JPH01292584A

JPH01292584A - 画像表示装置

Info

Publication number: JPH01292584A
Application number: JP63123527A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Machida; 好男町田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-05-20
Filing date: 1988-05-20
Publication date: 1989-11-24

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】［発明の目的コ（産業上の利用分野）本発明は、磁気共鳴イメージング装置やＸ線ＣＴスキャ
ナ装置の如き断層像映像化装置によって得られた物体の
３次元データを用い、該３次元データにて表わされた物
体の所望の視線方向から見た任意切出し面又は表面を表
示する画像表示装置に関し、特に、その表示方式に改良
を加えた画像表示装置に関する。

（従来の技術）画像の表示には２次元表示や３次元表示がある。例えば
、医用画像について述べるならば、磁気共鳴イメージン
グ装置、Ｘ線ＣＴスキャナ装置。

超音波断層像映像化装置、エミツションＣＴ装置の如き
断層像映像化装置を用いることにより生体の２次元像例
えばある厚さを持ったスライス像を容易に得ることがで
き、これを表示することにより器官や病変部を観察する
ことができるようになる。

この場合、画像上にあって器官や病変部は２次元的に現
れるが、実際の器官や病変部は３次元であるので、観察
者（医師）は、画像観察するに際しては解剖学的知識や
経験を交えて、頭の中にその３次元像を連想することに
より、認識の程度を確実ならしめているのが現状である
。

一方、磁気共鳴イメージング装置を用いた例えば第１３
図（ａ）に示すボリュームスキャン法によれば、物体の
３次元データが容易に得ることができるようになる。ま
た、第１３図（ｂ）に示すように、マノ□レチスライス
スキャン法によっても、物体の、３次元云＝夕が容易に
得ることができるようにな′る。゛これらによっ゛て得
られた物体の３次元データを用トλ、該３次元データに
て表わされた物体の所望の視線方向から見た任意切出し
面又は表面を表示することが行なわれるよ、うになって
きて′いる。

ここで、任意切出し面を表示する方法は、例えば高速Ｍ
　Ｐ　Ｒ（Ｍａｌｔｉ　Ｐｌａｎｅｒ　Ｒｅｆｏｒｍａ
ｔ）法が一例であり、これは一つの例えばアキシャル像
を表示した上に、術者がキー人力や座標入力装置のトラ
ックボール入力によりカーソルを操作し、このアキシャ
ル像上のカーソル位置のコロナル像やサ　□ジタル像若
しくは任意オブリーク像を表示するものである。これは
カーソル位置におけるコロナル像やサジタル像若しくは
任意オブリーク像に相当するデータアドレスを算出し該
算出アドレスを３次元データメモリにアクセスし、読出
したデータを集合することにより画像を生成し表示に供
するものである。

また、表面表示法は、第１３図（ｂ）に示すように３次
元データからある視野領域の表面データを抽出して該デ
ータに遠近（陰影）を施して表示するものである。

（発明が解決しようとする課題）以上を踏まえて、表糸の際にはその視線方向を、第１４
図（ａ）（ｂ）に示すように、球面座標のチルト角θ、
スリュー角φをキー人力により指定゛して決めるように
しているが、これは操作性が悪い。

また、このような断面変換表示法や表面表示法にあって
は、表示されている画像が、どの方向から見ている像で
あるのかを術者が認識している前提で観察することが重
要である。これは、表示対象の物体の解剖学的知識や経
験が十分にある場合は問題はないが、例えば部分的に欠
損した頭蓋を上記手法で観察するような場合は問題とな
る。例えば、通常は眼孔や鼻骨を指標として表示像に現
れている部分々を適確に位置の認識を行うことができる
か、例えば部分的に欠損した頭蓋を上記手法で観察する
ような場合、指標が定まらない場合があり、このため位
置の認識を行えないことがある。

そこで、認識対象を多方向から観察すべく視線軸方向を
変えることにより、このような不具合を幾分でも解消し
ようとする方法がある。この方法では、トラックボール
、マウス、キー操作により視線軸方向の変更を行なうよ
うにするが、この場合、どのように視線軸か変わるのか
は分りにくい。

例えば、視線軸の向きを変える方向は曲面座標に沿って
いるが、現在表示している画像の視線軸の方向に依存す
るところが大であるため、先ず、現在の視線軸がどの方
向であり、そして視線軸が変化する方向はどの方向であ
るのかは、術者には容易に分りにくい。以下、このこと
を第１５図〜第１７図を参照して説明する。

例えば、第′１５図に示す円柱の画像の表面表示につい
て考える。第１５図では紙面の直交方向が視線軸となっ
ている。ここで、術者は、第１５図の円柱をもっと右か
ら観察したいと望んで、ｌ・ラツクボール、マウス、キ
ー操作により視線軸方向の変更を行ったとする。このと
き、第１６図（ａ）→第１６図（ｂ）−４第１６図（ｃ
）→第１６図（ｄ）のように、第１５図と同じ回転軸Ａ
Ｉで回転するのかく第１７図（ａ）→第１７図（ｂ）→
第１７図（Ｃ）→第１７図（ｄ）のように、第１５図と
異なる回転軸Ａ２で回転するのかは、操作する前には区
別がつかないものである。このため、所望の方向に視線
軸を設定するためには幾度かの設定変更が必要になり、
結果的には多くの時間を要してしまう。

そこで本発明の目的は、操作が容易にして所望の方向に
視線軸を設定できるようにした画像表示装置を提供する
ことにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は上記課題を解決し且つ目的を達成するために次
のような手段を講じた構成としている。

すなわち、本発明は、３次元データにて表わされた物体
の所望の視線軸方向から見た任意切出し面又は表面を観
察対象画像として表示する画像表示装置において、表示
された画像における視線方向を明示した球面座標像を、
前記観察対象画像と共に表示するようにしたことを特徴
とする。

（作用）このような構成によれば、観察対象の表示像における座
標関係と視線方向とを、球面座標像により認識できるの
で、表示像の視線方向を変えるに際してその操作前に変
化の行く末を推測でき、また操作後にあっては変化の推
移を追認できるようになる。従って、術者は、視線方向
を変える操作前と後の結果を直ちに認識できることがら
、再設定操作がし易くなり、結果的には、所望の視線軸
に設定するまでの時間を短縮することかできる。

（実施例）以下本発明にかかる画像表示装置の一実施例を第１図を
参照して説明する。

第１図に示すように、画像メモリ１には、例えば磁気共
鳴イメージング装置のボリュームスキャン法による人の
頭部の３次元データが格納されている。演算装置２は高
速イメージプロセッサを主体とするものであって、３次
元データに対してコンソール３によって指定された視野
領域設定指令に基づいて該視野領域の表面データを抽出
して該データに遠近（陰影）を施してモニタ４の観察対
象画像表示エリア４ａに観察対象画像Ｍｌとして表示さ
せるものである。また、この演算装置２はコンソール３
によって指定された視野領域設定指令に対応する視線方
向を明示した球面座標像ＧＩをモニタ４のリファビンス
画像像表示エリア４ｂに表示させるものである。ここで
、コンソール３は、例えば第２図に示すように、視線軸
の上下左右を設定する４つのキースイッチ３ａを有して
いる。

このような構成における作用を説明する。先ず、観察対
象画像Ｍｌと球面座標像ＧＩとの関係について、視線方
向は、第３図に示すように視線軸ＶＤをチルト角θ、ス
リュー角φで表わす。この表現法は例えば体軸方向を地
球儀の地軸としているもので、ある位置を緯度と経度に
より表現しているものであり、位置の認識を容易に行な
うことができる。また、球面座標像Ｇｌは、第４図に示
すように、ここでの観察対象画像ＭＩは頭部像であるの
で複数の緯度線、経度線の現れた３次元表示地球儀像と
する。

具体的に、チルト角θ、スリュー角φで定まった視線方
向（視線軸ＶＤ）に対応した観察対象画像の表示例を示
す。すなわち、顔の表面方向を基準とし、これを視線方
向（チルト角ｏ°、スリュー角０°）の場合とする。こ
のときの観察対象画像Ｍｌの表示は第５図（ａ）のよう
になる。また、第５図（ｂ）は視線方向（チルト角４５
°、スリュー角０°）の場合の観察対象画像Ｍｌの表示
である。

ここで、観察対象画像ＭＩをチルト角４５°を一定とし
た座標条件の下で視線方向を右に移して行くと、第６図
（ａ）（ｂ）（ｃ）のようになる。

この座標条件を無視して単に視線方向を右に移して行く
と、第７図（ａ）（ｂ）（ｃ）のようになることがある
。つまり、この第６図の表示例と第７図の表示例とは明
確に区別されなければなう。

ず、この区別を球面座標像Ｇｌにて行っている。。

すなわち、第８図（ａ、　）→第８図（ｂ）　？ように
、視線軸ＶＤが明示され且つ基準緯度、−経度が明示さ
れた球面、座標像ＧＩにより、画像の推移を明確に認識
できるようになる。つまり、第９図で視線軸ＶＤの矢印
方向へ連続的に変化させた場合であっても、それに対応
して観察対象画像Ｍｌの変化を容易に認識できることに
なる。

また、第１２図（ａ）（ｂ）又は第１２図（ｃ）（ｄ）
に示すように球面座標像Ｇｌ上に視線軸ＶＤの変化方向
を示す像（破線矢印）ＧＩＪ７を表示することにより、
−層、視線軸ＶＤの変化の方向を容易に認識できるよう
になる。この場合、逆に座標条件を無視した第７図の方
法の表示例を極端にすると、観察対象画像ＭＩは例えば
第１０図（ａ）　→第１０図（ｂ）　→第１０図（ｃ）
　→第１０図（ｄ）のようになるが、この場合も球面座
標像ＧＩは第１１図（ａ）−節１１図（ｂ）　→第１１
図（Ｃ）→第１１図（ｄ）のように表示され、画像の推
移を明確に認識できるようになる。なお、第１２図（ａ
）及び第１２図（ｂ）に相当するものは第１２図（ｅ）
及び第１２図（ｆ）になる。

以上のように本実施例によれば、観察対象画像ＭＩにお
ける座標関係と視線方向とを、球面座標像ＧＩにより認
識できるので、表示像ＭＩの視線方向を変えるに際して
その操作前に変化の行く末を推測でき、また操作後にあ
っては変化の推移を追認できるようになる。従って、術
者は、視線方向を変える操作前と後の結果を直ちに認識
できることから、再設定操作がし易くなり、結果的には
、所望の視線軸に設定するまでの時間を短縮することが
できる。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できるもの
である。

［発明の効果］以上のように本発明では、表示された画像における視線
方向を明示した球面座標像を、前記観察対象画像と共に
表示するようにしたので、観察対象の表示像における座
標関係と視線方向とを、球面座標像により認識できるよ
うになり、表示像の視線方向を変えるに際してその操作
前に変化の行く末を推７１＋１１でき、また操作後にあ
っては変化の推移を追認できるようになる。従って、術
者は、視線方向を変える操作前と後の結果を直ちに認識
できることから、再設定操作がし易くなり、結果的には
、所望の視線軸に設定するまでの時間を短縮することが
できる。

よって本発明によれば、操作か容易にして所望の方向に
視線軸を設定できるようにした画像表示装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる画像表示装置の一実施例のブロ
ック図、第２図は第１図のコンソールにおける座標入力
装置の一例を示す図、第３図は視線軸の方向の定義を示
す図、第４図は球面座標像を示す図、第５図〜第７図及
び第１０図は視線軸か変化した場合における観察対象画
像の表示例を示す図、第８図、第９図及び第１１図は視
線軸が変化した場合における球面座標像の表示例を示す
図、第１２図は球面座標像の異なる形態を示す図、第１
３図は３次元データ及びその表示例を示す図、第１４図
は視線軸の方向の定義を示す図、第１５図〜第１７図は
従来例の問題点を示す図である。１・・画像メモリ、２・・・演算装置、３・・・コンソ
ール、４・・・モニタ、Ｍｌ・・・観察対象画像、ＧＩ
・・・球面座標像。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 −　　　　　　　　　　　　収

Claims

【特許請求の範囲】

　３次元データにて表わされた物体の所望の視線方向か
ら見た任意切出し面又は表面を観察対象画像として表示
する画像表示装置において、表示された画像における視
線方向を明示した球面座標像を、前記観察対象画像と共
に表示するようにしたことを特徴とする画像表示装置。