JP7039278B2 - 医用画像処理装置及び医用画像処理プログラム - Google Patents

Description

本実施形態に係る医用画像処理装置及び医用画像処理プログラムは、例えばグローバルイルミネーションを使用する画像レンダリングなどに関するものである。

従来より、三次元領域を撮像して得られるボリュームデータから画像をレンダリングすることは、広く知られている。ボリュームデータのセットは、画像ボリュームとして呼ぶことが出来る。ボリュームデータのセットは、各ボクセルが医用撮像スキャンにおける対応する空間的な位置を表している、輝度と関連付られた複数のボクセルを具備することが出来る。

直接的ボリュームレンダリング（ＤＶＲ）は、ボリュームレンダリング用の方法である。ＤＶＲは、ボリュームレンダリングのための業界標準であると考えられる。

ＤＶＲは、放出物質の一群をモデリングすることで、ボリュームデータをレンダリングする。ボリュームデータセットによって表されたボリュームにおける各ポイントは、色および不透明度の特性を割り当てられる。この色および不透明度は、赤色のＲ、緑色のＧ、青色のＢ、そしてＡはアルファ（α）である、ＲＧＢＡ値として表すことが出来る。αは、不透明度の測定単位で、値が０％は透明性を示し、値が１００％は完全な不透明性を示す。

グローバルイルミネーション（ＧＩ）は、ボリュームレンダリング用のさらに進んだ方法である。グローバルイルミネーションレンダリングは、ＤＶＲよりも自由度が高い。グローバルイルミネーションにおいて、光源からそのまま向かってくる光による直接照明と、例えば別の表面から散乱した光による照明など間接照明との両方を含む、ライトニングモデルを使用することが出来る。

グローバルイルミネーションにおいて、ボリュームにおける各ポイント（点）には、「消散色」、「吸収色」、または「減衰色」とも呼ぶことが出来る特性が割り当てられている。以下の説明においては、「消散色」を使うこととするが、「消散色」は、「吸収色」、または「減衰色」として読み替えても良い。消散色は、ＲＧＢ色として表すことが出来る。

ボリュームにおけるポイントについての消散色は、ボリュームにおける当該ポイントでの光の色に依存する吸収を表す。消散色の使用は、色に依存する減衰のために、現実的な組織効果（ｔｉｓｓｕｅ ｅｆｆｅｃｔ）を可能にすることがある。例えば、ヒト組織を通過する白い光は、組織を通過するうちにより赤っぽくなる可能性がある。その理由は、組織が白い光の青や緑の成分を優先的に吸収するからである。消散色の使用により、この様な赤みを帯びることや、その他の組織効果をレンダリングすることが出来る。

特開２０１４－６１２８８号公報

従来、グローバルイルミネーションを用いたレンダリングにおいては、所定の基準に基づく消散色が初期設定されている。一方、ユーザは、初期設定されている消散色を必要に応じて変更し、異なるパラメータ設定によるレンダリング画像を生成し観察したい場合がある。

しかしながら、消散色はレンダリング画像において直接視覚化されるものではない。そのため、消散色を変更し適切な値に設定することは、一般的に困難である。

上記事情に鑑み、本実施形態の目的は、例えばグローバルイルミネーションを用いたレンダリング処理を行う場合等において、消散色を従来に比して直観的且つ簡単に変更、設定することができる医用画像処理装置及び医用画像処理プログラムを提供することである。

本実施形態に係る医用画像処理装置は、入力部、計算部、表示制御部、画像生成部を具備する。入力部は、ユーザが画像化の対象とする物質についての色値を入力する。計算部は、入力部から入力された色値に基づいて、物質についての消散色を決定する。表示制御部は、決定された消散色を調整するためのグラフィカルユーザインタフェースを表示部に表示させる。画像生成部は、決定された消散色又は前記グラフィカルユーザインタフェースを介して調整された消散色と、物質の領域を表すボリュームデータとを用いてレンダリング処理を実行し、医用画像を生成する。

実施形態に係る装置の概要図。 実施形態の方法の概要を描いているフローチャート図。 実施形態の方法の概要を描いているフローチャート図。 ＧＩ色プリセットエディタの概略図。 実施形態の方法の概要を描いているフローチャート図。

本実施形態に係る医用画像処理装置（画像レンダリング装置）１０が、図１に概略的に示されている。医用画像処理装置１０は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ：ｐｅｒｓｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）またはワークステーションなど計算装置１２を備える。当該計算装置１２は、ＣＴスキャナ１４、ディスプレイ画面１６と、そしてコンピュータキーボードやマウスなどの１つのまたは複数の入力デバイス１８とに接続される。なお、ＣＴスキャナ１４そのものが医用画像処理装置１０の機能を持つようにしてもよい。

その他の実施形態において、ＣＴスキャナ１４は、例えばコーンビームＣＴスキャナ、ＭＲＩ（磁気共鳴イメージング：ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｉｍａｇｉｎｇ）スキャナ、Ｘ線スキャナ、ＰＥＴ（ポジトロンエミッション断層撮影法：ｐｏｓｉｔｒｏｎ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｔｏｍｏｇｒａｐｈ）スキャナ、ＳＰＥＣＴ（単光子放出コンピュータ断層撮影法：ｓｉｎｇｌｅ ｐｈｏｔｏｎ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｃｏｍｐｕｔｅｄ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）スキャナ、または超音波スキャナなど、任意の適当な撮像モダリティにおけるスキャナによって、置き換えや補完することが出来る。

本実施形態において、ボリュームデータのセットは、ＣＴスキャナ１４によって取得され、記憶装置（記憶回路、データストア）２０に格納される。医用画像処理装置１０は、記憶装置２０からボリュームデータのセットを受け取る。

その他の実施形態において、画像データのセットは、任意の適切なスキャナによって取得され、記憶装置２０に格納することが出来る。代わりの実施形態において、医用画像処理装置１０は、医用画像保管通信システム（ＰＡＣＳ）の一部を形成することが出来る遠隔記憶装置（図示せず）からボリュームデータのセットを受け取る。当該医用画像処理装置１０は、スキャナ１４に接続されていなくて良い。

計算装置１２は、ボリュームデータセットを、自動的にまたは半自動的に処理するための処理リソースを提供する。当該計算装置１２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ：ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）２２を備える。

計算装置１２は、ボリュームデータから医用画像をレンダリングするよう構成されたレンダリング回路２４と、消散色値を含む色値を決定するよう構成された色回路２６と、ユーザにインターフェースとレンダリングされた画像とを表示するよう構成された表示回路２８と、を含む。

本実施形態において、回路２４、２６、２８は、実施形態の方法を実行することが可能なコンピュータ読み取り可能命令を有するコンピュータプログラムの方法により、計算装置１２内でそれぞれ実行される。しかし、その他の実施形態で、様々なユニットは、一つ以上のＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）またはＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）として実施することが出来る。

計算装置１２は、ハードドライブや、ＲＡＭ、ＲＯＭ、データバスを含むＰＣのその他の構成要素や、様々なデバイスドライバを含むオペレーティングシステムや、グラフィックスカードを含むハードウェアデバイス、も含む。このような構成要素は、図を見やすくする為に、図１には示されていない。

図１の装置は、図２のフローチャートでの概要に図示される様な、一連のステージを実行するよう構成されている。

図２のステージ３０において、レンダリング回路は、ボリュームデータのセットのグローバルイルミネーション（ＧＩ）ビューをレンダリングする。当該ボリュームデータのセットは、患者またはその他の検体の領域のスキャンを表している。患者の領域は、それぞれが個別の物質で形成されている（例えば、柔組織、血管や骨）、一つ以上の解剖学的特徴を具備する。

本実施形態において、スキャンとはＣＴスキャンを指す。その他の実施形態として、任意の適切なモダリティのデータを使用することが出来る。

レンダリング処理のステージ３０について、図３のフローチャートを参考にしながら、その詳細を説明する。図３において、レンダリング処理のステージ３０は、サブステージ５０から５８までに細分化される。

サブステージ５０で、レンダリング回路２４は、レンダリングされる予定のボリュームデータのセットを、記憶装置２０から受け取る。その他の実施形態で、レンダリング回路２４は、直接遠隔記憶装置から、またはスキャナ１４から直接、ボリュームデータセットを受け取る。

レンダリング回路２４は、セグメンテーションデータのセットも記憶装置２０から（または別の記憶装置から）受け取る。当該セグメンテーションデータのセットは、ボリュームデータセットの少なくとも一部分のセグメンテーションを表す。さらなる実施形態において、レンダリング回路２４は、ボリュームデータセットをセグメンテーションすることで、セグメンテーションデータのセットを取得するよう構成されている。

ボリュームデータセットのセグメンテーションは、複数のセグメンテーションされた対象を定義する。各セグメントされた対象は、個別の解剖学的特徴を表す。解剖学的特徴とは、例えば臓器、骨、または血管を具備することが出来る。

レンダリング回路２４は、シーン入力のセットも記憶装置２０（または別の記憶装置から）から受け取る。当該シーン入力とは、例えば一つ以上の光源の位置および／または一つ以上のクリップ面の位置とを具備することが出来る。当該シーン入力は、例えばセグメントされた領域および／またはメッシュジオメトリを具備することが出来る。さらなる実施形態において、レンダリング回路２４は、シーン入力のセットを決定するよう構成されている。例えば、レンダリング回路２４は、ユーザ入力に基づいてシーン入力のセットを決定するよう構成することが出来る。

サブステージ５２で、レンダリング回路２４は、記憶装置２０から（または別の記憶装置から）複数のＲＧＢＡ伝達関数を受け取る。当該複数のＲＧＢＡ伝達関数は、ボリュームデータセットにおける各セグメントされた対象に対する、個別のＲＧＢＡ伝達関数を具備する。代わりの実施形態において、レンダリング回路２４は、例えば、ユーザ入力に基づいて、ＲＧＢＡ変換回路を決定するよう構成されている。

各ＲＧＢＡ伝達関数は、輝度値（本実施形態においての輝度値とは、ハウンスフィールドユニットにおけるＣＴ値）に対するＲＧＢＡ（赤、緑、青、α）値の関数を定義する。各ＲＧＢＡ値は、ＤＶＲ色として記載することが出来る。各ＲＧＢＡ伝達関数は、例えばルックアップテーブルとして、任意の適切な方法で格納出来る。ＲＧＢＡ伝達関数は、三つの色チャンネルを具備すると考えることが出来、それぞれが色の要素のうちの個別のＲ、Ｇ、Ｂと、不透明度チャンネルとを表す。

セグメントされた対象に対するＲＧＢＡ伝達関数の例は、不透明度の曲線６０がカラーランプ６２（ｃｏｌｏｒ ｒａｍｐ：色の傾斜）と重複するようにして、図３に表されている。カラーランプ６２は、ＤＶＲカラーランプと呼ばれることがある。ＤＶＲカラーランプは、色の取り出しの制御ポイント（ｃｏｌｏｒ－ｐｉｃｋｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｏｉｎｔ）から導出が可能である。当該不透明度の曲線６０は、輝度（ＣＴ値）に対する不透明（アルファ）を表す。当該カラーランプ６２は、輝度に対する色を表す。

不透明度の曲線６０は、不透明度が０％である縦軸の底から不透明度を描き（プロットし）、縦軸の上部の不透明度１００％まで増加している。輝度は、横軸上に描かれる（プロットされる）。示した例では、横軸の左側の領域（輝度の低い値のセットを表す）を、ヌル領域６４と呼ぶことが出来る。当該ヌル領域６４は、不透明度が０％（完全に透明）に対する輝度の値である。当該ヌル領域６４の輝度値より上の輝度値で、不透明度は輝度の増加に伴って増加し、その後横ばいになる。

カラーランプ６２は、輝度値（輝度は、不透明度値に対するスケールと同じスケール上に示される）と共に変化するＲＧＢ色値を示している。ヌル領域６４では、不透明度が０％であり、つまりヌル領域６４における輝度を有するボクセルが完全に透明なので、色の見分けがつかない。ヌル領域を上回る領域で、カラーランプは、輝度が増えるにつれ、ピンクがかった色から黄色がかった色へと、色合いが変化する。（図３はグレースケールで示されているため、ピンクから黄への色の変化は、図３では見えない）。カラーランプ６２のＲＧＢ値は、例えばＨＳＶ（色相、彩度、明度）など、任意の適切なカラーフォーマットにおいて、代わりに定義するおよび／または格納することが出来る。

本実施形態において、ボリュームデータセットにおける各セグメントされた対象は、個別のＲＧＢＡ伝達関数と関連付られる。異なる解剖学的構造は、異なる色と関連付けられることが出来、つまり異なる伝達関数と関連付けることが出来る。実施形態の中には、全ての解剖学的構造は、同じ物質（例えば、全ての血管）が同じＲＧＢＡ伝達関数と関連付けられることを含み、従って全ての解剖学的構造は、同じ色または複数の色でレンダリングされる物質を具備している。ＲＧＢＡ伝達関数において使用される色は、現実的な着色（coloring）、または実際とは異なるカラービュー、を意図して提供することがある。例えば、同じ様な組織タイプの対象における実際とは異なるカラービューは、画像で視覚的に区別される可能性がある。色は、任意の適切な方法で輝度が異なる可能性がある。

サブステージ５４で、色回路２６は、それぞれのセグメントされた対象に対する、個別のＲＧＢ消散色伝達関数を決定する。それぞれのセグメントされた対象に対して、色回路２６は、ステージ５２で受け取られた対象に対するＲＧＢＡ伝達関数に基づいて、対象に対するＲＧＢ消散色伝達関数を決定する。

セグメントされた対象のうちの一つを考える際、その対象は、輝度値の関数として色や不透明度を表す関連付けられたＲＧＢＡ伝達関数を有するものと考える。

各輝度値に対して、式（１）を使用して、色回路２６は、各チャンネルｃ（ｃに対し＝各Ｒ、Ｇ、Ｂ）に対する消散色要素を決定する。

ここで、ａは各輝度値に対する不透明度値、ｃは各輝度値に対する色要素値（Ｒ、Ｇ、またはＢに対する値）である。ａおよびｃに対する値は、ＲＧＢＡ伝達関数を使用して取得される。

当該消散色要素Extinction colorは、各輝度値に対するＲＧＢ消散色値を与えるために、組み合わせられる。各輝度値に対するＲＧＢ消散色は、光が各輝度値を有する物質を通過するにつれて吸収される光の量である。式（１）を使用して決定されたＲＧＢ消散色は、理論的に導出された消散色として、説明することが出来る。

理論的に導出された消散色は、ＲＧＢＡ値の可能性があるＤＶＲ色に関連付けられる。しかし、ＤＶＲ色とは異なり、当該消散色は、セグメントされた対象のレンダリングされた画像に現れる、どんな色とも似ないこともある。例えば、ピンクまたはベージュのＤＶＲ色を有するセグメントされた対象に対し、当該消散色は、青かもしれない。

消散色ランプ６６は、セグメントされた対象（不透明度の曲線６０とＤＶＲカラーランプ６２によって表されているのは、同じセグメントされた対象）についての輝度値に対する消散色をプロットする。消散色は、消散色カラーランプ６６の、左端（低輝度）での暗い青から、右端での明るい青へと変化する。一般的に、消散色は、任意の適切な方法で輝度によって変化するようにしてもよい。

本実施形態において、各セグメントされた対象に対するＲＧＢ消散色伝達関数は、式８１）を使用しながら、色回路２６で自動的に決定される。レンダリング回路２４は、色回路２６から、当該ＲＧＢ消散色伝達関数を受け取る。その他の実施形態で、当該ＲＧＢ消散色伝達関数は、記憶装置２０から、または別の記憶装置から、レンダリング回路２４によって受け取られる。当該ＲＧＢ消散色伝達関数は、ユーザ入力に基づいて決定が出来る。実施形態の中には、当該ＲＧＢ消散色伝達関数は、ＲＧＢＡ伝達関数に依存しないものがある。

図３のフローチャートのサブステージ５６で、レンダリング回路２４は、サブステージ５０で受け取られたデータと、サブステージ５２で受け取られた各セグメントされた対象に対するＲＧＢＡ伝達関数と、サブステージ５４で受け取られた各セグメントされた対象に対するＲＧＢ消散色伝達関数と、を使用しながらボリュームデータセットからの画像をレンダリングする。当該レンダリング回路２４は、グローバルイルミネーションレンダリング法を使用しながら、画像をレンダリングする。任意の適切なグローバルイルミネーションレンダリング法を使用して良い。

サブステージ５８で、表示回路（表示制御部）２８は、ユーザによって観察されるディスプレイ画面１６上に、レンダリングされた画像を表示する。図３のサブステージ５８は、図２のステージ３０の画像レンダリング処理を完成させる。

図２に戻り、ステージ３２で、表示回路２８は、ディスプレイ画面１６上に編集インターフェースを表示する。本実施形態において、編集インターフェースがディスプレイ画面１６上にレンダリングされた画像と並んで表示される。その他の実施形態において、レンダリングされた画像と編集インターフェースとは、例えば異なるディスプレイ画面上など、異なるディスプレイデバイス上に表示されて良い。

本実施形態において、編集インターフェースは、ＧＩプリセット編集スクリーン７０と呼ぶことが出来る。本実施形態のＧＩプリセット編集スクリーン７０の例は、図４に示されている。当該ＧＩプリセット編集スクリーン７０により、ユーザがボリュームデータセットの単一のセグメントされた対象と関連付けられたパラメータを編集することが可能になる。

本実施形態において、表示回路２８は、ボリュームデータセットにおける複数の異なるセグメントされた対象のそれぞれに対して、個別のＧＩプリセット編集スクリーン７０を表示するよう構成されている。当該ＧＩプリセット編集スクリーン７０は、同時にまたは連続での表示が出来る。ＧＩプリセット編集スクリーン７０は、ユーザの要求に応じて表示することが出来る。

簡単にするために、図２のフローチャートは、単一のセグメントされた対象に関連づけるパラメータを変更するために、単一のＧＩプリセット編集スクリーン７０の使用例を説明している。実際に、ユーザは、一つ以上のＧＩプリセット編集スクリーン７０上に入力を提供することで、いくつかの異なるセグメントされた対象に関連付けるパラメータを変更することが出来る。例えば、図２のステージ３２から４０は、それぞれが個別のＧＩプリセット編集スクリーン７０を有している、複数のセグメントされた対象のそれぞれに対して、繰り返すことが可能である。

ＧＩプリセット編集スクリーン７０は、不透明度曲線編集８０、ＤＶＲカラーランプエディタ９０、消散色調整（変調）プロット１００、減衰色プロファイル１１０、カラーピッカー１２０、および球形プレビュー（サンプル画像）１３０を具備する。その他の実施形態で、編集インターフェースは、ＧＩプリセット編集スクリーン７０の個々の要素８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０の全てを含まないことがある。また編集インターフェースは、図４に示されていない追加の要素を含むこともある。

本実施形態において、ボリュームデータセットからの画像をレンダリングするために使用された一つ以上のレンダリングパラメータを変更するために、不透明度曲線編集８０、ＤＶＲカラーランプエディタ９０、消散色調整プロット１００、減衰色プロファイル１１０、カラーピッカー１２０、球形プレビュー１３０、のうちの一つ以上を、ユーザは使用することが出来る。

図４に示されるＧＩプリセット編集スクリーン７０の例において、不透明度曲線エディタ８０上に表された不透明度曲線８２は、図３に示された不透明度曲線６０と同じものである。低いＣＴ値は、完全に透明である。しきいＣＴ値に一旦達したら、不透明値は、最終的に水平になる前にＣＴ値と共に増加する。

不透明度曲線編集８０は、例えば不透明度曲線８２上の一つ以上のポイントの位置を変更することで、不透明度曲線８２をユーザが調整することが可能なように、構成されている。ユーザが不透明度曲線８２上の一つ以上のポイントの位置を変更した場合に、色回路２６は、変更された不透明度をその他のＣＴ値へと補間または補外することが出来る。実施形態の中には、色回路２６は、ユーザによって作成された不透明度への調整に基づいて、消散色に対する修正された値も決定出来る。例えば、色回路２６は、ユーザ調整から結果的に生じる新たな不透明度値で式（１）を使用することにより、一つ以上の消散色に対する修正した値を計算することがある。

ＤＶＲカラーランプエディタ９０は、ＤＶＲカラーランプ９４を具備する。本実施形態において、ＤＶＲカラーランプ９４は不透明度が０％であるヌル領域９２を具備する。本実施形態において、ＤＶＲカラーランプエディタ９０上に示されたＤＶＲカラーランプ９４は、図３に示されたＤＶＲカラーランプ６２と同じである。ＤＶＲ色は、関心のあるセグメントされた対象におけるＣＴ値と共に変化する。

ＤＶＲカラーランプエディタ９０は、複数の選択点９６の一つ以上での色を変えることで、ＤＶＲカラーランプ９４の一つ以上の色をユーザが調節することが出来るようにして、構成されている。選択点９６は、任意の輝度値に位置するようにしても良い。

一例で、ユーザは、カラーピッカー１２０を使用して、または任意のその他の適切な方法を使用して、選択点９６で色を選択する。カラーピッカー１２０により、色のディスプレイ上の色をクリックすることで、または例えばＲＧＢ値、ＨＳＢ（色相、彩度、明度）値、ＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、イエロー、キー）値、ラブ（Ｌａｂ）（明るさ、赤－緑、黄－青）値などの数字の値を打ち込むことで、色を選択することが出来る。色回路２６は、選択点９６でのオリジナル色を、ユーザが選択した色値と交換する。色回路２６は、それぞれのＣＴ値に対する個別の色を具備する修正されたＤＶＲカラーランプを取得するために、ユーザが選択した色を補間または補外することが出来る。例えば、色回路２６は、輝度を伴う色の滑らかな変換を取得するために、ユーザが選択した色を補間または補外しても良い。

実施形態の中には、不透明度曲線編集８０およびＤＶＲカラーランプエディタ９０は、ある公知のレンダリングシステムにおいて提供された不透明度曲線編集８０およびＤＶＲカラーランプエディタ９０と同様になることもある。透明度曲線および従来のＤＶＲ物質色（ＣＴ値とセグメントされた対象との関数として）を制御する、任意の適当なプリセットエディタが使用出来る。

図４のＧＩプリセット編集スクリーン７０の消散色調整プロット１００は、ＨＳＶ値を使用している消散色を表す。本実施形態において、ＧＩプリセット編集スクリーン７０に消散色ランプ（例えば、図３の消散色ランプ６６で示されるように）は何ら含まれていない。従って、ユーザは消散色をレンダリングされた色（例えば青）としては見ない。消散色調整プロット１００において、消散色に対するＨ、Ｓ、Ｖの値は、それぞれ線１０２、１０４、１０６によって表されている。ＨＳＶ値は、図３のステージ５４のＲＧＢ消散色伝達関数６６に示された消散色に対応する。

本実施形態において、ユーザは、消散色調整プロット１００上の一つ以上のポイントを移動することで、消散色値を変更することが出来る。色回路２６は、その他の輝度値に対する変更された消散色値を取得するために、一つ以上の輝度値に対する変更された消散色値を補間または補外出来る。

物質に対する消散色は、物質を通過する色勾配を生じさせる（物質が完全に透明、または完全に不透明でない場合に）。光が物質に入っていく際に、その光の内のいくらかが吸収される。物質における色は、累積した不透明度に依存して変化する。物質への深度が増すにつれて、光が吸収されるので色は暗くなる。

物質への深度は、例えばメートルやミリメートルで表すことが可能な距離である。実施形態の中に、深度はボクセルで表されるものがあり、ここで距離は収集の解像度に関連する。

消散色による色勾配は、色減衰ランプと呼ぶことが出来る。色減衰プロファイルは、一つ以上の色減衰ランプを具備出来る（例えば、異なる輝度値に対する色減衰ランプのセット）。色減衰プロファイルは、物質における深度の関数として、色を表すことが出来る。当該色減衰プロファイルは、輝度の関数として、色を表すことも出来る。

本実施形態において、図４のＧＩプリセット編集クリーン７０の減衰色プロファイルプレビュー１１０は、消散色が決定されたＣＴ値の範囲において各ＣＴ値に対する色勾配を具備する、色減衰プロファイルを表示する。

色減衰プロファイルのＸ軸は、ＣＴ値である。色減衰プロファイルのＹ軸は、係るＣＴ値の均一の物質への深度である。ＧＩプリセット編集スクリーン７０に減衰プロファイルを追加することは、物質の消散色が入ってくるイルミネーションに対しどのように影響するかについての識見をユーザに提供することが出来る。

各ＣＴ値に対して、各ＣＴ値での色減衰プロファイルを通過して取られる垂直線は、各ＣＴ値（そしてその関連付られた不透明度、ＤＶＲ色そして消散色）を有する同質の物質中の深度に関する色を表す。物質の表面は、垂直軸の一番上によって、深度は下方へと増しながら、表される。

減衰色プロファイルプレビュー１１０は、従って輝度値があるセグメントされた対象の物質の色の変化（左から右へ）を示し、当該物質によって形成された対象への深度がある物質の色の変化（上から下へ）も示す。本実施形態において、減衰色プロファイルプレビュー１１０の色減衰プロファイルの色は赤であり、上から下にかけて暗くなり、左から右にかけて茶色っぽくなっている。しかし、図４はグレースケールバージョンとして示されている。

減衰色プロファイルプレビュー１１０は、消散色を調整する代替的な方法を提供することが出来、当該方法は消散色を直接調整するよりも、さらに直感的な可能性がある（例えば、消散色調整プロット１００のＨＳＶ値の調整など）。

減衰色プロファイルプレビュー１１０は、色減衰プロファイルの任意のポイントで、つまり、深度および輝度の値の任意のペアに対して、ユーザが色を調整出来るように構成されている。色回路２６は、修正された消散色を決定するために、調整された色を使用する。例えば、ユーザが所定の深度で色を調整した場合、当該色回路２６は係る所定の深さで係る色を提供する必要であろう、消散色を決定することが出来る。当該色回路２６は、更なる修正された消散色を取得するために、ユーザによって調整された一つ以上の色を補間するまたは補外することが出来る。

例えば、消散色は当該消散色を使用してレンダリングされた組織の色と似ていないため、ユーザは消散色が作業するのに扱いづらいということを理解するであろう。従って、ユーザが消散色の編集を希望した場合に、当該消散色がユーザによって直接決定されるよりも、色回路２６によって決定するようにすれば、当該ユーザは、減衰色プロファイルプレビュー１１０の色の編集が容易になっていることに気付くだろう。

本実施形態において、表示回路２８は、物質への特徴的深度を示す一つ以上のインジケータ１１４も、減衰色プロファイルプレビュー１１０上に表示する。当該インジケータおよび特徴的深度については、ステージ３４を参照しつつ以下にさらに説明される。

図４のＧＩ編集スクリーン７０のカラーピッカー１２０は、ＤＶＲカラーランプ９４に対する、或いは減衰色プロファイルプレビュー１１０の色減衰プロファイルに対する、色をユーザが選び取るのに使用することが出来る。色は、色ディスプレイから色を選択することで、或いは色値を入力することで、選択が出来る。

図４のＧＩプリセット編集スクリーン７０の球形プレビュー１３０は、所定のＣＴ値を有する、実質的に均一な物質のＧＩレンダリングされた球形の画像である。本実施形態において、ＧＩレンダリングされた球形は、選択されたＣＴ値と関連付られた不透明度、ＤＶＲ色、消散色を有する均一な対象として、レンダリング回路２４によりレンダリングされる。この不透明度、ＤＶＲ色および消散色は、対象が単一の輝度値の均一な物質で形成されているので、当該対象を通してそれぞれ一定である。球形プレビュー１３０は、ボリューメトリックライティングで物質をプレビューする。

所定のＣＴ値に対する実質的に均一な物質のＧＩレンダリングされた球形を表示することによって、当該所定のＣＴ値に対して選択された特性の結果へのさらなる識見をユーザに与えることが出来る。当該ＧＩレンダリングされた球形を示すことで、減衰プロファイルだけを観察することよりも、ユーザが色をより良く評価出来る可能性がある。状況次第で、修正された消散色を使用して画像をレンダリングすることよりも、修正された消散色を使用してＧＩレンダリングされた球形をレンダリングすることの方が、速い可能性がある。当該球形は、その為プレビューとして使用することが出来る。

その他の実施形態において、任意の所定の形または複数の形をレンダリングすることが出来るが、係る形または複数の形は、球形を含んでも含まなくても良い。所定の形または複数の形は、ユーザによって選択することが出来る。また所定の形は、予め格納されたものの可能性がある。

実施形態の中に、レンダリングされる球形に対する輝度値は、レンダリング回路２４により自動的に決定されるものがある。また実施形態には、レンダリングされる球形に対する輝度値がユーザによって選択されるものもある。さらに、予め格納された輝度値が使用される実施形態がある。

実施形態に、一つ以上の管状構造のプレビューを表示することが出来る。異なる厚みの構造（例えば管状構造）のプレビューを表示することが可能である。管状構造を観察することにより、選択された輝度値に対するレンダリングパラメータの現在のセットを使用して、例えば現在の消散色を使用して、レンダリングされた場合には、ユーザは管状または管状に近い構造（例えば血管）がどのように見えるのかを評価することが出来る。

構造は、異なる角度で光源へと表示することが出来る。実質的に均一な物質の球形（またはその他の形）は、ＧＩアルゴリズムと様々な物質特性と光源方向とでレンダリングすることが出来る。

図２のフローチャートに戻って、画像は、図３の処理を使用してステージ３０でレンダリングされており、図４のＧＩプリセット編集スクリーン７０はステージ３２でユーザに表示されている。

図２のフローチャートは、その後ステージ３４へと進む。ステージ３４で、ユーザはＣＴ値を選択する。選択されたＣＴ値は、図４の線１１２によって表されている。色回路２６は、係るＣＴ値に対する減衰色プロファイル１１０上にインジケータ１１４を表示する。当該インジケータ１１４は、物質における特徴的深度を表す位置で表示される。

単一のＣＴ値の均一な物質は、物質全体にわたり単一の消散色を有する。しかし、色減衰のために、当該単一の消散色は物質を通して色の変化を生み出す。例えば、物質を通過する光の色が、当該物質を突き進むにつれて、より赤くなる可能性がある。

各ＣＴ値に対して、当該各ＣＴ値に対する不透明度値は、光の所定の割合が物質によって吸収されている、特徴的距離を定義する。本実施形態において、特徴的距離は、５０％の累積された減衰地点である。当該５０％の累積された減衰地点とは、光の５０％が減衰している地点のことである。

インジケータ１１４は、線１１２のＣＴ値に対する特徴的深度で表示される、つまり、光が所定の割合（例えば、光の５０％）が減衰した深度を表す線１１２上の地点である。

不透明度は、距離に亘る吸収の割合（ａ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ）として定義が出来る。当該吸収の割合は、次のようにして定義出来るため、単位無しで表すことが出来る：（ルーメンにおけるオリジナル輝度－ルーメンにおける変換された輝度）／（ルーメンにおけるオリジナル輝度）。不透明度は、従って、１／距離の単位で表すことが出来る。

累積された不透明度ｋが到達した特徴的深度ｄは、均一な物質に対して、式（２）の解である。

ここで不透明度はａである。ｄは物質への距離であり、以下の式（３）のように表される。

特徴的深度は、不透明度によって変化する。例えば、本実施形態において、特徴的深度は、５０％の累積した減衰地点、ｋ＝０．５として定義される。不透明度ａが０．８の場合に、特徴的深度ｄは０．４３である。また不透明度ａが０．９の場合、特徴的深度ｄは０．３３である。さらに不透明度ａが０．９９の場合、特徴的深度ｄは０．１５である。不透明度が高い物質に対して、特徴的深度ｄは、不透明度が低い物質の場合よりも、より表面に近い。従って、特徴的深度のインジケータ１１４の垂直位置は、選択されたＣＴ値での不透明度に依存する。

上の式（２）および式（３）において、特徴的深度ｄは、累積された不透明度を使用して計算される。ベール－ランベルトの法則（Ｂｅｅｒ－Ｌａｍｂｅｒｔ ｌａｗ）から、式（２）および式（３）を導出することが可能である。実施形態において、減衰は、減衰係数としておよび／または不透明度として、表すことが出来る。不透明度は、減衰係数が［０，∞］を上回って定義されることがある一方で、［０，１］から割合として表すことがある。

透過Ｔは、どの程度輝度が残っているかを表すことが出来る。一定の減衰係数μに対して、距離ｌを上回る透過Ｔは、以下の式（４）のようになる。

不透明度は、単位距離を上回る減衰であるから、ｌ＝１を設定することにより、減衰および不透明度のその他を使用する、減衰と不透明度とのうちの一方から変換することが可能であり、以下の式（５）の様な結果になる。

ｋ＝０．５およびａ＝０．８の例において、不透明度は、次の式（６）、式（７）のように減衰係数へと変換が出来る。

その結果、距離ｄはベール－ランベルトの法則を使用して、次の式（８）の様に表すことが出来る。

ｄについて式（８）を解いても、ｄは０．４３に近似的に（おおよそ）等しいという結果になる。さらなる実施形態において、特徴的深度を計算するための任意の適切な方法が使用することが出来る。

ある状況で、光が半分だけ減衰したポイントは、最終レンダリングに見えることの出来る色に近いことがある。対象の表面で、色は積み重なっていない可能性がある。５０％の減衰点は、対象の色を表すと考えることが出来る。その他の実施形態において、異なる特徴的深度、例えば光の異なる割合が吸収された深度を、使用出来る。

状況次第で、５０％での減衰は、異なる不透明度値が使用された場合であっても、ほぼ一定の可能性があり、従って、安定したパラメータを与えることが出来る。

ステージ３６で、ユーザは、インジケータ１１４によって示された位置（選択されたＣＴ値での特徴的深度である）で、修正された色ｃ^＊を選択する。色回路２６は、当該修正された色ｃ^＊に基づいて、修正された消散色ｃ′を計算する。

特徴的深度ｄでの消散色ｃ′と減衰した色ｃ^＊との関係は、以下の式（９）、式（１０）のようになる。

ユーザが修正したｃ^＊が与えられれば、色回路２６により式（１０）をｃ′について解くことで、以下の式（１１）に示す修正された消散色ｃ′を取得することが出来る。

さらなる実施形態で、修正された消散色を計算するための任意の適切な方法を使用出来る。

図２のステージ３８で、レンダリング回路２４は、選択されたＣＴ値と修正された消散色ｃ′とを使用して、球形プレビュー１３０を再びレンダリングする。表示回路２８は、係る再びレンダリングされた球形プレビュー１３０を表示する。

色回路２６は、修正された減衰色プロファイルプレビュー１１０を決定するために、選択されたＣＴ値で、修正された消散色ｃ′を使用する。色回路２６は、その他のＣＴ値に対する消散色を取得し、またその他のＣＴ値に対し適宜減衰色プロファイルプレビュー１１０を修正するために、ユーザにより提供された色値から計算された、修正された消散色ｃ′を補間または補外することが出来る。

色回路２６は、修正された消散色を表示する、修正された消散色調整プロット１００も決定出来る。

色選択のステージ３４と消散色調整のステージ３６とは、減衰色プロファイルプレビュー１１０についてのいくつかの異なるポイントで、繰り返すことが出来る。一実施形態において、ユーザは、連続していくつかの異なるＣＴ値を選択する。各ＣＴ値に対して、表示回路２８は、当該各ＣＴ値に対する特徴的深度で、インジケータ１１４を表示し、ユーザは、示された特徴的深度で色を選択する。色回路２６は、選択されたＣＴ値に対する消散色を決定するために、ユーザが選択した色を使用する。当該色回路２６は、選択されたＣＴ値からの消散色値を、減衰色プロファイルプレビューにおけるその他のＣＴ値へと、補外して補間する。表示回路２８は、修正された減衰色プロファイルプレビュー１１０と修正された消散色調整プロット１００とを表示する。

ステージ４０で、レンダリング回路２４は、修正された消散色値を使用して、ボリュームデータセットから画像を再びレンダリングする。実施形態には、当該レンダリング回路２４が、画像の再度のレンダリングの前に、使用される予定の色のユーザからの確認を取得するものがある。当該ユーザは、再度レンダリングに進む前に、使用される予定の色を確認し、必要に応じて繰り返し変更することが出来る。

図５は、図３を参考して説明されたのと同様のレンダリング処理と相互に作用することが出来るＧＩプリセット編集スクリーン７０を使用して、変更がなされたいくつかの方法の概要を示している。相互作用は、矢印で示されている。

不透明度編集８０とＤＶＲカラーランプエディタ９０とを使用してなされた変更は、ステージ５２のＲＧＢＡ伝達関数に影響することがある。ステージ５２のＲＧＢＡ伝達関数における変更は、不透明度編集８０或いはＤＶＲカラーランプエディタ９０に何が表示されるかに影響することがあり、および／または球形プレビュー１３０に影響することがある。

また、消散色調整プロット１００を使用して消散色になされた変更は、ステージ５４のＲＧＢ消散色伝達関数に影響することがある。さらに、ステージ５４でのＲＧＢ消散色伝達関数に対する変更は、減衰色プロファイルプレビュー１１０および／または球形プレビュー１３０に影響することがある。

図２を参考しながら、上記説明された実施形態において、特徴的深度で色を選択することにより、ユーザは所定のＣＴ値に対する消散色を修正する。その他の実施形態として、消散色調整プロット１００上の一つ以上のＨ、Ｓまたは、Ｖ値を調整することにより、ユーザは消散色を変更することが出来る。

理論上、ＲＧＢ消散色は、図１に関連して上で説明されたように、ＲＧＢＡ ＤＶＲ色に関連付けることが出来る。本実施形態において、ＲＧＢ消散色は、ＲＧＢＡ ＤＶＲ色に基づいて最初に計算される。

しかし実際には、理論的な消散色について手動調整を提供出来ることが、ユーザにとって便利なことがある。手動による調整を理論的な消散色に提供することは、緻密な画像効果を達成するために、使用が出来る。

実施形態には、ＨＳＶ値の調整または例えば直感的であると考えられるその他の色空間等の調整の観点から、ユーザの制御する消散色が特定されるものがある。色の変化は、特徴的深度での色が受ける影響の観点から定義しても良い。

いくつかの実施形態において、ユーザが所定の輝度値に対するＤＶＲ色と透明度とを選び取るものがある。色回路２６は、式（１）を使用するＤＶＲ色に対応する消散色を計算する。消散色自体（例えば青色）は、レンダリングされた色としては表示されない。消散色は、非熟練者にとっては関心のないものと考えられることがある。

ユーザは、減衰色プロファイルプレビュー１１０を使用して、結果として生じる減衰プロファイルを観察する。当該ユーザは、減衰プロファイル（例えば、色相シフト、値、彩度ブースト）に存在する色に対するＨＳＶ微調整の観点から、減衰プロファイルの一つ以上の所望色を表現する。ユーザによって特定された色調整は、関連する輝度値で不透明度に対する特徴的深度に適用すると考えられる。

ユーザは、色のある特定の特徴を変化するために、例えば一つ以上の色をより赤っぽくしたり、彩度を高めたりまたは明度を高めたりするために、ダイヤルまたはスライダを動かすことが出来る。

色回路２６は、修正された消散色を生み出すために、消散色を再度計算する。修正された消散色は、式（１）を使用してもともと取得された理論的に導出した消散色とは違うことがある。ユーザは、プリセット編集における修正された減衰プロファイルを見る。また当該ユーザは、アップデートされたレンダリングも見ることがある。

減衰プロファイルにおける色を調整することによる消散色の調整は、消散色を調整するための直感的な方法を提供することが出来る。ユーザは、ＨＵ値におけるプリセット（例えば色のプリセット）を上下に少しずつ動かすことが出来るシステムに慣れているだろう。本実施形態は、消散色について同様の機能性を提供することが出来る。ある実施形態では、ユーザが特定の位置のみでプリセット関数を調整したいこともある。

色相、彩度または明度（或いはその他の色要素）のオフセットの観点から色の修正の定義することで、ＤＶＲ ＲＧＢＡ値がアップデートされる場合であっても、修正が保持されるように出来る。状況次第で、自動的に計算された消散色の手動での無効作業が、ＤＶＲ ＲＧＢＡ色がアップデートされた際に、上書きすることも出来る。しかし、状況次第で、Ｈ、Ｓ、またはＶの調整は、オフセットパラメータとして格納され、当該オフセットパラメータは、オリジナルのＤＶＲ値が変更された際であっても、適用される。例えば、消散色が理論的な消散色を使った場合になるような色よりも、明度のより高い減衰プロファイル色に結果的になるよう、ユーザが選択した場合に、当該選択は、ユーザがたとえその場合にＤＶＲ値を変更したとしても、彩度の高い状態を維持することが出来る。

さらなる実施形態において、消散色のオフセット（例えば、Ｈ、Ｓ、またはＶオフセット）は格納され、ＤＶＲ色が調整された際に、係る消散色へのオフセットが、適用される。

自動の色は、手動での調整と組み合わせが出来る。

上に説明された実施形態は、ユーザに、消散色を制御する直感的な方法を提供することが出来る。当該方法により、式（１）を使用してＤＶＲ色から導出された消散色とは異なる、消散色が使用されることを可能にする。

プリセット設計者に、消散色について完全に自由な制御を経験させることで、消散色は扱いづらいということを理解させることが出来るだろう。例えば、ＧＩの内部機能やＧＩの根本的な理論に関する知識がないユーザは、消散色を調整する効果が反直感的である、ということに気付くだろう。

状況次第で、消散色を、消散色に対する理論的な値から遠ざけて手動で変化させることが、ユーザにとっては役立つことがある。しかし、当該ユーザは、結果として生じるレンダリングされた画像の、如何なる色にも似ていない可能性のある消散色を調整することに対し、困難や苛立ちを感じるかもしれない。

消散色を直接視覚化することは、消散色がレンダリングされた画像において表現されないことから、最大限利用しようとしても、役に立たないことがある。消散色の逆の色は、若干ＤＶＲ色に似ている一方で、ＤＶＲ色に的確に調和する色を提供しない可能性があることが分かっている。

上で説明された実施形態において、消散色自体は、色としてユーザには表示されない。代わりに、減衰色プロファイルプレビュー１１０は、物質へと入っていく深度での色における変化を示す。消散色は、物体を通して色の減衰色勾配を生じさせる。

消散色自体の表示よりも、色勾配の方が、ユーザにとってより意味のあることもある。例えば、減衰色プロファイルプレビュー１１０は、青い消散色ではなく赤い勾配色を示すことがある。各ＣＴ値での勾配を表示することで、ユーザは、消散色自体が表示された場合よりも、消散色の影響についてのより良い情報を手に入れることが出来る。

実施形態において、消散色を直接制御する代わりに、ユーザは、消散色から結果として生じる減衰プロファイルにおける色を制御する。実施形態の中に、当該ユーザは、消散色調整プロット１００またはその他の消散色表示を使用して、消散色を代わりに或いは追加で調整することが出来る。

ユーザが消散色についての制御を行使したい場合に、消散色を直接制御することは、消散色を直接表示することが有益でない可能性があるのと同様の理由で、必ずしも使い勝手がよいものではないかもしれない。当該消散色は、均一の物質に対しては一定である一方、色の減衰のために、係る均一の物質を通して色の変化を生み出す。そのため、選び取っている単一の色が、実際にはどれを選択しているのか、明らかでないことがある。各ＣＴ値（例えば、５０％の累積された減衰地点）に対する特徴的距離を定義することで、制御される予定の色での距離を、ユーザに提供することが出来る。また特徴的距離を提供することで、ユーザにとって消散色を制御することがより簡単なものになることもある。

色は、特徴的距離で制御することが出来る。当該特徴的距離での距離は、レンダリングされた対象の色を表すものであると考えることが出来る。

減衰プロファイルの表示は、消散色が完全に自動、または手動、またはそれら両方掛け合わせで制御する場合であっても、利用することが出来る。例えば、ユーザ入力の無いＤＶＲ色から消散色が導出される実施形態であっても、減衰プロファイルが見えることはユーザにとってやはり便利である。特定のＣＴ値での均一な対象の表示も、消散色の制御が自動、手動、またはそれら両方の掛け合わせであっても、便利なことがある。

ＧＩプリセット編集スクリーン７０は、ＧＩ編集をより簡単に出来るようなプリセット編集ダイアログに加えて、幾つかのユーザインターフェース（ＵＩ）を提供することが出来る。このようなユーザインターフェースにより、消散色調整を提供することも可能である。減衰色プロファイルプレビューは、消散色から導出することが出来る。「深度での色」の色採取が使用出来る。また均一な物質プレビューを表示することが出来る。

特定の実施形態は、色の減衰プロファイルのプレビューがエディタにおいて表示される、グローバルイルミネーションおよび色プリセット（伝達関数）編集があるシステムを提供する。

他の実施形態として、消散色の色採取が減衰プロファイルにおける特定の深度で実行される、グローバルイルミネーションおよび色プリセット（伝達関数）編集があるシステムを提供することも可能である。

他の実施形態として、エディタが関心のある現在の物質の固形物の球形（または例えば円柱など別の形）のプレビューを表示する、グローバルイルミネーションレンダリングおよび色プリセット（伝達関数）がある、システムを提供することもできる。

他の実施形態として、従来的なＤＶＲ色から自動的に導出された消散色が手動で調整することが出来る、グローバルイルミネーションレンダリングおよび色プリセット（伝達関数）があるシステムを提供することもできる。当該手動での調整は、色相、彩度、および／または明度の調整によることがある。

これら上記の実施形態の組み合わせおよび変形例を提供することが出来る。

上に説明された実施形態では、不透明度が使用される。不透明度とは、散乱および吸収を指すことの出来るパラメータである。その他の実施形態において、一つ以上の代わりのパラメータは、散乱、吸収、またはその他の照明パラメータを定量化するために、使用して良い。

また上に説明された本実施形態において、ボリュームデータセットは、ＣＴデータを具備する。その他の実施形態において、ボリュームデータセットは、任意の適切なモダリティ、例えば、コーンビームＣＴ、ＭＲＩ、Ｘ線、ＰＥＴ、ＳＰＥＣＴ、または超音波データのデータを具備して良い。

ボリュームデータセットは、任意のヒト或いは動物検体の任意の適切な解剖学的領域を表すことがある。任意の適切なグローバルイルミネーションレンダリング法を使用して良い。また任意の適切な表示システム及び方法を使用しても良い。ユーザは、任意の適切なユーザ入力インターフェースを通して、入力を提供することが出来る。

図２、３、５の方法は、スキャナに繋げられても、そうでなくても良く、任意の適切な画像処理装置に提供して良い。当該装置は、データの後処理のために使用することが出来る。また係るデータは、格納されたデータで良い。

以上述べた本実施形態に係る医用画像処理装置によれば、例えばグローバルイルミネーションを用いたレンダリング処理を行う場合等において、専用のグラフィカルユーザインタフェースによって、不透明曲線、ＤＶＲカラーランプ、消散色調整プロット、減衰色プロファイル、カラーピッカーを、相互の関連性を確認しながら個別に自由に編集することができる。また、調整した消散色を含む新たなレンダリング画像は、プレビュー画像によって具体的に視認することができる。従って、従来に比して、消散色を直観的且つ簡単に変更、設定することが可能である。

また、本医用画像処理装置に係る専用のグラフィカルユーザインタフェースによって消散色を積極的に調整・制御することで、例えば従来の設定では筋肉と区別が困難であった血管などを、より鮮明に映像化することが可能となる。一般に、消散色等を含むパラメータは、画像化対象全体を最適化するためのものとして設定されることが多く、局所的に最適化されたものとなっていない。ユーザは、本医用画像処理装置に係る専用のグラフィカルユーザインタフェースによって各種パラメータを調整することで、画像化対象のうちの関心領域に特化した、レンダリングパラメータの局所的な最適化を実現することができる。

さらに、画像観察するユーザの体質や装置の設置環境等の要因により、従来の設定では視認が困難であった場合でも、本医用画像処理装置に係る専用のグラフィカルユーザインタフェースによって消散色を積極的に調整・制御することで、個別の体質や環境に応じて最適化されたレンダリング画像を生成し提供することができる。

上記実施形態の他、変形例１に係る医用画像処理装置は、物質の領域を表すボリューメトリック医用撮像データセットを取得し、消散色を前記物質と結び付け、ユーザから色値を取得し、前記ユーザから取得した前記色値に基づいて、前記物質に対する修正された消散色を決定し、前記修正された消散色を使用して、前記ボリューメトリック医用撮像データセットからグローバルイルミネーション画像をレンダリングする、よう構成された処理回路を具備する。

変形例２に係る医用画像処理装置は、変形例１に係る医用画像処理装置において、前記処理回路は、前記消散色に基づいて、輝度の関数としてまた前記物質における深度の関数として、色値を表す色彩の減衰プロファイルを決定する、ようさらに構成されたものである。

変形例３に係る医用画像処理装置は、変形例２に係る医用画像処理装置において、前記色の減衰プロファイルの前記決定は、前記物質における複数の深度のそれぞれに対して、当該深度における前記物質の累積した不透明度に基づいて、各深度での色値を決定することを具備するものである。

変形例４に係る医用画像処理装置は、変形例２に係る医用画像処理装置において、前記処理回路は、ユーザに前記色の減衰プロファイルを表示するようさらに構成され、前記ユーザからの前記色値の前記取得は、選択された輝度と深度で、前記色の減衰プロファイルについての一ポイントに対する修正された色値を、前記ユーザから取得することを具備し、前記修正された消散色の前記決定は、前記選択された輝度で前記修正された色値に基づく、ものである。

変形例５に係る医用画像処理装置は、変形例３に係る医用画像処理装置において、前記処理回路は、前記修正された消散色に基づいて修正された色の減衰プロファイルを決定し、前記ユーザに前記修正された色の減衰プロファイルを表示するようさらに構成されたものである。

変形例６に係る医用画像処理装置は、変形例２に係る医用画像処理装置において、前記色の減衰プロファイルに基づいて、前記物質における特徴的深度を提示するようさらに構成された前記処理回路と、ユーザからの前記色値の前記取得は、前記特徴的深度に対する修正された色値を前記ユーザから取得することを具備し、前記修正された消散色の前記決定は、前記特徴的深度での前記修正された色値に基づくものである。

変形例７に係る医用画像処理装置は、変形例６に係る医用画像処理装置において、前記特徴的深度は、前記物質に入る光の予め決定された割合が、前記物質により減衰される箇所での深度を具備するものである。

変形例８に係る医用画像処理装置は、変形例５に係る医用画像処理装置において、前記修正された色値に基づく前記修正された消散色の前記決定は、Ｃ′が前記修正された消散値、Ｃ^＊が前記修正された色値、ａが不透明度、そしてｋが前記特徴的深度での累積不透明度である、前記式（１１）を使用するものである。

変形例９に係る医用画像処理装置は、変形例５に係る医用画像処理装置において、前記修正された消散値の前記決定は、一つ以上のさらなる輝度値に対する修正された消散値を取得するために、第一の輝度値に対する修正された消散値の決定と、前記第一の輝度値での前記修正された消散値を補間または補外と、を具備するものである。

変形例１０に係る医用画像処理装置は、変形例１に係る医用画像処理装置において、前記処理回路は、前記消散色または前記修正された消散色を使用して、前記物質で形成された実質に均一な対象のグローバルイルミネーション画像をレンダリングするようさらに構成され、前記実質に均一な対象は所定の形と一定の輝度値とを有するものである。

変形例１１に係る医用画像処理装置は、変形例１０に係る医用画像処理装置において、前記所定の形は、球形と、第一の管状構造と、前記第一の管状構造とは異なる厚み、光の方位および／または角度を有する少なくとも一つのさらなる管状構造と、のうちの少なくとも一つを具備するものである。

変形例１２に係る医用画像処理装置は、変形例１０に係る医用画像処理装置において、前記処理回路は、前記所定の形および／または前記一定の輝度値を示すユーザ入力を受け取るようさらに構成されたものである。

変形例１３に係る医用画像処理装置は、変形例１に係る医用画像処理装置において、前記処理回路は、前記消散色から導出した少なくとも一つの色値を前記ユーザに表示するよう構成され、前記ユーザからの前記色値の前記取得は、前記または各表示された色値の調整を取得することを具備し、前記修正された消散色の前記決定は、前記少なくとも一つの色値と前記調整とに基づくものである。

変形例１４に係る医用画像処理装置は、変形例１３に係る医用画像処理装置において、前記ユーザから受け取った前記または各表示された色値の前記調整は、オフセットを具備するものである。

変形例１５に係る医用画像処理装置は、変形例１４に係る医用画像処理装置において、前記処理回路は、少なくとも一つのさらなる消散色を取得するために、前記オフセットを少なくとも一つのさらなる色値に適用するようさらに構成されたものである。

変形例１６に係る医用画像処理装置は、変形例１に係る医用画像処理装置において、前記処理回路は、色の減衰プロファイル、実質的に均一な対象の画像、消散色調整プロット、のうちの少なくとも一つを具備するユーザインターフェースをユーザに表示するようさらに構成されたものである。

変形例１７に係る医用画像処理装置は、変形例１６に係る医用画像処理装置において、前記処理回路は、前記色値、所定の形、一定の輝度値、のうちの少なくとも一つを具備するユーザ入力を、前記ユーザインターフェースによって取得するようさらに構成されたものである。

変形例１８に係る医用画像処理装置は、変形例１に係る医用画像処理装置において、前記消散色の前記物質との前記結び付けは、前記物質の少なくとも一つの輝度値に対して、前記輝度値で前記物質に対する色と不透明度との取得と、前記色および前記不透明度に基づいて前記輝度値での消散値の決定と、を具備し、ｃが赤、緑、青のそれぞれであり、ａが不透明度である、式（１）を使用することを具備するものである。

変形例１９に係る医用画像処理装置は、変形例１に係る医用画像処理装置において、前記消散色の前記物質との前記結び付けは、前記物質に対する消散色伝達関数を使用することを具備し、前記消散色伝達関数は、消散色を輝度値に関連付けるものである。

変形例２０に係る医用画像処理方法は、物質の領域を表すボリューメトリック医用撮像データセットを取得すること、消散色を前記物質と結び付けること、ユーザから色値を取得すること、前記ユーザから取得した前記色値に基づいて、前記物質に対する修正された消散色を決定すること、前記修正された消散色を使用して、前記ボリューメトリック医用撮像データセットからグローバルイルミネーション画像をレンダリングすること、を具備するものである。

本実施形態では、いくつかの特定の回路について説明したが、これらの回路のうち一つまたは複数の機能は、代わりの実施形態において、単一の処理リソースまたはその他の構成要素によって提供することが可能であり、或いは単一の回路によって提供される機能は、二つ以上の処理リソースまたはその他の構成要素の組み合わせによって提供することも可能である。単一の回路に関する言及は、係る回路の機能を提供する複数の構成要素を、それらが互いに離れているかどうかに拘らず、包含しているものとし、複数の回路に関する言及は、係る複数の回路の機能を提供する単一の構成要素を包含する。

特定の実施形態についていくつか説明したが、これらの実施形態は、例として提示したにすぎず、本発明の範囲を限定することを意図したものではない。実際、本実施形態で説明する新規な方法およびシステムはさまざまなその他の形態で実施することができる。そのうえ、本実施形態で説明する方法およびシステムの形態におけるさまざまな省略、置き換え、および変更は、本発明の趣旨から逸脱することなく行うことができる。添付の特許請求の範囲およびその等価物は、本発明の範囲に含まれるこのような形態または変形形態を包含することを意図するものである。

１０…医用画像処理装置
１２…計算装置
１４…ＣＴスキャナ
１６…ディスプレイ画面
１８…入力デバイス
２０…記憶装置
２４…レンダリング回路
２６…色回路
２８…表示回路
６０…不透明度曲線
６２…ＤＶＲカラーランプ
６４、９２…ヌル領域
６６…消散色カラーランプ
７０…ＧＩプリセット編集クリーン／ＧＩ編集スクリーン
８０…不透明度曲線エディタ（不透明度曲線編集）
８２…不透明度曲線
９０…ＤＶＲカラーランプエディタ
９４…ＤＶＲカラーランプ
１００…消散色調整プロット
１１０…減衰色プロファイルプレビュー
１１４…インジケータ
１２０…カラーピッカー
１３０…球形プレビュー

Claims (10)

1. ユーザが画像化の対象とする物質の領域を表すボリュームデータの輝度値と消散色の色値を関連付けた伝達関数を記憶する記憶部と、
   前記物質の輝度値と前記伝達関数とに基づいて、前記物質についての消散色を決定する計算部と、
   前記決定された消散色を調整するためのグラフィカルユーザインタフェースを表示部に表示させる表示制御部と、
   前記決定された消散色又は前記グラフィカルユーザインタフェースを介して調整された消散色と、前記ボリュームデータとを用いてレンダリング処理を実行し、医用画像を生成する画像生成部と、
   を具備する医用画像処理装置。
2. 前記計算部は、前記物質の色彩に関する減衰プロファイルを決定すると共に、前記決定された消散色又は前記調整された消散色に基づいて前記決定された減衰プロファイルを修正し、
   前記決定された減衰プロファイル及び前記修正された減衰プロファイルの少なくとも一方を表示する表示部をさらに具備する請求項１記載の医用画像処理装置。
3. 前記計算部は、前記物質の複数の深度のそれぞれにおける累積した不透明度に基づいて、各深度での色値を決定する請求項１又は２記載の医用画像処理装置。
4. 前記減衰プロファイルを用いて特徴的深度についての色値を入力するための入力部をさらに備え、
   前記計算部は、前記特徴的深度について入力された色値に基づいて、前記画像化の対象とする物質についての消散色を決定する、
   請求項２記載の医用画像処理装置。
5. 前記計算部は、前記物質の各位置において、前記物質の輝度値、不透明度、前記特徴的深度での累積不透明度を用いて、前記画像化の対象とする物質についての消散色を決定する請求項４記載の医用画像処理装置。
6. 前記画像生成部は、前記決定された消散色を用いてサンプル画像を生成し、
   前記表示制御部は、前記サンプル画像を前記グラフィカルユーザインタフェースと共に表示部に表示させる請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の医用画像処理装置。
7. 前記計算部は、前記決定された消散色を用いてレンダリングされた場合の前記物質についての色値を計算し、
   前記表示制御部は、前記計算された物質についての色値を調整するための前記グラフィカルユーザインタフェースを前記表示部に表示させる請求項１乃至６のうちいずれか一項記載の医用画像処理装置。
8. 前記表示制御部は、オフセットパラメータを調整するものとして前記グラフィカルユーザインタフェースを前記表示部に表示させる請求項１乃至７のうちいずれか一項記載の医用画像処理装置。
9. 前記計算部は、前記物質についての消散色伝達関数を用いて前記物質についての消散色を決定する請求項１乃至８のうちいずれか一項記載の医用画像処理装置。
10. コンピュータに、
    ユーザが画像化の対象とする物質の領域を表すボリュームデータの輝度値と消散色の色値を関連付けた伝達関数を取得し、前記物質の輝度値と前記伝達関数とに基づいて、前記物質についての消散色を決定する計算機能と、
    前記決定された消散色を調整するためのグラフィカルユーザインタフェースを表示部に表示させる表示制御機能と、
    前記決定された消散色又は前記グラフィカルユーザインタフェースを介して調整された消散色と、前記ボリュームデータとを用いてレンダリング処理を実行し、医用画像を生成する画像生成機能と、
    を具備する医用画像処理プログラム。

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