び
前記対象物の３次元データに従って、前記対象物を前記
生体の所定の位置に表示する表示手段と、を有すること
を特徴とする画像処理装置である。
【００１６】請求項６の発明は、生体器官等の対象物を
撮像した２次元画像、または、３次元画像から前記対象
物の３次元形状を算出する３次元形状算出ステップと、
前記対象物の３次元形状のデータから前記対象物を内包
する最小の３次元データを算出する最小データ算出ステ
ップと、前記算出された前記対象物の最小の３次元デー
タを記憶、または、出力するデータ記憶出力ステップ
と、を有することを特徴とする画像処理方法である。
撮像した２次元画像、または、３次元画像から前記対象
物の３次元形状を算出する３次元形状算出ステップと、
前記対象物の３次元形状のデータから前記対象物を内包
する最小の３次元データを算出する最小データ算出ステ
ップと、前記算出された前記対象物の最小の３次元デー
タを記憶、または、出力するデータ記憶出力ステップ
と、を有することを特徴とする画像処理方法である。
【００１７】請求項７の発明は、生体器官等の対象物を
撮像した２次元画像、または、３次元画像から前記対象
物の３次元形状を算出する３次元形状算出機能と、前記
対象物の３次元形状のデータから前記対象物を内包する
最小の３次元データを算出する最小データ算出機能と、
前記算出された前記対象物の最小の３次元データを記
憶、または、出力するデータ記憶出力機能と、をコンピ
ュータによって実現することを特徴とする画像処理方法
のプログラムである。
撮像した２次元画像、または、３次元画像から前記対象
物の３次元形状を算出する３次元形状算出機能と、前記
対象物の３次元形状のデータから前記対象物を内包する
最小の３次元データを算出する最小データ算出機能と、
前記算出された前記対象物の最小の３次元データを記
憶、または、出力するデータ記憶出力機能と、をコンピ
ュータによって実現することを特徴とする画像処理方法
のプログラムである。
【００１８】本発明では、３次元データを取得した際
に、データ中の対象となる臓器を内包する領域データだ
けを抽出して新たなデータとして保存することで、デー
タ量を削減することができ、さらに抽出したデータは臓
器毎に分類可能なデータとなるので、その後のデータ処
理も容易にできる。
に、データ中の対象となる臓器を内包する領域データだ
けを抽出して新たなデータとして保存することで、デー
タ量を削減することができ、さらに抽出したデータは臓
器毎に分類可能なデータとなるので、その後のデータ処
理も容易にできる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。特に超音波画像の例について述べ
る。
施の形態を説明する。特に超音波画像の例について述べ
る。
【００２０】（１）画像処理装置１０の構成 図１は、本発明の一実施形態に係る画像処理装置１０の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【００２１】画像処理装置１０は、各種の医用画像診断
装置（ＭＲＩ，ＣＴ，超音波診断装置等）で取得した画
像データを処理・表示するもので、図１のように画像デ
ータ格納部１と、格納してある画像データを処理する画
像処理部２と、処理した画像をモニターに表示する画像
表示部３と、ユーザからの入力を受けつける入力部４と
から構成されている。
装置（ＭＲＩ，ＣＴ，超音波診断装置等）で取得した画
像データを処理・表示するもので、図１のように画像デ
ータ格納部１と、格納してある画像データを処理する画
像処理部２と、処理した画像をモニターに表示する画像
表示部３と、ユーザからの入力を受けつける入力部４と
から構成されている。
【００２２】画像データ格納部１は、ＭＲＩ，ＣＴ，超
音波診断装置等の医用画像診断装置で取得した画像、あ
るいは他の画像撮影装置で取得した画像を記憶するもの
である。
音波診断装置等の医用画像診断装置で取得した画像、あ
るいは他の画像撮影装置で取得した画像を記憶するもの
である。
【００２３】画像処理部２は、画像データ格納部１から
出力される画像データを入力として、ボクセルデータか
ら断面図を作成したり、対象物の輪郭線を算出したり、
算出結果をもとに新たなデータを作成したりするコンピ
ュータの演算装置から成り、下記で説明する処理の各機
能はプログラムによって実行される。
出力される画像データを入力として、ボクセルデータか
ら断面図を作成したり、対象物の輪郭線を算出したり、
算出結果をもとに新たなデータを作成したりするコンピ
ュータの演算装置から成り、下記で説明する処理の各機
能はプログラムによって実行される。
【００２４】画像表示部３は、画像処理部２で演算した
結果を画像として提示するもので、例えばテレビモニタ
から成る。
結果を画像として提示するもので、例えばテレビモニタ
から成る。
【００２５】入力部４は、画像表示部３で表示された対
象物の画像に対してユーザが何か指示を与えたりする際
に用いるもので、例えばキーボードやマウスから成る。
象物の画像に対してユーザが何か指示を与えたりする際
に用いるもので、例えばキーボードやマウスから成る。
【００２６】（２）対象物のデータ抽出を行う処理 次に、入力されたボクセルデータから対象物のデータ抽
出処理を行う流れについて説明する。
出処理を行う流れについて説明する。
【００２７】（２−１）自動抽出 図２は、入力データから自動的に対象物のデータ抽出を
行う処理の流れを示すフローチャートである。
行う処理の流れを示すフローチャートである。
【００２８】対象データとして、例えば超音波診断装置
を用いて心臓を含む胸部のボクセルデータを取得する。
を用いて心臓を含む胸部のボクセルデータを取得する。
【００２９】画像データ格納部１はそのボクセルデータ
を格納し、画像処理部２は格納されたデータから対象と
している臓器を含む領域データ、例えば心臓領域だけの
データを抽出する。
を格納し、画像処理部２は格納されたデータから対象と
している臓器を含む領域データ、例えば心臓領域だけの
データを抽出する。
【００３０】そして、その抽出結果のボクセルデータを
もとに画像処理部２では対象としている臓器を含む領域
データを抽出する。
もとに画像処理部２では対象としている臓器を含む領域
データを抽出する。
【００３１】なお、画像処理部２での抽出処理が終わっ
た後、画像表示部３ではモニター上に立体像、あるいは
断面像として心臓を表示する。
た後、画像表示部３ではモニター上に立体像、あるいは
断面像として心臓を表示する。
【００３２】また、画像処理部２では抽出したデータを
新たなデータとして画像データ格納部１に保存すること
ができる。
新たなデータとして画像データ格納部１に保存すること
ができる。
【００３３】（２−２）ユーザが対象物を指定した場合
のデータ抽出を行う処理 図３は、入力データに対してユーザが対象物を指定した
場合のデータ抽出を行う処理の流れを示すフローチャー
トである。
のデータ抽出を行う処理 図３は、入力データに対してユーザが対象物を指定した
場合のデータ抽出を行う処理の流れを示すフローチャー
トである。
【００３４】この場合には画像データ格納部１はボクセ
ルデータを格納した後、画像表示部３のモニター上に入
力データを立体像、あるいは断面像として表示する。
ルデータを格納した後、画像表示部３のモニター上に入
力データを立体像、あるいは断面像として表示する。
【００３５】表示画像に対してユーザがマウス等の入力
部４によって対象としている臓器の指定、さらに必要で
あれば探索範囲の指定を行う。
部４によって対象としている臓器の指定、さらに必要で
あれば探索範囲の指定を行う。
【００３６】そして、その入力結果のボクセルデータを
もとに画像処理部２では対象としている臓器を含む領域
データを抽出する。
もとに画像処理部２では対象としている臓器を含む領域
データを抽出する。
【００３７】なお、抽出結果を画像表示部３のモニター
上に立体像、あるいは断面像として表示し、画像処理部
２では抽出したデータを新たなデータとして画像データ
格納部１に保存することができる。
上に立体像、あるいは断面像として表示し、画像処理部
２では抽出したデータを新たなデータとして画像データ
格納部１に保存することができる。
【００３８】（３）画像処理部２での領域抽出処理 次に、上記のように抽出、または、入力されたボクセル
データに基づいて画像処理部２では、領域抽出処理を行
う。以下、その流れを説明する。ここで、「領域抽出処
理」とは、ボクセルデータ中から対象としている臓器の
輪郭線を算出し、前記算出された輪郭線から３次元的な
形状を再構成するというものである。
データに基づいて画像処理部２では、領域抽出処理を行
う。以下、その流れを説明する。ここで、「領域抽出処
理」とは、ボクセルデータ中から対象としている臓器の
輪郭線を算出し、前記算出された輪郭線から３次元的な
形状を再構成するというものである。
【００３９】（３−１）概 略 ここで、３次元的な形状再構成の流れを説明する。図４
が３次元的な形状を再構成する流れを説明する図であ
る。
が３次元的な形状を再構成する流れを説明する図であ
る。
【００４０】例えば、図４（ａ）のような直方体のボク
セルデータの再構成のために、２つの方法がある。
セルデータの再構成のために、２つの方法がある。
【００４１】第１の方法は、図４（ｂ）のようにある面
に平行な複数のスライスを考え、それぞれのスライスで
２次元の断面像を作成し、それらの２次元画像に対して
輪郭線抽出を行う方法である。
に平行な複数のスライスを考え、それぞれのスライスで
２次元の断面像を作成し、それらの２次元画像に対して
輪郭線抽出を行う方法である。
【００４２】第２の方法は、図４（ｃ）のようにある軸
を中心とした放射線状のスライスを考え、それぞれのス
ライスで２次元の断面像を作成し、それらの２次元画像
に対して輪郭線抽出を行う方法である。
を中心とした放射線状のスライスを考え、それぞれのス
ライスで２次元の断面像を作成し、それらの２次元画像
に対して輪郭線抽出を行う方法である。
【００４３】第１の方法（図４（ｂ））のようなスライ
スを考える場合は、図４（ｄ）のように輪郭線を抽出
し、図４（ｆ）のように輪郭線をスライスの位置に配置
して３次元的な形状を復元する。
スを考える場合は、図４（ｄ）のように輪郭線を抽出
し、図４（ｆ）のように輪郭線をスライスの位置に配置
して３次元的な形状を復元する。
【００４４】第２の方法（図４（ｃ））のようなスライ
スを考える場合にも、図４（ｃ）のように輪郭線を抽出
し、図４（ｆ）のように輪郭線をスライスの位置に配置
して３次元的な形状を復元する。
スを考える場合にも、図４（ｃ）のように輪郭線を抽出
し、図４（ｆ）のように輪郭線をスライスの位置に配置
して３次元的な形状を復元する。
【００４５】なお、スライスとスライスの間の輪郭線に
ついては、隣接しているスライスの輪郭線を補間しても
よい。
ついては、隣接しているスライスの輪郭線を補間しても
よい。
【００４６】３次元的な形状の再構成の詳細については
後述する。
後述する。
【００４７】（３−２）各スライスの断面像に対する輪
郭線の抽出 各スライスの断面像に対する輪郭線の抽出の例を挙げ
る。
郭線の抽出 各スライスの断面像に対する輪郭線の抽出の例を挙げ
る。
【００４８】輪郭線抽出については、動的輪郭線を用い
る方法や、リージョン・グローイングを用いる方法など
がある。
る方法や、リージョン・グローイングを用いる方法など
がある。
【００４９】例えば、動的輪郭線を用いる場合には、図
５（ａ）のように画像上に複数の制御点を配置し、画素
の輝度勾配の大きい画素を領域のエッジとして、各制御
点がエッジ上に到達するように探索を進める。
５（ａ）のように画像上に複数の制御点を配置し、画素
の輝度勾配の大きい画素を領域のエッジとして、各制御
点がエッジ上に到達するように探索を進める。
【００５０】制御点は図５（ｂ）のように１、２、３…
と順番付けられており、制御点を順番に結んだものを対
象の輪郭線として得る。
と順番付けられており、制御点を順番に結んだものを対
象の輪郭線として得る。
【００５１】エッジの探索では、制御点の近傍で輝度勾
配の大きい点を見つけた場合に制御点をその点に移動さ
せる。
配の大きい点を見つけた場合に制御点をその点に移動さ
せる。
【００５２】制御点を移動させた後、例えば「制御点を
結んだ輪郭線がねじれることなく、かつ滑らかさを保つ
ような位置に移動させる」という制約を与え、制御点の
位置を修正することもある。
結んだ輪郭線がねじれることなく、かつ滑らかさを保つ
ような位置に移動させる」という制約を与え、制御点の
位置を修正することもある。
【００５３】探索はすべての制御点についての移動変化
量の絶対値和があらかじめ定められたしきい値よりも小
さくなった場合に終了する。
量の絶対値和があらかじめ定められたしきい値よりも小
さくなった場合に終了する。
【００５４】ボクセルデータ中に占める対象の存在領域
が大きい場合には、図６のように自動的に初期探索点を
断面像中央に配置して探索を開始する。
が大きい場合には、図６のように自動的に初期探索点を
断面像中央に配置して探索を開始する。
【００５５】また、ボクセルデータ中に占める対象の存
在領域が小さい場合やボクセルのある部分に偏っている
場合、ボクセルデータ中に対象とみなし得る臓器が複数
ある場合等には、ユーザが初期探索点や探索範囲を指定
してもよい。
在領域が小さい場合やボクセルのある部分に偏っている
場合、ボクセルデータ中に対象とみなし得る臓器が複数
ある場合等には、ユーザが初期探索点や探索範囲を指定
してもよい。
【００５６】ユーザが初期制御点を指定する場合は、図
８（ａ）のようにボクセルデータをある断面で切断した
断面像を画像表示装置３に表示し、その断面像に対して
ユーザが入力部４の装置を用いて図８（ｂ）のように初
期制御点や探索範囲を指定する。
８（ａ）のようにボクセルデータをある断面で切断した
断面像を画像表示装置３に表示し、その断面像に対して
ユーザが入力部４の装置を用いて図８（ｂ）のように初
期制御点や探索範囲を指定する。
【００５７】自動的に初期輪郭線を設定するときは断面
像中央の点を中心とする小さな円形の初期輪郭線を生成
して輪郭線の探索を行う。
像中央の点を中心とする小さな円形の初期輪郭線を生成
して輪郭線の探索を行う。
【００５８】また、ユーザが画像中の対象臓器内の一点
を指定した場合には、指定された点を中心とする小さな
円形の初期輪郭線を生成して、輪郭線の探索を行う。
を指定した場合には、指定された点を中心とする小さな
円形の初期輪郭線を生成して、輪郭線の探索を行う。
【００５９】そして、各制御点が輝度勾配の大きい点、
すなわちエッジ上に到達するように探索を繰り返してい
く。探索は現在表示している断面像の隣接断面について
も順次行い、最終的にボクセルデータ全体に対して行
う。
すなわちエッジ上に到達するように探索を繰り返してい
く。探索は現在表示している断面像の隣接断面について
も順次行い、最終的にボクセルデータ全体に対して行
う。
【００６０】（３−３）３次元形状の再構成 輪郭線探索を終えた後は、断面像のスライス方向をもと
に輪郭線の統合を行い、対象臓器の３次元形状を再構成
する。
に輪郭線の統合を行い、対象臓器の３次元形状を再構成
する。
【００６１】例えば、第２の方法である図４（ｅ）のよ
うに放射線状にスライス像を作成した場合の再構成の様
子を図９に示す。なお、以下の表記で「＿」は添字を意
味し、例えば、「ｘ＿ｉ」は、「ｘｉ」の意味である。
うに放射線状にスライス像を作成した場合の再構成の様
子を図９に示す。なお、以下の表記で「＿」は添字を意
味し、例えば、「ｘ＿ｉ」は、「ｘｉ」の意味である。
【００６２】ボクセルデータのある断面を基準として、
ｉ番目のスライスにおけるｊ番目の制御点の断面図での
最終的な位置をＰ（ｉ，ｊ）＝（ｘ＿ｉ，ｙ＿ｊ）とす
ると、ボクセルデータ内での３次元位置Ｑ（ｉ，ｊ）＝
（ｘｘ＿ｉｊ，ｙｙ＿ｉｊ，ｚｚ＿ｉｊ）は ａｒｇ＝（スライスの方向角） ｘｘ＿ｉｊ＝ｃｏｓ（ａｒｇ）＊（ｘ＿ｉｊ−ｗｉｄｔ
ｈ＿ｉ／２）＋ｗｉｄｔｈ＿ｉ／２ ｙｙ＿ｉｊ＝ｙ＿ｉｊ ｚｚ＿ｉｊ＝ｓｉｎ（ａｒｇ）＊（ｘ＿ｉｊ−ｗｉｄｔ
ｈ＿ｉ／２）＋ｗｉｄｔｈ＿ｉ／２ となる。
ｉ番目のスライスにおけるｊ番目の制御点の断面図での
最終的な位置をＰ（ｉ，ｊ）＝（ｘ＿ｉ，ｙ＿ｊ）とす
ると、ボクセルデータ内での３次元位置Ｑ（ｉ，ｊ）＝
（ｘｘ＿ｉｊ，ｙｙ＿ｉｊ，ｚｚ＿ｉｊ）は ａｒｇ＝（スライスの方向角） ｘｘ＿ｉｊ＝ｃｏｓ（ａｒｇ）＊（ｘ＿ｉｊ−ｗｉｄｔ
ｈ＿ｉ／２）＋ｗｉｄｔｈ＿ｉ／２ ｙｙ＿ｉｊ＝ｙ＿ｉｊ ｚｚ＿ｉｊ＝ｓｉｎ（ａｒｇ）＊（ｘ＿ｉｊ−ｗｉｄｔ
ｈ＿ｉ／２）＋ｗｉｄｔｈ＿ｉ／２ となる。
【００６３】ここで、ｗｉｄｔｈ＿ｉはｉ番目のスライ
スの断面図の幅とする。
スの断面図の幅とする。
【００６４】これをすべての制御点について計算するこ
とで、ボクセルデータ内の対象としている臓器の３次元
的な位置と形状が算出される。
とで、ボクセルデータ内の対象としている臓器の３次元
的な位置と形状が算出される。
【００６５】画像表示部３では、抽出された輪郭線形状
と断面像を表示したり、再構成された３次元形状をワイ
ヤーフレーム・モデルやサーフェースレタリング・モデ
ルで表示したりすることもできる。これによりユーザは
表示結果を見て、対象としている臓器の状態を観察する
ことができる。
と断面像を表示したり、再構成された３次元形状をワイ
ヤーフレーム・モデルやサーフェースレタリング・モデ
ルで表示したりすることもできる。これによりユーザは
表示結果を見て、対象としている臓器の状態を観察する
ことができる。
【００６６】第１の方法である図４（ｄ）のように平行
にスライス像を作成した場合の再構成も同様に行える。
にスライス像を作成した場合の再構成も同様に行える。
【００６７】（３−４）その他 上記処理では、３次元ボクセルデータをスライスして２
次元画像を形成し、その後、臓器の輪郭線を抽出して、
再び３次元形状を再構成したが、これに代えて、３次元
ボクセルデータから臓器の輪郭線を直接抽出してもよ
い。
次元画像を形成し、その後、臓器の輪郭線を抽出して、
再び３次元形状を再構成したが、これに代えて、３次元
ボクセルデータから臓器の輪郭線を直接抽出してもよ
い。
【００６８】（４）臓器を含む領域データのみの抽出 ３次元形状の再構成を終えたら、ボクセルデータ中の対
象としている臓器を含む領域データのみを抽出し新たな
データとして保存する。
象としている臓器を含む領域データのみを抽出し新たな
データとして保存する。
【００６９】ここで「臓器を含む領域データ」とは、対
象としている臓器部分を含むような最小の大きさの多面
体内部の画素値の集合を指す。
象としている臓器部分を含むような最小の大きさの多面
体内部の画素値の集合を指す。
【００７０】図１０で対象の３次元形状が決定された場
合の対象を含む多面体の例を示す。図では対象の存在領
域と新たな３次元データの関係を表している。
合の対象を含む多面体の例を示す。図では対象の存在領
域と新たな３次元データの関係を表している。
【００７１】例えば、縦ｏｌｄ＿ｈｅｉ、横ｏｌｄ＿ｗ
ｉｄ、奥行きｏｌｄ＿ｄｅｐなる直方体のボクセルデー
タに対して、対象としている臓器を含む多面体を直方体
として抽出する場合について説明する（図１０の左側の
図を参照）。
ｉｄ、奥行きｏｌｄ＿ｄｅｐなる直方体のボクセルデー
タに対して、対象としている臓器を含む多面体を直方体
として抽出する場合について説明する（図１０の左側の
図を参照）。
【００７２】対象領域の輪郭線上の制御点Ｎ個が産出さ
れた場合に、対象領域を内包する縦ｎｅｗ＿ｈｅｉ、横
ｎｅｗ＿ｗｉｄ、奥行きｎｅｗ＿ｄｅｐの直方体の大き
さは、 ｎｅｗ＿ｗｉｄ＝Ｍａｘ（ｘ＿ｉｊ）−Ｍｉｎ（ｘ＿ｉ
ｊ） ｎｅｗ＿ｈｅｉ＝Ｍａｘ（ｙ＿ｉｊ）−Ｍｉｎ（ｙ＿ｉ
ｊ） ｎｅｗ＿ｄｅｐ＝Ｍａｘ（ｚ＿ｉｊ）−Ｍｉｎ（ｚ＿ｉ
ｊ） ここで、Ｍａｘ（ｘ＿ｉｊ）は制御点の横の長さｘ＿ｉ
ｊのうち最も長いもの、Ｍｉｎ（ｘ＿ｉｊ）は制御点の
横の長さｘ＿ｉｊのうち最も短いもの、とする。
れた場合に、対象領域を内包する縦ｎｅｗ＿ｈｅｉ、横
ｎｅｗ＿ｗｉｄ、奥行きｎｅｗ＿ｄｅｐの直方体の大き
さは、 ｎｅｗ＿ｗｉｄ＝Ｍａｘ（ｘ＿ｉｊ）−Ｍｉｎ（ｘ＿ｉ
ｊ） ｎｅｗ＿ｈｅｉ＝Ｍａｘ（ｙ＿ｉｊ）−Ｍｉｎ（ｙ＿ｉ
ｊ） ｎｅｗ＿ｄｅｐ＝Ｍａｘ（ｚ＿ｉｊ）−Ｍｉｎ（ｚ＿ｉ
ｊ） ここで、Ｍａｘ（ｘ＿ｉｊ）は制御点の横の長さｘ＿ｉ
ｊのうち最も長いもの、Ｍｉｎ（ｘ＿ｉｊ）は制御点の
横の長さｘ＿ｉｊのうち最も短いもの、とする。
【００７３】このようにして元のボクセルデータから縦
ｎｅｗ＿ｈｅｉ、横ｎｅｗ＿ｗｉｄ、奥行きｎｅｗ＿ｄ
ｅｐの直方体領域のデータのみを抽出し、新しいボクセ
ルデータとして画像データ格納部１に保存することがで
きる。
ｎｅｗ＿ｈｅｉ、横ｎｅｗ＿ｗｉｄ、奥行きｎｅｗ＿ｄ
ｅｐの直方体領域のデータのみを抽出し、新しいボクセ
ルデータとして画像データ格納部１に保存することがで
きる。
【００７４】保存の際には、抽出した対象臓器が元のボ
クセルデータのどの位置に存在していたかを示すラベ
ル、及び、抽出した対象臓器の名称等を識別できるラベ
ルと共に画像データを保存する。
クセルデータのどの位置に存在していたかを示すラベ
ル、及び、抽出した対象臓器の名称等を識別できるラベ
ルと共に画像データを保存する。
【００７５】ここで、抽出されたデータは記録媒体に保
存する他、通信手段を用いて他地点にあるサーバー等に
データを送信してもよい。
存する他、通信手段を用いて他地点にあるサーバー等に
データを送信してもよい。
【００７６】（５）ラベル付けされたデータ処理を行う
画像処理装置の例 上記のようなラベル付けされたデータ処理を行う画像処
理装置の例を説明する。
画像処理装置の例 上記のようなラベル付けされたデータ処理を行う画像処
理装置の例を説明する。
【００７７】画像処理装置は画像データと共に、抽出し
た対象臓器が元のボクセルデータのどの位置に存在して
いたかを示すラベル、及び抽出した対象臓器の名称等を
識別できるラベルを読み込み、ラベルの情報に従って生
体内での対象臓器の位置をモニタに表示する。複数の臓
器データがある場合にはそれらの位置関係を表示するこ
ともできる。
た対象臓器が元のボクセルデータのどの位置に存在して
いたかを示すラベル、及び抽出した対象臓器の名称等を
識別できるラベルを読み込み、ラベルの情報に従って生
体内での対象臓器の位置をモニタに表示する。複数の臓
器データがある場合にはそれらの位置関係を表示するこ
ともできる。
【００７８】また、画像処理装置は、対象臓器の名称を
示すラベルを用いてデータ処理をしたり、また、複数の
データの中から所望のデータを検索したりすることもで
きる。
示すラベルを用いてデータ処理をしたり、また、複数の
データの中から所望のデータを検索したりすることもで
きる。
【００７９】以上のごとく、本発明では３次元ボクセル
データを取得した際に、ボクセルデータ中の対象となる
臓器を含む領域データのみを抽出し保存することで、デ
ータ量を削減し、またその後のデータ処理を容易にする
ことができる。
データを取得した際に、ボクセルデータ中の対象となる
臓器を含む領域データのみを抽出し保存することで、デ
ータ量を削減し、またその後のデータ処理を容易にする
ことができる。
【００８０】
【発明の効果】本発明では、医用画像等の入力ボクセル
データ内で対象としている臓器の領域を自動的に認識し
たり、あるいはユーザの指定した所望の領域を抽出した
りすることで、もとのボクセルデータから必要なデータ
のみを獲得できる。
データ内で対象としている臓器の領域を自動的に認識し
たり、あるいはユーザの指定した所望の領域を抽出した
りすることで、もとのボクセルデータから必要なデータ
のみを獲得できる。
【００８１】したがって、今後膨大な容量のデータを扱
うことが予想される３次元データ処理に関して、必要な
部分のデータのみを抽出できるので処理能力の向上を図
ることができ、また、データ保存の効率向上させること
もできる。
うことが予想される３次元データ処理に関して、必要な
部分のデータのみを抽出できるので処理能力の向上を図
ることができ、また、データ保存の効率向上させること
もできる。
【００８２】さらに、新しく生成されたデータはもとの
データよりも容量が小さく、対象としている臓器の種別
毎に分類可能であるため、その後の画像管理が行い易
い。
データよりも容量が小さく、対象としている臓器の種別
毎に分類可能であるため、その後の画像管理が行い易
い。
【図１】本発明の一実施形態に係る画像処理装置の構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】画像処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】画像処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】３次元形状再構成の例を説明する図である。
【図５】画像上に制御点を配置した例である。
【図６】初期制御点の例である。
【図７】ボクセルデータ中の対象領域が占める範囲を説
明する図である。
明する図である。
【図８】ユーザが指定する初期制御点の例である。
【図９】断面図の輪郭線から３次元形状を再構成するこ
とを説明する図である。
とを説明する図である。
【図１０】対象臓器を含む多角形を説明する図である。
１ 画像データ格納部 ２ 画像処理部 ３ 画像表示部 ４ 入力部
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 7/60 ２５０ Ｇ０６Ｔ 7/60 ２５０Ｂ 15/00 ２００ 15/00 ２００ Ｆターム(参考） 4C301 BB13 EE20 JC13 KK16 KK26 KK30 LL14 5B057 AA07 AA09 BA05 BA07 BA24 CA13 CA16 CB13 CB16 CC03 CD14 CE09 CH08 CH18 DA08 DB03 DC14 DC16 5B080 AA17 BA02 5L096 AA09 BA06 BA13 CA01 CA24 EA28 EA35 EA37 FA06 FA46 FA69
Claims (7)
- 【請求項１】生体器官等の対象物を撮像した２次元画
像、または、３次元画像から前記対象物の３次元形状を
算出する３次元形状算出手段と、 前記対象物の３次元形状のデータから前記対象物を内包
する最小の３次元データを算出する最小データ算出手段
と、 前記算出された前記対象物の最小の３次元データを記
憶、または、出力するデータ記憶出力手段と、 を有することを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項２】前記最小データ算出手段は、 前記対象物を含むような最小の大きさの多面体内部の画
素値の集合を算出して、その集合を最小の３次元データ
とすることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。 - 【請求項３】前記３次元形状算出手段は、 前記対象物を撮像した３次元ボクセルデータから２次元
画像を生成する２次元画像生成手段と、 前記生成した２次元画像に撮像された前記対象物の輪郭
を抽出する輪郭抽出手段と、 前記抽出された輪郭線から前記対象物の３次元形状を再
構成する再構成手段と、 を有することを特徴とする請求項１または２記載の画像
処理装置。 - 【請求項４】前記データ記憶出力手段は、 前記対象物の生体内での位置を識別するラベルと共に、
前記対象物の最小の３次元データを記憶することを特徴
とする請求項１から３記載の画像処理装置。 - 【請求項５】生体内における対象物の位置を示すラベル
を、前記対象物の３次元データと共に取得するデータ取
得手段と、 前記取得したラベル及び前記対象物の３次元データに従
って、前記対象物を前記生体の所定の位置に表示する表
示手段と、 を有することを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項６】生体器官等の対象物を撮像した２次元画
像、または、３次元画像から前記対象物の３次元形状を
算出する３次元形状算出ステップと、 前記対象物の３次元形状のデータから前記対象物を内包
する最小の３次元データを算出する最小データ算出ステ
ップと、 前記算出された前記対象物の最小の３次元データを記
憶、または、出力するデータ記憶出力ステップと、 を有することを特徴とする画像処理方法。 - 【請求項７】生体器官等の対象物を撮像した２次元画
像、または、３次元画像から前記対象物の３次元形状を
算出する３次元形状算出機能と、 前記対象物の３次元形状のデータから前記対象物を内包
する最小の３次元データを算出する最小データ算出機能
と、 前記算出された前記対象物の最小の３次元データを記
憶、または、出力するデータ記憶出力機能と、 をコンピュータによって実現することを特徴とする画像
処理方法のプログラム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001114326A JP3692050B2 (ja) | 2001-04-12 | 2001-04-12 | 画像処理装置及びその方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001114326A JP3692050B2 (ja) | 2001-04-12 | 2001-04-12 | 画像処理装置及びその方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002306480A true JP2002306480A (ja) | 2002-10-22 |
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ID=18965414
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|---|---|---|---|---|
| JP2003190102A (ja) * | 2001-12-28 | 2003-07-08 | Ziosoft Inc | 医療画像処理システムおよびプログラム |
| JP2005278991A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 遠隔画像読影サービスシステム |
| JP2006000301A (ja) * | 2004-06-16 | 2006-01-05 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 画像処理装置とこれを用いた手術支援システム |
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| US7223240B2 (en) | 2002-11-14 | 2007-05-29 | Aloka Co., Ltd. | Ultrasonic diagnostic apparatus |
| JP2007289556A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波診断装置 |
| JP2009530008A (ja) * | 2006-03-20 | 2009-08-27 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 心筋の性能の定量化による超音波診断 |
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| JP2019535336A (ja) * | 2016-09-05 | 2019-12-12 | レイサーチ ラボラトリーズ，エービー | 三次元医用データの対話型輪郭描出のための画像処理システム及び方法 |
| JP2020008519A (ja) * | 2018-07-12 | 2020-01-16 | 古野電気株式会社 | 水中探知装置及び水中探知方法 |
| JP2020508127A (ja) * | 2017-02-20 | 2020-03-19 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 卵胞の数及びサイズの決定 |
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| CN115965566A (zh) * | 2021-10-09 | 2023-04-14 | 佳能医疗系统株式会社 | 三维轮廓绘制装置及三维轮廓绘制方法 |
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|---|---|---|---|---|
| KR102655299B1 (ko) * | 2016-11-15 | 2024-04-08 | 삼성메디슨 주식회사 | 초음파 영상장치 및 그 제어방법 |
-
2001
- 2001-04-12 JP JP2001114326A patent/JP3692050B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2020008519A (ja) * | 2018-07-12 | 2020-01-16 | 古野電気株式会社 | 水中探知装置及び水中探知方法 |
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| JP2020086803A (ja) * | 2018-11-22 | 2020-06-04 | 大日本印刷株式会社 | レンダリング装置、レンダリング方法、及びプログラム |
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