JPH01166267A

JPH01166267A - 画像化方法および装置

Info

Publication number: JPH01166267A
Application number: JP63300434A
Authority: JP
Inventors: Heang K Tuy; ヘイン　ケィ．トゥイ; Todd J Krochta; トッド　ジェイ．クロチタ; Frederick C Mailey; フレドリック　シー．メイレィ; Hsayjern Lin; シャイジェン　リン
Original assignee: Picker International Inc
Current assignee: Philips Nuclear Medicine Inc
Priority date: 1987-11-27
Filing date: 1988-11-28
Publication date: 1989-06-30
Anticipated expiration: 2014-11-22
Also published as: EP0318176B1; DE3855040T2; US4882679A; EP0318176A3; JP2981506B2; DE3855040D1; EP0318176A2

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】（１）　　発明の分野本発明は画像化方法および装置、更に詳細に述べれば、
本発明は三次元像全形底する前記画像化方法および装置
に関するものである。

本発明は、コンピュータ断層撮影法による画像化方法お
よび装置に応用されるが、磁気共鳴画像化方法および装
置などのような他の画像化方法および装置にも応用でき
ることが判る。

（２）従来の技術］ンピュータ断層撮影法（ＣＴ、ｌおよび磁気共鳴画像
化法（Ｍ８工）は、人体組織の断面像音生じさせる方法
である。前記ＣＴ、またはＭ几Ｉで得られたデータは組
立てられ、前記データの特定の部分から得られたデータ
に従って階調が割り当てられる＠しかしながら、実際には人体の諸器管が三次元であるた
め、実際の人体組Ｍｋ視覚化するには頭脳的集大成が必
要である。そのような一連の再構成平面画像を更に見や
すい形式にすることが必要である。このような画像の再
構成は医師の頭脳的集大成に役立つと共に、放射線技師
、関係する医師ならびに共同研究者運とその患者達トの
コミュニケーションギャップｔうめる効果もある。この
ような画像化方法によって、医療、または外科手術の手
順全−層有効に計画することができる。

この１０年間に、いずれの斜視図からもその断面像を再
構成し、それら全三次元像として表示する方法が数多く
提案されてきたが、実質的には五つの異なる方法が試み
られた。前記五つの方法とは、立体細分法、オフ）　リ
−（ｏｃｔｒｅｅ）法、光線追跡法、三角形分割法およ
び輪郭法である。しかしながら、これらの方法にはそれ
ぞれ著しい欠点がある。

三次元画像化処理装置を実際に有用なものにするには、
システムの応答をかなり（実時間でない場合、理想的に
は、１フレームにつき１秒以内に）高速化させる必要が
ある。先行技術による装置では、専用のハードウェアを
便用した場合にのみ前記速度全実現することができる。

そのような専用ハードウェアは、非常に高価であり、一
般に費用効果がない。前記専用ハードウェアは、その特
別の三次元再構成動作以外の他の処理動作に利用するこ
とができない。

前記先行技術のもう一つの欠点としては、特に前記立体
細分法において、該方法による装置の使用に際しもとの
画像データの予備処理が必要とされることである。これ
は、前記三次元の対象が同じ大きさの立方体から成ると
いう考えに前記方法が基づいているためである。実際に
は、二つの連続するスライス間の距離は通常画素スライ
ス、または再構成画像よシもはるかに大きく、そのため
Ｃ′ｆまたはＭ８工走査装置からの人力データは通常立
方体Ｋｎならないので、解像度ならびに精度の劣化？生
ずる。

（３）発明の目的と概要本発明は、上記およびその他の問題？全て解決する新規
の改良された画像化方法および装置勿提供すると共に、
汎用処理装置にも容易ＶＣｉ４＠可能な簡素で経済的な
三次元像形成装置？提供すること？目的としている。

本発明によって、標本の三次元１諏ヲ形成する以下の画
像化装置が提供される。すなわち、前記標本の複数のほ
ぼ平坦な領域の物理的特性テ示すスライスデータを収集
する収集手段であって、前記平坦な領域は特有の前記ス
ライスデータのその部分を表わす小領域データで表示さ
れる複数の小領域に夫々分割されるようになっている前
記収集手段と、前記複数のほぼ平坦なスライスの少なく
とも一つのほぼ全ての小領域にその小領域データに従っ
て割り当てられる観測値を割り当てる手段と、前記平坦
な領域の少なくとも最初の一つを割り尚でて当該領域を
形成する手段と、前記当該領域内に当該境界を区定する
手段と、前記小領域データの関数として前記当該境界の
ほぼ全ての小領域を表わす画像データを組立てる手段と
、前記画像データの少なくとも一部分全表わす階調値を
割り当て、それによって前記対象の一次元、二次元なら
びに三次元を表わすデータが割り当てられるようにする
階調手段と、および前記画像データを観測面に投写する
手段とから成る上記画像化装置が提供される。

本発明は、また、標本の三次元像を形成する以下の画像
化方法も提供する。すなわち、前記標本の複数のほぼ平
坦な領域の物理的特性を示すスライスデータを収集する
段階であって、前記ほぼ平坦な領域は特有の前記スライ
スデータのその部分を表わす小領域データで表示される
複数の小領域に夫々分割されるようになっている前記ス
ライスデータ全収集する段階と、前記複数の平坦なスラ
イスの少なくとも一つのほぼ全ての小領域にその小領域
データに従って割り当てられる観測値を割り当てる段階
と、前記平坦な領域の少なくとも最初の一つを割り当で
て尚該領域全形成する段階と、前記当該領域を少なくと
も第２の平坦な領域に外挿し、少なくとも一つの外挿さ
れた当該領域を形成する段階と、前記当該領域内に当該
境界を区定する段階と、小領域データの関数として当該
境界のほぼ全ての小領域を表わす画像データを組立てる
段階と、前記画像データの少なくとも一部を表わす階調
値を割り当で、それによって前記対象の一次元、二次元
ならびに三次元２表わす画像データが割り当てられるよ
うにする段階と、および前記画像データを観測面に投写
する段階とから放る上記画像化方法が提供される。

本発明は、また、標本の三次元像を形成する以下の画像
化装置も提供する。すなわち、前記標本の三次元像を表
わす画像データ全収集する収集手段と、観測領域を有す
る監視手段と、前記画像データを前記観測領域に投写す
る手段と、切断面を固定する手段と、前記切断面を前記
観測領域上に投写する手段と、前記切断面に従って少な
くとも第１の部分と第２の部分とに前記画像データ？分
割する手段と、分割された画像データ全表示する変更画
像データを発生する手段と、および前記変更画像データ
を観測面に投写する手段と全備えた上記画像化装置が提
供される。

本発明は、筐だ、以下の画像化方法も提供する。すなわ
ち、標本の三次元画像を表わす画像データ全収集する段
階と、関連する観測領域に前記画イオデータを投写する
段階と、切断面全形成する段階と、前記関連する観測領
域に前記切断面を投写する段階と、前記切断面に従って
少なくとも第１の部分と第２の部分とに前記画像データ
を分割する段階と、分割された画像データ？表示する変
更画像データを発生する段階と、および関連する観測面
に前記変更画像データ全投写する段階とから成る上記画
像化方法が提供される。

本発明の長所は、従来の画像化装置で得られた一連のス
ライス走査から三次元像を生成する画像化方法および装
置全提供することにある。

本発明の別の利点は、信頼度および解像度の改善された
三次元像の生成方法および装置を提供することにある。

本発明の更に別の利点は、特別のハードウェア全必要と
せずに三次元Ｉ＃！を生成する画像化方法および装置全
提供することにある。

本発明の更に別の利点は、三次元像の面密度ケ視覚化す
ることのできる画像化方法および装置全提供することに
ある。

本発明の更に別の利点は、三次元像の断面の切断を選択
し、観測することのできる画像化方法および装置ｔｔ−
提供することにある。

次に、本発明による上記画像化方法および装置について
、添付の図面を参照しなから一実施例を挙げて更に詳し
く説明する。

（４）実施例第１図は、標本の三次元表示出力音発生する診断用画像
化装置のブロック図全示す。スライスデータを収集する
収集手段Ａはデータ処理／制御回路Ｂとインターフェイ
スで接続する。図から判るように、前記収集手段Ａは、
あとで詳しく説明されるように、ＣＴ走査装置によって
構成されている。しかしながら、明らかに、ＭＲＩ　（
磁気共鳴画像化〕装置のような他の適当なスライス画像
装置を利用して同様のスライスデータ全容易に収集する
こともできる。

＠記ＣＴ走査装置は、画像円１２を貫通するＸ線の扇状
ビームを検出器アレー１４に投写するＸ線源１０から成
る。前記Ｘ線源１０は、前記画像円１２に関連して変化
し、モータ１６の制御を受けてその闇の相対的移動ケ行
なう。伝動装置１８のような手段によシ後続の走査量に
前記画像円１２を通る被検物の画像全増大させることに
よって、複数のほぼ並列なスライスを得ることができる
。処理装［２２は、Ｘ線管制御回路２４とインターフェ
イスで接続し、前記Ｘ線源（Ｘ線管〕１０の回転する陽
欅の加／減速制御を容易にすると共に、Ｘ線の扇状ビー
ムの発生を制御する。配列処理装［２６は、記憶手段２
８で記憶されたプログラムの制御？受けて作動する。前
記配列処理装置は、前記処理装置ｔ２２と関連して作動
すると共に、以下に述べるプログラミングの制御を受け
る。前記配列処理装置は、本発明による装置の迅速な三
次元画像データ処理に有用である。

データ収集回路６０を介して１ｇｆｆ記収集手段Ａから
スライスデータが収集される。前記配列処理装置１ｉ：
２２によって生成された源は、像再構成回路３２によっ
て貴構成される。操作盤２０は、処理ｇｔｉｆ２２と作
業者の相互作用を可能にする。

最後に、表示手段５４によって合成画像を観測すること
ができる。

本実施例における前記配列処理装置２６は、容易に迅速
な計Ｊｌ−行なう三つの処理素子から成る。しかしなが
ら、本発明による装置の原理に従って画像を処理するな
らば、他の処理装置でも適切に作動できることが判る。

前記処理装置は、前記収集手段Ａによって生成された三
次元対象物の連続的スライスから成る一組の鐵ヲ得ると
、その物理的特性を示す、空間的に符号化されたスライ
スデータ音生ずる。

前記ほぼ平坦なスライスの少なくとも一つのほぼ全ての
小領域に観測値を割り当てる手段も設けられている。こ
の観測値には、階調が適している。これらの連続的スラ
イス像は、ＣＴｉたはＭＲＩ走査装置の像と同一の形式
で得られる。

三次元像全生成する本手続きは、前記生成が本配列処理
装置のような従来の処理装置に特に適合可能なものとな
るようにすることである。

骨格、または諸器管などの検査中の三次元対象物は、通
常、多数の連続的断面像スライスに渡って延長している
。例えば腰椎の検査には一組の断面ＣＴ像が必要である
が、これは前記腰椎が１スライスの厚さ以上に延長して
いるためである。前記スライスから前記三次元の対象を
能率的に抽出するには、まず検査中の前記三次元の対象
全包含するのに十分な大きさの三次元の箱（三次元ボッ
クス）を選択する。この当該の箱（ＢＯＩ）と称する三
次元の箱は、スライスセットで表わされるトールボリュ
ーム（ｔｏｌｌｖｏｌｕｍｅ　）より小さく、処理に必
要な全情報量を低減し、よって処理時間全低減する。前
記ＢＯＩは、各画像スライスをその二次元領域に割り当
てるように機能する。次いで、前記データ収集手段から
得たデータで表示される複数の小領域により当該領域（
ＲＯＩ）と称する各領域が構成される。前記ＲＯＩは、
単一のスライスから選択されると共に、後続のスライス
に投写または外挿して実際的なものにするのが望でしい
。

しかしながら、明らかに二つ以上の領域から凡０Ｉ＝ｉ
選択し、ある体積を取シ囲むようにした方がよい場合も
ある。例えば、第１の寸法セットに有する第１の几ＯＩ
と前記第１の寸法セットより大きい、または小さい第２
の寸法セラ）１−有する第２のＲＯＩとを選択し、その
間の中間スライスが前記二つの寸法セットの寸法と関数
的に関連するようにしてもよい。しかしながら、殆んど
の場合、後続のスライスに所与の寸法セットを外挿、ま
たは投写された単一の凡０工が適している。

当該領域が定められると、次いで対象、すなわち被検物
の当該境界がその中から選択される。

前記対象は再び単一のスライスからの単一の几ＯＩから
適当に選択され、当該の箱の後続のＲＣ）Ｉに投写され
る。しかしながら、明らかに、二つ以上の当該領域から
当該境界を選択した方がよい場合もある。

前記当該境界の選択は、前記境界にカーソルを位置決め
するか、または所与の階調で特定の境界を隔絶するかし
て表示装置を手動操作することによって行なうことがで
きる。本実施例では、その双方の組合わせが利用される
。前記当該領域は、最初、平面像として生成される。こ
の当該領域には選択された階調領域が割ｇ当てられ、次
いで前記階調領域内の前記当該領域のみが照らされる。

次いで、作業者または技術者は、操作盤２０（第１図を
参照）を介して、撮ろうとする前記領域内の面、すなわ
ち境界を選択する。次いで、前記当該の箱の後続の領域
にそれが投写される〇第２図では、連続的スライスを順次組立てて得られる当
該の箱３７で標本の対象が表示されている。前記対象、
すなわち標本５４は、全体として二つのスライスで区分
される。当該の領域５６．５８が各スライスから選択さ
れる。前記各当該領域５６．５８自体は、画素と称する
小領域データ４０から成る。前記画素は、前記スライス
画像化装置から収集されたその特定の翼素の物理的特性
の関数でおる特有の観測値、すなわち階Ｒｅ割り当てて
後続の画像を生成するのに使用されるため、そのように
称される。

前記各当該領域５６．５８の画素４０がそのように位置
決めされると、前記被検物の標本の体積特性を示す体積
素（ＶＯＸＥＬ）’ｉ−区定固定ことができる。

前記検査中の対象は、通常、それ全内閉する前記三次元
の箱についで、更に別の処理動作紫受けなければならな
い。本発明による装置では、この処理をセグメンテーシ
ョンと称する。該セグメンテーションは、共に利用され
る多重コンピュータグラフィックスおよび画像処理技術
から成る。これらの技術には、しきい値処理法、輪郭処
理法、および領域拡張法が含まれる。前記セグメンテー
ション処理によシ、標準的処理装置で前記画像処理を完
了することができる。

セグメンテーションにおいて、当該の対象がひとたび上
記のように前記三次元の箱から抽出されれば、前記対象
は簡潔に表示される。本発明による装置直では、走査線
表示方法が実現される。

この方法によれば、前記対象がその体積を完全に充填す
る一組のセグメントで表示される。次いで、前記セグメ
ントの各々をその二つの端点、すなわちそのセグメント
が属するスライス番号と該スライス内の前記セグメント
の行番号で表示する。特に第２（Ｂ）図には、そのよう
な二つのセグメントの生成が図示されている。セグメン
ト４６は端点（画素）４８．５０から生成さｒｌ、セグ
メント５６は端点５８，６０から生成される。

第３図に示すように、前記三次元再構成処理によりいず
れの所与の観測方向にも対象６６の斜視三次元像を生ず
ることができる。各観測方向は、その上に対応する斜視
三次元像が形成される矩形または正方形の観測面６８と
関連する。

この矩形、すなわち観測領域は、前記生成され三次元像
がそれを二次元の観測領域に変位することによって観測
されることから、ヌクリーンと称する。前記動作は、表
示装置Ｊｔ５４　（第１図を参照）で続けられる。

三次元の対象の斜視三次元画像は、前記対象面上の点の
前記スクリーンへの正射影によシ構成されたものとして
観測することができる。前記生成された像を観測する際
、深度のキュー効果金与えるため、前記スクリーン上の
投写点に階調（グレイレベル）と呼ばれる暗影全表わす
数値などの観測値が階調手段を介して割り当てられる。

この割り当てられた階調は、前記スクリーンに対する法
線に沿った前記対象面上の対応する点からの最短距離に
逆比例する。観測方向はスクリーンに垂直であると仮定
する。この構成では、対象面上の２点が前記スクリーン
上の同一点に投写された場合、スクリーンに最も近い点
のみ全観測することができる。更に、前ｄビスクリーン
に近い対象面上の点はより白く表示され、スクリーンか
ら遠い対象面上の点は薄黒く表示されて擬似三次元画像
の生成全容易にする。

前記対象面のわん曲を可視点で表わすため、前記階調手
段に、対応する階調を割ｇ当てる以下の手段全代替的、
または付加的に備えてもよい。すなわち、当該の特定の
点である前記スクリーンに対する法線と前記対象面に対
する法線の角度の余弦の関数である重量が乗じられた階
調を割り当てる手段金偏えてもよい。計算時間と計算機
の記憶域とを有効に利用するため、スクリーン周辺の点
から対象面上の対応する可視点までの距離で前記角度が
予測される。更に正確に説明すると、前記階調の割り当
てに使用される式は下記のように表わすことができる。

ｇ＝ｓｃＡＬＢ　−ｃｏｓ”　Ｍａｘｉｍｕｍ（ＡＶＥ
ＲＤ、ＣＵＴＯＦＦ）、（Ｋ・（ｄ　−ＤＭＡＸ　）　
＋ＧＭＩＮ　）　　　　　式（１）但し、ｇは割り当て
られた階調ｄは割り当てられた観測領域までの距離には（ＧＭＡＸ
　−ＧＭＩＮ　）／　（ＤＭＩＮ　−ＤＭＡＸ　）ＤＭ
ＩＮはα５・ＤＩＡＧＤＭＡＧは１．５・ＤＩＡＧＤＩＡＧは当該の箱の対角線ＡＶＥＲＤは夫々が前記問題の画素の周辺にある四つの
相対する画素対の一つに割り当てられた距離間の差の絶
対値とＭＡＸＡとの間の最小値である四つの数の合計ＧＭＡＸ、　ＧＭＩＮ、　ｍ、　ＭＡＸＡ、　ＣＵＴＯ
ＦＦ、および５ＣＡＬＥは所望の観測特性による任意の
値であり、本実施例における適当な値はＧＭＡＸ＝２５
５、　　ＧＭＩＮ　＝−２５５，ｍ＝２０．　ＭＡＸＡ
＝２５゜ＣＵＴＯＦＦ＝１９９１９．そして５ＣＡＬＥ
＝　１／２００である。

再び第３図全参照するに、表面のレンダリングを処理装
置で実行する場合、矩形スクリーン６８はスクリーン画
素と呼ばれる小さな正方形に分割される。前記対象の三
次元画像を高解像度のものにするには、前記対象の投写
を収容するのに十分な大きさのスクリーンを考えるとよ
い。

この目標全達成するには、当該の箱の対角線がスクリー
ンの側部寸法になるように選択するとよい〇スクリーン全細分化する画素数は一定に保たれているの
で、前記三次元画像の倍率係数は、更に小さなスクリー
ンを選択することで適当に得られる。例えば、２５６×
２５６の画素、または５１２Ｘ５１２の画素が適当に選
択される。前記スクリーンの画素数は、スクリーンの解
４Ｉｊ１度と呼ばれている。前記対象の三次元図の変更
は、対象それ自体を回転するのではなく、スクリーンの
位ｔｔ−変えることによって、適切に実現される。引き
続き第３図を参照するに、そのような前記観測面６８の
位置決めが対象６６に関連して表示されている。既に述
べたように、前記三次元の対象は１組のセグメントで表
示される。

このような表示方法では、前記対象に属する線セグメン
トはその一部分ヲ表示する。全スライスが互いに並列な
場合、しかもスライスの画素への分割が第２（Ｃ）図に
図示の如く矩形グリッドで簡素化される場合、各セグメ
ントはそれ全営む平行六面体を表示する。この平行六面
体９０の寸法は、以下の如く表示される。すなわち、−
前配線セグメント４６の長さ−ｉＬとし、−前記スライ
スの軸方向面における、共通する画素の側部２　ｗとし
、かつ −前記セグメントケ宮むスライスと次のスライス間の距
離ｉＨとして表示される。

実際には、前記対象の表示において前記セグメントと関
連する全平行六面体を結合したものが表示しようとする
三次元の対象であると考えられる。この仮定によれば、
二つの連続するスライス間の距離が短かくなるにつれ、
しかも各スライス全構成する画素数が多くなるにつれ、
精度が増大される。

更に、検査中の前記対象のサンプリングは均一である（
すなわち当該の三次元の箱全体が共通の大きさと形状を
有する小さな非重畳平行六面体、ｆ　ｆｘｂチＭ／セｈ
　（ＶＯＸＢＬＳ　）　７　ａ　（７ｇ３図を参照）に
細分化されている）と仮定する。

この仮定は、前記スライスが全て同じ大きさの小さな画
素に細分化され、しかも二つの連続するスライス間の距
離が前記三次元の箱の全体に渡って一定している場合に
満足される。ボクセルの大面は該ボクセルをはさむ前記
二つのスライスの二面と前記二つの画素を接続する他の
四面とから成る。座標系の適切な選択によシ、全ボクセ
ルの面が座標系の軸に垂直になっていると仮定すると好
都合である。

第４図に図示のボクセルの基本面は、三次元の箱の細分
化における面として形成されたものである。図中、四つ
のスライス８０．８２．８４　および８６によるセグメ
ントが示しであるが、各基本面は座標系の軸の一つに垂
直な矩形として固定されるとよい。

前記表示しようとする対象が該対象全表わす線セグメン
トと関連した全ての平行六面体の結合により近似される
との仮定から、前記平行六面体をおおう前記基本面のみ
が前記対象の三次元面レンダリングを構成すると考えれ
ば十分である。図には、潜在的に可視の基本面と不可視
の基本面に関する概念と、および潜在的可視面の区分に
関する概念とが示しである。２ａｉ類の基本面は参照軸
に直交している。ある基本面は軸の正方向に向いておシ
、別の基本面は負方向に向いている。例えば、可視基本
面９２はＸ軸に直交している。全部で６種類の基本面が
ある。

前記基本面が可視点を含む場合、その基本面は可視であ
ると定められる。所与の画像に対して、ある基本面は可
視であり、ある基本面は不可視である。また、一方の画
像に対しては可視であっても他方の画像に対しては可視
でないこともある。

対象の三次元斜視図全所与の方向に形成する速度全増大
して、本発明による装置が標準的処理装置と使用できる
ようにするため、殆んどめ不可視基本面は、処理しよう
とする面のリストから除去される。前記除去処理用不可
視面を確認するための基準がとらえられる。

基本面が前記対象に属する二つの平行六面体の共通の基
本面である場合はその基本面は不可視である。所与の画
像に対して、可視面は三種類だけである。前記の基準で
排除されなかった基本面全潜在的可視面と称する。

基本面は六つの異なるクラスに分類されるが、その場合
まず最初に、第１の基準を同時に満足させる不可視面が
適当に除去される。

第４図の実施例では、第２の除去基準が図示されている
。Ｘ軸に垂直な平行六面体の二つの基本面のみが潜在的
可視面である。前記基本面は、いずれも、前記対象の表
示出力の対応するセグメントの端点に対応すると共に、
二つの異なるリストに載せられる。前記三次元の対象を
表示する線セグメンｈｈ画像のスライス内でｙ軸に平行
であると仮定する。

正方向に面するｙ軸に垂直な基本面は、それがその真前
の平行六面体の基本面でなければ、潜在的可視面である
。負方向に面するｙ軸に垂直な基本面は、それが真後ろ
の平行六面体の基本面でなければ、潜在的可視面である
。

正方向に面するＸ軸に垂直な基本面は、それがその真上
の平行六面体の基本面でなければ、潜在的可視面である
。負方向に面するｚ軸に垂直な基本面は、それが真下の
平行六面体の基本面でなければ、潜在的可視面である。

正方向に向けられた基本面が潜在的可視面であれば、反
対方向の基本面は潜在的可視面ではない。その逆も同様
である。

軸に垂直な潜在的可視基本面は二つの異なるリストに類
別される。一方のリストは軸の正方向に面する面から成
り、もう一方のリストは負方向に面する面から成る。そ
の結果、前記三次元の対象の潜在的基本面が分類され、
異なるリストに類別される。

所与の画面に対して、各基本面は、平行四辺形として観
測領域、すなわちスクリーン上に投写される。前記基本
面の大きさは同種類の全ての基本面に対して同一である
ため、前記スクリーン上のそれらの投写の大きさは一定
したままである。前記平行四辺形の各点は、観測方向に
沿った前記基本面の点までの距離で割り当てられる。

已つ以上の、異なる基本面からの点がスクリーン上の同
一点に投写される場合、その投写点は最短距離で割り轟
てられる。

全ての潜在的可視面が上記態様で処理されると、スクリ
ーン上の各点に下記のように割り当てることにより、ス
クリーン上の対象画像を陰影を与えることができる。す
なわち、 −　それに投写される基本面の点が何もない場合、前記
点は背景点であり、割り当てられる階ｉ％１４は、例え
ば−１０００のような負数でおる。

−　その他の場せ、前記点は対象面の可視点に対応する
。

上式（１）に関連して、前記点に割り当てられる階調は
、対応するスクリーン上の可視点の距離に反比例し、二
つの数ＡＶ　ＥＲＤとＣＵＴＯＦＦの最大値の余弦の累
乗に比例する。前記（、’ＵＴＯＦＦ’数は定数であり
、−度だけ選択される。前ｄピＡＹＥＢＤ数は他の四つ
の数の総和であるが、これら四つの数は、当該の画素會
取り囲む四つの相対する画素対の一つに１ｉＩｌ！ｇ当
てられる前記距離間の差の絶対値とＭ　ＡＸ　Ａ数との
闇の最小値を得ることに工って夫々求められる。後続の
実施例では、割り当てられた１歇洟ｇが上式（１１Ｋよ
り前記割り当てられた距離ｄの関数として計算される。

第５図および第６図は、三次元像生成処理方法の概要を
流れ図形式で示したものである。

今までの説明は、被検物の標本の三次元像を生成する装
置についてなされたものである。前記装ｆ！ｔは、標本
の寸法を良好に表示するが、標本の分析を行なう場合は
しばしは面密度特性が有用である。初めに述べたように
最初に得られたスライスデータはＣＴＴ査装置またはＭ
Ｒ１走査装置ｉ１などで得られたものである。例えばデ
ータｔＣＴ走査装置で得ようとした場合、スライスデー
タは前記標本のＸ線密度と関数的に関係する。第７図お
よび第８図は、この利用可能なデータニジ三次元像に関
する面密度表示出力を得る装置について、その概要を示
しているが、このことについてはあとで更に詳しく説明
する。

以下のルーチンは、そこで符号化された面密度情報で三
次元像を生成するのに適している。

本夾施例では、記憶装置２４に記憶されたソフトウェア
のルーチンで構成されている。

ここで使用される［密度（ｄｅｎｓ装置ｙ　）　Ｊとは
、ＣＴＴ査装置の場合ＣＴ数全２表し、ＭＢ、Ｉ走査装
置の場合はＴ１．　Ｔ２．　Ｉ几、・・・・（重みづけ
されても、または重みづけされていなくてもよい）′！
！−表わす。

一連の軸方向のスライスから得た密度情報で三次元像を
生ずるには、三次元像の（面情報のみによる）形成に必
要な一連のタスクを実行しなければならない。更に、当
該の画面に見られる対象面上の点座標は前記タスク？実
行中に記録されなければならない。上紀粂件付割り当て
における潜在的可視点座標：・−１、スクリーンの大き
さと同じ大きさの二次元配列を利用ｌ−で記録される。

例えば、観測ス：’７１；−ンに対して基本面を投写し
た場合の１ＩｆＩｌ累の位置が（ｎ、ｎ）であるとする
と、潜在的ｂ［視点の座標は適当な配列で位置（ｎｉ　
、　ｎ　）にｇピ録二λ′Ｌる。前記画素（ｍ、ｎ）が
再び新規の距離で割り当′１＝らオ）ると、既に記録さ
れている前記座標は、Ｘ・↑応“する新規の潜在的可視
点座標と置換される。

三次元の対象の面に関する陰影三次元像が生成されると
、以下のことを行なうために新規のタスクセット全実行
しなければならない。すなわち、（１）前記三次元図を形成中初期に記録された座標を利
用して、前記可視点の、前記対象より得られたスライス
データから密度情報を取り出し、（２）二つの異なる当該領域から適当な画素（すなわち
当該の小領域〕の密度について必要な密度内挿會行ない
、（３）　　この計算された密度値全前記可視点の対象面
を表わす階調と合成し、次いで（４）　　前記三次元像の形成されるスクリーン上への
前記可視点の正射影で上記の積を記憶するためである。

第１の段階では、座標、すなわち可視点の三つの二次元
のＸ線で前記座標の表示出力が列番号、行番号ならびに
当該領域（几ＯＩ）番号に変換され、前記密度数を適当
な凡ＯＩの最初のスライスデータから検索できるように
する。前記可視画素の列数、行数およびＲＯＩ数全含む
配列は、夫々Ｘ配列、Ｙ配列および２配列と称する。前
記最初のスライス像に関する三次元の解像度は不十分で
あるため、通常はスライスを内挿しなければならない。

計算機の記憶場所全節約するため、内挿コードはＺ配列
で記憶される。そのような変換と記憶が行なわれている
間、Ｘ配列、Ｙ配列ならびに２配列で見出された几０工
内の総画素数Ｐも６凡ＯＩごとに記憶される。

第２段階では、別の二次元配列がスクリーン領域の大き
さと同じ大きさで生成される。この配列は、密度情報で
最終的三次元像を生ずるのに利用されるものであり、三
次元像密度スクリーンと称する。既に述べたように、密
度情報を利用せずに形成された三次元ｇ１．を宮む像密
度スクリーンは、三次元像面スクリーンと称する。

第３段階では、前記三次元像密度スクリーンが零に初期
化される。

第４段階では、非零の総数Ｐを有する几０工が読取られ
、次いで以下の動作が行なわれる。

（ａ）　　当該の凡ＯＩ番号と整合する几ＯＩ番号を含
む画素を確認するため前記Ｚ配列を走査する。

例えば、（”＋”）がそのような画素の場所であると仮
定してもよい。

（ｂ）　　前記Ｘ配列、Ｙ配列からの列番号および行番
号を前記場所（ｍ　、　ｎ　）で検索する。（ｘ、ｙ）
は夫々前記列番号および行番号であると仮定する。

（Ｃ）　　密度情報ｄ全前記場所（ｘ＋ｙ）でＨ，ＯＩ
のスライスデータから読取る。このｄｆニアドレスとし
て利用し、全ての潜在的可視基本面ラリストアップした
直後の初期段階で一度だけ形成されるルックアップテー
ブルから数りが読み取られる。前記ルックアップテーブ
ルは、識別ルックアップテーブルとして機能させても工
い。この場付、前記りおよびｄの値が等しければ、不変
更の密度値が得られる。

しかしながら、ある場合、特にｄのダイナミックレンジ
が大であって、三次元の対象が複合面境界を有するよう
な場合には、前記不変更の密度値から良好な画質を得る
ことはできない。

そのような場合には、表示監視装置外の低ダイナミツク
レンジ性能（０から２５５）により前記像のある部分の
面構成が失なわれる。

この問題を回避するため、非線形ルックアップテーブル
を利用してもよい。そのようなルックアップテーブルの
一例としてハ、該ルックアップテーブルを二つの部分に
分割する場合がある。軟組織領域に対応する下側の部分
は識別ルックアップテーブルとして有用である。骨質領
域に対応する上側の部分は、零に近い前記下側のルック
アップテーブルの最下部から始まる勾配のルックアップ
テーブルである。

（ｄ）　　前記数りは、０と１間の重量Ｗと乗算される
。この重量数は、場所（ｍ、ｎ）でＺ配列にはめ込まれ
たコードを利用してルックアップテーブルから検出され
る。

（ｅ）　　前記積ｗ−Ｄは、場所（ｍ、ｎ）で三次元像
密度配列に加算される。

（ｆ）　　前記総数ｐＦｉ、１だけ減分される。

位）　段階（ａ）から（ｇ）ｋ総数Ｐが零になるまで反
履する。

段階５では、段階４の動作が非零値Ｐにより全てのＢＯ
Ｘ毎に反履される。

段ＷＩ６では、前記三次元の対象上の可視点に対応する
全ての画素に対して、前記三次元の密度内容が前記三次
元の面内容と乗算されると共に、その積が前記三次元像
の面配列の最大値で除算される。残りの画素の内容？１
−１０００のような負の数に設定される。この除算は、
面配列が正規化されていない場合、すなわち陰影値が浮
動小数点形式（０と１間の数）になっていない場合にの
み必彼である。以上の６段階により、第８図の「密度情
報の包言」が構成される。

上記手続きは、その概侠が第７図および第８図にほれ図
形式で示しであるように、前記処理装置で実現される。

更に、通常の処理装置における一連のスライス走査から
三次元像を生ずる装置も提供される。

前記装置は、生成された三次元の対象に面密度情報を選
択的に付加する動作全一に言む。また、生成された三次
元の対象の選択された部分全選択的に観測した方がよい
場合も多い。例えば背椎画像柱を例にとると、医者は、
一つ以上の平面に沿って背骨を分割し、その内面？容易
に見たいと思うかもしれない。例えば、第９図で対象、
すなわち標本１００の三次元像は三次元像全表示してい
る。この場合、前記の像１００ケ一つ以上の部分に切断
すること全所望してもよい。

同図には、平面１０２，１０４で形成されたような面に
沿って切断される二つの部分が示しである。

本発明による装置には、三次元１象に対する切断面を区
定する三つの手段が設けられている。

第１の場合は、二本の曲線たて共通の頂点がある。

第１の曲線は一次曲線と称し、第２の曲線は方向性曲線
と称する。第２の場合は、前記面の切断に一本の曲線を
利用する。、第５の場合は、切断面を区定するのに二本
の曲線全利用するが、この時前記曲線には共通の頂点が
ない。

前記曲ｉは、有限数の制御点で区定される。

スクリーンで識別された各点は、三次元対象像の三次元
空間上の点を提供する。二つの連続的制御点と関連する
三次元空間の二点を接続することによって曲線が得られ
る。

上記第１の場合は視覚化が最も峻しいが、第１０図を参
照しながら以下更に詳しく説明する。

この場合、−次曲線と二次曲線は共通の頂点を共有して
いる。前記断面が前記第１０図に示すように得られる。

ブロツクエには前記−次曲線１１０と方向性曲線１１２
とが示しである。これらの曲線は共通の頂点■で整合し
ている。

ブロック■では前記−次曲線の両端が三次元のＢＯＸ　
（当該の箱）を越えるほど延長している。

前記共通の頂点Ｖと前記−次曲線の後方延長の端点と全
接合するベクトル１１４はその後方延長ベクトルと称す
る。

ブロック■では、前記方向性曲線の両端が前記三次元の
箱を越えるほど延長している。前記共通の頂点から開始
するベクトル１１８は、後方延長ベクトルと称する。前
記共通の頂点と前記方向性曲線の後方延長の端点とを接
置する前記ベクトル１１８は、その後方延長ベクトルと
称する。前記延長ベクトル１１６および１２０は前記Ｂ
ＯＩｉ越えるのに必要な延長ベクトルである。

ブロック■では、前記−次曲線が前記方向性曲線の後方
延長ベクトルに等しい変換ベクトルで変換されている。

ブロックＶでは、前記方向性曲線が前記−次曲線の後方
延長ベクトルと等しい変換ベクトルで変換されている。

（前記二つの段階全完了した後、前記変換曲線は新規の
共通頂点Ｖ′と称する一つの共通端点を褥ひ有するよう
になることが判る。〕ブロック■では、前ｄ［−延長された一次日線および方
向性曲線の新規の共通頂点Ｖ′から開始される平行四辺
形完成法により、切断面が生成される。前記共通の頂点
Ｖ′、該共通の頂点Ｖ′の隣りの（前記変換された一次
曲線上の〕点Ｐ１および（前記変換された方向性曲線上
の）点りのような三つの非線形点から開始される前記平
行四辺形完底法によって、別の点Ｃが生成されるが、該
点Ｃは、前記平行四辺形Ｐ、、　Ｖ’、　Ｄｌ、　Ｃの
第４の頂点である。次いで、三つの点Ｐ２．Ｐ１゜Ｃ１
から開始された次の平行四辺形の完成によって、点Ｃ２
が発成される。そして後続の四辺形が同じように完成さ
れてゆく。前記平行四辺形の完成は、最後の平行四辺形
が前記三次元の箱の範囲外になるまで前記−次曲線に沿
って行なわれる。

上記第２の場合、すなわち三次元の対象を部分するのに
一本の曲線のみを利用する場合は、前記通常の段階が続
けられる。但し、前記方向性曲線がスクリーンに垂直な
線になっていると仮定される場合は別である。

第１２図には、上記第３の場合が示しである。

この場合、二つの曲線は共通の頂点？何ら有さずに実現
される。前記切断面は、下記の如く生成される。

まず第１に、三次元１Ｊ１！２０２の曲線に対応する曲
線２００を隔絶する。

第２に、三次元の曲線を有するいずれの当該領域間にも
高々−つの交点があるので、二つの曲線ヶ有するどの当
該領域間にも高々二つの交点があることになる。例えば
、点２０４および２０６がそれである。

第３に、二つの交点’（ｒＮする当該領域上の点は線２
０８と接続する。この線は、切断面の当該領域との交線
と考えられる。

第４に、一つの交点を有する当該領域上で前記切断面の
交線は前記点を通過する線であり、前記切断面の、上記
スライスとの交線に並列であると考えられる。上記スラ
イスが全く存在しない場合は、その方向がスクリーンに
垂直であると考えられる。

第５に、交点を何ら有さない当該領域上で、切断面と当
該領域との交線は、前記切断面と前の当該領域との交線
の前記当該領域への正射影であると考える。この当該領
域が第１の当該領域であるならば、前記交線は当該領域
の範囲外にあると考えられる。

最後に、前記切断面と、前記三次元の箱の全当該領域と
の交線は、実際の三次元の対象を切断するのに利用され
る。前記対象は前記スライスのみで形成されるため、前
記交線で切断を行なうことができる。

上記三つの事例では、当該のどの平面に沿っても三次元
の対象１！　？ｒ容易に、しかも効率的に切断すること
ができる。このことは、医者および技術者が検食手続き
を行なう際の手助けとなる。

前記切断の流れは、下６ピの通シである。

１、　三次元の像を選択する。

Ｚ　前記三次元の源に一つ、または二つの曲線を引き、
切断面を区定する。

五　前記三次元の像上の点金選択し、三次元　４像全生
成する部分全選択する。

４、　既にスクリーン上に引かれている曲線に基づいて
切断面のパッチングを行なう。

５　前記パッチ面によって、当該の箱（すなわち三次元
の箱）が二つの部分に分割される。前記段階３で選択さ
れた点が含まれている部分を識別する。

＆　前記三次元の対象を実際に切断し、前記段階５で選
択された点が含まれている部分を収集する。そして、ｌ　前記収集された部分の三次元像の再構成を行なう。

本発明を好適な実施例を挙げて説明してきたが、上記説
明を読み、かつ理解したうえでその他の改変および変更
も成しうろことが判る。そのような改変および変更が添
付の特許請求の範囲、およびその等何物の範囲内で成さ
れうる限り、前記改変および変更は全て本発明に営まれ
るものとする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による画像化装置のプロック図であり、
第２図は前記本発明による画像化装置によって生成され
た像全示す図であり、第３図はセグメント化された対象
とその観測面への投写を示す図であシ、第４図は三次元
像データの観測面への投写を示し、第５図は前記三次元
像の生成全簡易化する流れ図であり、第６図は前記本発
明によるｔｉ塚化装置の観測動作の流れ図であり、第７
図は前記生成された三次元画像上に面密度ｈｌｒ報？表
示できるようにする本発明による画像化方法および装置
の向上？示す流れ図であり、第８図は前記第７図から継
続する流れ図であυ、第９図は本発明による装置全利用
して切断し、かつ観測するための見本像を示し、第１０
図は本発明による装置を利用して画像を切断する手続き
を示し、第１１図は本発明による装置を利用して切断動
作を行なう訛れ図であり、かつ第１２図は前記第１１図
の切断動作の変更例を示す図である。図中、１０はＸ線源、１２は画儂円、１４は検出器アレ
ー、１６は電動機、１８は伝動装置、２０は操作盤、２
２は処理装置、２４はＸ線管制御回路、２６は配列処理
装置、２８は記憶装置、３０はデータ収集回路、３２は
像再構成回路、５４は表示装置、３６ならびに３８は当
該領域、３７は当該の箱、４０は小領域データ（画素）
、４６はセグメント、６６は対象、６８は観測面、７４
はボクセル、８０．８２．８４ならびに８６はスライス
、９２は基本面、１００は標本（対象〕の三次元１１　
ｆｆｉ夫々示す。特許出願人　　ビカー　インターナショナルインコーポ
レイテッド５　　　　双　翼１　　　　　　　　　　　　　　　　哨ＦＩＧ、５ＦＩＧ、６ＦＩＧ、７Ｆ　Ｉ　Ｇ、　８ＦＩＧ、ｌ２ＦＩＧ、ｌｏＦＩＧ、ｌｌ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）標本の三次元像を形成する画像化方法において、
前記方法は前記標本の複数のほぼ平坦な領域の物理的特
性を示すスライスデータを収集する段階であつて、前記
ほぼ平坦な領域は特有の前記スライスデータのその部分
を表わす小領域データで表示される複数の小領域に夫々
分割されるようになつている前記収集する段階と、前記
複数の平坦なスライスの少なくとも一つのほぼ全ての小
領域にその小領域データに従つて割り当てられる観測値
を割り当てる段階と、前記平坦な領域の少なくとも最初
の一つを割り当てて当該領域を形成する段階と、前記当
該領域を少なくとも第２の平坦な領域に外挿し、少なく
とも一つの外挿された当該領域を形成する段階と、前記
当該領域内に当該境界を区定する段階と、前記小領域デ
ータの関数として当該境界のほぼ全ての小領域を表わす
画像データを組立てる段階と、前記画像データの少なく
とも一部を表わす階調値を割り当て、それによつて前記
対象の一次元、二次元ならびに三次元を表わす画像デー
タが割り当てられる段階と、および前記画像データを観
測面に投写する段階とから成ることを特徴とする上記画
像化方法。
（２）特許請求の範囲第１項に記載の画像化方法におい
て、前記方法は更に前記観測面からの画像データの変位
を測定し、それに従つて前記階調値を調整する段階から
成ることを特徴とする上記画像化方法。
（３）特許請求の範囲第２項に記載の画像化方法におい
て、前記方法は更に前記観測面に対して前記当該境界に
対する法線の角度を測定し、それに従つて複数の前記階
調値を調整する段階から成ることを特徴とする上記画像
化方法。
（４）特許請求の範囲第１項から第３項の前記いずれか
一項に記載の画像化方法において、前記方法は更に前記
当該境界を前記外挿された当該領域の少なくとも一つに
外挿する段階から成ることを特徴とする上記画像化方法
。
（５）特許請求の範囲第１項から第４項の前記いずれか
一項に記載の画像化方法において、前記方法は更に前記
画像データに関連して前記観測面の位置を変更する段階
から成ることを特徴とする上記画像化方法。
（６）標本の三次元像を形成する画像化方法において、
前記方法は前記標本の複数のほぼ平坦な領域の物理的特
性を示す空間的に符号化されたスライスデータを収集す
る段階であつて、前記平坦な領域は前記スライスデータ
のその部分を表わす空間的に符号化された小領域データ
で表示される複数の小領域に夫々分割されるようになつ
ている前記収集する段階と、前記複数の平坦なスライス
の各スライスのほぼ夫々の小領域に観測値を割り当てる
段階であつて、割り当てられた前記観測値は前記小領域
データと関数的に関係するようになつている前記観測値
を割り当てる段階と、前記平面領域の最初の一つを割り
当て、第１の当該領域を形成する段階と、少なくとも第
２の前記平面領域を割り当て、少なくとも第２の当該領
域を形成する段階と、前記第１の当該領域内に第１の当
該境界を区定する段階と、少なくとも前記第２の当該領
域内に第２の当該境界を区定する段階と、ほぼ夫々の観
測値に関連して関係する観測面の位置を区定する段階と
、前記関係する観測面からのその変位に従つてほぼ夫々
の観測値を調整する段階と、前記ほぼ夫々の観測値をそ
れが得られた前記小領域データに従つて変更する段階と
、および前記画像データを前記観測面に投写する段階と
から成ることを特徴とする上記画像化方法。
（７）特許請求の範囲第６項に記載の画像化方法におい
て、前記方法は更に前記各当該境界を複数のほぼ並列な
線形データセグメントとして区定する段階から成ること
を特徴とする上記画像化方法。
（８）特許請求の範囲第７項に記載の画像化方法におい
て、前記方法は更に前記データセグメントの各々の潜在
的可視面部分を判定する段階であつて、前記可視面部分
は別の前記データセグメントと交差せずに前記観測面に
直接投写可能なデータセグメントの可視面部分として区
定される前記判定する段階から成ることを特徴とする上
記画像化方法。
（９）特許請求の範囲第６項から第８項の前記いずれか
一項に記載の画像化方法において、前記方法は前記平坦
な領域の最初の一つを割り当てて第１の当該領域を形成
する前記段階の外挿として前記第２の当該領域を形成す
る段階から成ることを特徴とする上記画像化方法。
（１０）特許請求の範囲第６項から第９項の前記いずれ
か一項に記載の画像化方法において、前記方法は前記第
１の当該境界の外挿として前記第２の当該境界を定める
段階から成ることを特徴とする上記画像化方法。
（１１）標本の三次元像を表わす画像データを収集する
段階と、関連する観測領域に前記画像データを投写する
段階と、切断面を区定する段階と、前記関連する観測領
域に前記切断面を投写する段階と、前記切断面に従つて
少なくとも第１の部分と第２の部分とに前記画像データ
を分割する段階と、分割された画像データを表示する変
更画像データを発生する段階と、および関連する観測面
に前記変更画像データを投写する段階とから成ることを
特徴とする上記画像化方法。
（１２）特許請求の範囲第１１項に記載の画像化方法に
おいて、前記方法は更に前記部分の一方を選択する段階
から成り、その場合前記変更画像データを発生する段階
は前記選択された部分から成る画像データに対して行な
われることを特徴とする上記画像化方法。
（１３）特許請求の範囲第１１項、または第１２項に記
載の画像化方法において、前記方法は更に前記変更画像
データに従つて前記観測面の位置を変更する段階から成
ることを特徴とする上記画像化方法。
（１４）特許請求の範囲第１１項から第１３項の前記い
ずれか一項に記載の画像化方法において、前記方法は更
に前記画像データの小領域に階調値を割り当て、それに
よつて一次元、二次元ならびに三次元を表わす画像デー
タが割り当てられるようにする段階から成ることを特徴
とする上記画像化方法。
（１５）特許請求の範囲第１４項に記載の画像化方法に
おいて、前記方法は更に前記画像データの前記観測面か
らの感知した変位に従つて前記階調値を調整する段階か
ら成ることを特徴とする上記画像化方法。
（１６）特許請求の範囲第１５項に記載の画像化方法に
おいて、前記方法は更に前記観測面に対して前記当該境
界に対する法線の角度に従い前記複数の階調値を調整す
る段階から成ることを特徴とする上記画像化方法。
（１７）特許請求の範囲第１１項から第１６項の前記い
ずれか一項に記載の画像化方法において、前記方法は更
に複数のほぼ並列な二次元像から前記三次元の画像デー
タを得る段階から成ることを特徴とする上記画像化方法
。
（１８）標本の三次元画像を形成する画像化装置におい
て、前記装置は前記標本の複数のほぼ平坦な領域の物理
的特性を示すスライスデータを収集する収集手段であつ
て、前記平坦な領域は特有の前記スライスデータのその
部分を表わす小領域データで表示される複数の小領域に
夫々分割されるようになつている前記収集手段と、前記
複数のほぼ平坦なスライスの少なくとも一つのほぼ全て
の小領域にその小領域データに従つて割り当てられる観
測値を割り当てる手段と、前記平坦な領域の少なくとも
最初の一つを割り当てて当該領域を形成する手段と、前
記当該領域内に当該境界を区定する手段と、前記小領域
データの関数として前記当該境界のほぼ全ての小領域を
表わす画像データを組立てる手段と、前記画像データの
少なくとも一部分を表わす階調値を割り当て、それによ
つて前記対象の一次元、二次元ならびに三次元を表わす
画像データが割り当てられるようにする階調手段と、お
よび前記画像データを観測面に投写する手段とを備えて
いることを特徴とする上記画像化装置。
（１９）特許請求の範囲第１８項に記載の画像化装置に
おいて、前記階調手段は前記観測面からの前記画像デー
タの感知した変位に従つて前記階調値を調整する手段を
備えていることを特徴とする上記画像化装置。
（２０）特許請求の範囲第１９項に記載の画像化装置に
おいて、前記階調手段は更に前記観測面に対して前記当
該境界に対する法線の角度に従い前記複数の階調値を調
整する手段を備えていることを特徴とする上記画像化装
置。
（２１）特許請求の範囲第１８項から第２０項の前記い
ずれか一項に記載の画像化装置において、前記装置は少
なくとも第２の平坦な領域に前記当該領域を外挿し、少
なくとも一つの外挿された当該領域を形成する手段を備
えていることを特徴とする上記画像化装置。
（２２）特許請求の範囲の前記いずれか一項に記載の画
像化装置において、前記装置は少なくとも第２の当該領
域に前記当該境界を外挿する手段を更に備えていること
を特徴とする上記画像化装置。
（２３）特許請求の範囲第２１項に記載の画像化装置に
おいて、前記第２の当該領域は少なくとも一つの前記外
挿された当該領域であることを特徴とする上記画像化装
置。
（２４）特許請求の範囲の前記いずれか一項に記載の画
像化装置において、前記装置は前記画像化データに関連
して前記観測面の位置を変更する手段を更に備えている
ことを特徴とする上記画像化装置。
（２５）特許請求の範囲の前記いずれか一項に記載の画
像化装置において、前記収集手段は磁気共鳴装置または
コンピュータ断層撮影装置から成ることを特徴とする上
記画像化装置。
（２６）標本の三次元像を形成する画像化装置において
、前記装置は前記標本の複数のほぼ平坦な領域の物理的
特性を示す空間的に符号化されたスライスデータを収集
する収集手段であつて、前記平坦な領域は特有の前記ス
ライスデータのその部分を表わす空間的に符号化された
小領域データで表示される複数の小領域に夫々分割され
るようになつている前記収集手段と、前記複数の平坦な
スライスの各スライスのほぼ夫々の小領域に観測値を割
り当てる割り当て手段であつて、割り当てられた前記観
測値は前記小領域データと関数的に関係するようになつ
ている前記割り当て手段と、前記平坦な領域の最初の一
つを割り当て、第１の当該領域を形成する手段と少なく
とも第２の前記平坦な領域を割り当て、少なくとも第２
の当該領域を形成する手段とから成る区分化手段と、前
記第１の当該領域内に少なくとも第１の当該境界を区定
する手段と少なくとも前記第２の当該領域に第２の当該
境界を区定する手段とから成る境界手段と、ほぼ夫夫の
観測値に関連して関係する観測面の位置を区定する手段
と、前記関係する観測面からのその変位に従つてほぼ夫
々の観測値を調整する階調手段と、前記ほぼ夫々の観測
値をそれが得られた前記小領域データに従つて変更する
手段と、および前記画像データを前記観測面に投写する
手段とを備えていることを特徴とする上記画像化装置。
（２７）特許請求の範囲第２６項に記載の画像化装置に
おいて、前記装置は複数のほぼ並列な線形データセグメ
ントとして前記各当該境界を区定する手段を更に備えて
いることを特徴とする上記画像化装置。
（２８）特許請求の範囲第２７項に記載の画像化装置に
おいて、前記装置は前記データセグメントの各々の潜在
的可視面部分を判定する判定手段であつて、前記可視面
部分は別の前記データセグメントと交差せずに前記観測
面に直接投写可能なデータセグメントの可視面部分とし
て区定される前記判定手段を更に備えていることを特徴
とする上記画像化装置。
（２９）特許請求の範囲第２６項から第２８項の前記い
ずれか一項に記載の画像化装置において、前記区分化手
段は前記第１の当該領域からの区分化の外挿として前記
第２の当該領域を形成する手段を備えていることを特徴
とする上記画像化装置。
（３０）特許請求の範囲第２６項から第２９項の前記い
ずれか一項に記載の画像化装置において、前記境界手段
は前記第１の当該境界の外挿として前記第２の当該境界
を区定する手段を備えていることを特徴とする上記画像
化装置。
（３１）標本の三次元像を形成する画像化装置において
、前記装置は前記標本の三次元像を表わす画像データを
収集する収集手段と、観測領域を有する監視手段と、前
記画像データを前記観測領域に投写する手段と、切断面
を区定する手段と、前記切断面を前記観測領域に投写す
る手段と、前記切断面に従つて少なくとも第１の部分と
第２の部分とに前記画像データを分割する手段と、分割
された画像データを表示する変更画像データを発生する
手段と、および前記変更画像データを前記観測面に投写
する手段とを備えていることを特徴とする上記画像化装
置。
（３２）特許請求の範囲第（３１）項に記載の画像化装
置において、前記装置は前記部分の一方を選択する選択
手段を更に備えており、その場合前記変更画像データは
前記選択された部分から成ることを特徴とする上記画像
化装置。
（３３）特許請求の範囲第（３１）項または第３２項に
記載の画像化装置において、前記装置は前記変更画像デ
ータに従つて前記観測面の位置を変更する手段を備えて
いることを特徴とする上記画像化装置。
（３４）特許請求の範囲第９項、第１０項、第３１項お
よび第３２項の前記いずれか一項に記載の画像化装置に
おいて、前記装置は前記画像データの小領域に階調値を
割り当てる階調手段を更に備え、それによつて一次元、
二次元ならびに三次元を表わす画像データが割り当てら
れるようにすることを特徴とする上記画像化装置。
（３５）特許請求の範囲第３４項に記載の画像化装置に
おいて、前記階調手段は前記画像データの前記観測面か
らの感知した変位に従つて前記階調値を調整する手段を
更に備えていることを特徴とする上記画像化装置。
（３６）特許請求の範囲第３５項に記載の画像化装置に
おいて、前記階調手段は前記観測面に対して前記当該境
界に対する法線の角度に従つて前記複数の階調値を調整
する手段を更に備えていることを特徴とする上記画像化
装置。
（３７）特許請求の範囲第３１項から第３６項の前記い
ずれか一項に記載の画像化装置において、前記装置は複
数のほぼ並列な二次元像から前記三次元の画像データを
得る走査手段を更に備えていることを特徴とする上記画
像化装置。
（３８）特許請求の範囲第３７項に記載の前記画像化装
置において、前記走査手段はコンピュータ断層撮影装置
または磁気共鳴画像化装置であることを特徴とする上記
画像化装置。