JPH11259676A - 三次元画像処理装置 - Google Patents
三次元画像処理装置Info
- Publication number
- JPH11259676A JPH11259676A JP10078581A JP7858198A JPH11259676A JP H11259676 A JPH11259676 A JP H11259676A JP 10078581 A JP10078581 A JP 10078581A JP 7858198 A JP7858198 A JP 7858198A JP H11259676 A JPH11259676 A JP H11259676A
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- JP
- Japan
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- image
- line
- sight
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- Image Generation (AREA)
- Image Analysis (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Image Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 観察対象の僅かな凹凸を容易に認識すること
ができる三次元画像処理装置を提供する。 【解決手段】 複数のＣＴ画像を積み上げた原画像内に
視点位置と視点位置からの視線方向とが設定され、視線
が視線方向と垂直な投影面と交わる点をｃ点とする。前
記原画像は、中心投影法によって、視点を中心に投影面
に投影される。本発明では、光源が視線上の視点とｃ点
との間に設定され、視線に沿って移動可能である。血管
壁を示す原画像は投影面に投影され、該投影像は前記光
源からの距離の変化に応じて陰影づけされる。画素点ｐ
１，ｐ２は光源からの距離の変化が大きいため暗く表示
され、画素点ｐ３，ｐ４は光源からの距離の変化が小さ
いため明るく表示される。このように、光源を視線に沿
って各画素点に近づけることによって、各画素点の明る
さの変化が大きくなり、血管壁の僅かな凹凸を認識する
ことができる。
ができる三次元画像処理装置を提供する。 【解決手段】 複数のＣＴ画像を積み上げた原画像内に
視点位置と視点位置からの視線方向とが設定され、視線
が視線方向と垂直な投影面と交わる点をｃ点とする。前
記原画像は、中心投影法によって、視点を中心に投影面
に投影される。本発明では、光源が視線上の視点とｃ点
との間に設定され、視線に沿って移動可能である。血管
壁を示す原画像は投影面に投影され、該投影像は前記光
源からの距離の変化に応じて陰影づけされる。画素点ｐ
１，ｐ２は光源からの距離の変化が大きいため暗く表示
され、画素点ｐ３，ｐ４は光源からの距離の変化が小さ
いため明るく表示される。このように、光源を視線に沿
って各画素点に近づけることによって、各画素点の明る
さの変化が大きくなり、血管壁の僅かな凹凸を認識する
ことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は三次元画像処理装置
に係り、特に観察対象を示す複数の断層像を投影面に投
影し、該投影像に陰影づけを行って三次元画像を作成す
る三次元画像処理装置に関する。
に係り、特に観察対象を示す複数の断層像を投影面に投
影し、該投影像に陰影づけを行って三次元画像を作成す
る三次元画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】血管の内部を内視鏡的に観察する際に
は、中心投影法によって、血管の内部に設定された点状
の視点と所定の投影面との間の原画像を、前記視点を中
心として投影面に投影する。該投影像に陰影づけするこ
とによって、血管の内部の三次元画像が作成されて、表
示画面に表示される。
は、中心投影法によって、血管の内部に設定された点状
の視点と所定の投影面との間の原画像を、前記視点を中
心として投影面に投影する。該投影像に陰影づけするこ
とによって、血管の内部の三次元画像が作成されて、表
示画面に表示される。
【０００３】従来、投影像に陰影づけする方法として、
サーフェイス画像では、図８に示すように視点位置に光
源を設け、積み上げた断層像上の等濃度面の法線が視線
方向（投影面と直交する方向）を向いている部分は明る
く表示され、視線方向から外れるにしたがって暗く表示
される。
サーフェイス画像では、図８に示すように視点位置に光
源を設け、積み上げた断層像上の等濃度面の法線が視線
方向（投影面と直交する方向）を向いている部分は明る
く表示され、視線方向から外れるにしたがって暗く表示
される。
【０００４】また、デプス画像（視点から画素点までの
距離情報で陰影づけする画像）をサーフェイス画像に変
換する方法では、デプス画像での距離情報を基に視点か
ら画素点までの距離の変化を求め、距離の変化が大きい
部分は暗く表示され、距離の変化が小さい部分は明るく
表示される。
距離情報で陰影づけする画像）をサーフェイス画像に変
換する方法では、デプス画像での距離情報を基に視点か
ら画素点までの距離の変化を求め、距離の変化が大きい
部分は暗く表示され、距離の変化が小さい部分は明るく
表示される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、画素点
ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４は何れも視点からの距離の変化
が小さいので明るく表示され、明るさの変化が少なく、
血管壁面の僅かな凹凸が認識しずらいという問題があっ
た。本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、
観察対象の僅かな凹凸を容易に認識することができる三
次元画像処理装置を提供することを目的とする。
ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４は何れも視点からの距離の変化
が小さいので明るく表示され、明るさの変化が少なく、
血管壁面の僅かな凹凸が認識しずらいという問題があっ
た。本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、
観察対象の僅かな凹凸を容易に認識することができる三
次元画像処理装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決する為の手段】本発明は前記目的を達成す
るために、複数の断層像を積み上げた原画像内における
１つの視点位置及び該視点位置からの視線方向を設定
し、前記視点位置を起点とした中心投影法を使用して投
影面上に前記原画像を投影し、陰影づけ処理手段により
前記投影した投影像に陰影をつけて疑似三次元画像とし
てモニタ画面に表示する三次元画像処理装置において、
前記陰影づけ処理手段は、前記視線上の任意の位置に仮
想の光源を設定する光源設定手段を有し、該光源設定手
段によって設定した光源の位置に応じて前記投影像に陰
影づけ処理を行うことを特徴とする。
るために、複数の断層像を積み上げた原画像内における
１つの視点位置及び該視点位置からの視線方向を設定
し、前記視点位置を起点とした中心投影法を使用して投
影面上に前記原画像を投影し、陰影づけ処理手段により
前記投影した投影像に陰影をつけて疑似三次元画像とし
てモニタ画面に表示する三次元画像処理装置において、
前記陰影づけ処理手段は、前記視線上の任意の位置に仮
想の光源を設定する光源設定手段を有し、該光源設定手
段によって設定した光源の位置に応じて前記投影像に陰
影づけ処理を行うことを特徴とする。
【０００７】本発明によれば、光源設定手段によって仮
想の光源を視線上の任意の位置に設定し、投影像は前記
光源設定手段によって設定された光源の位置に応じて陰
影づけ処理が行われる。光源を視線上の任意の位置に設
定することによって、モニタ画面に表示される疑似三次
元画像から観察対象の僅かな凹凸を認識することができ
る。
想の光源を視線上の任意の位置に設定し、投影像は前記
光源設定手段によって設定された光源の位置に応じて陰
影づけ処理が行われる。光源を視線上の任意の位置に設
定することによって、モニタ画面に表示される疑似三次
元画像から観察対象の僅かな凹凸を認識することができ
る。
【０００８】また、複数の光源を視線上の任意の位置に
設定し、各光源位置に応じて陰影づけ処理された複数の
疑似三次元画像としてモニタ画面に表示してもよい。前
記複数の疑似三次元画像をモニタ画面に表示する際に
は、複数の疑似三次元画像を順次表示してもよいし並列
表示してもよい。さらに、前記陰影づけ処理手段の処理
手順を記録媒体に記録し、該記録媒体に記録された処理
手順に従って陰影づけ処理を行ってもよい。
設定し、各光源位置に応じて陰影づけ処理された複数の
疑似三次元画像としてモニタ画面に表示してもよい。前
記複数の疑似三次元画像をモニタ画面に表示する際に
は、複数の疑似三次元画像を順次表示してもよいし並列
表示してもよい。さらに、前記陰影づけ処理手段の処理
手順を記録媒体に記録し、該記録媒体に記録された処理
手順に従って陰影づけ処理を行ってもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る三次元画像処理装置の好ましい実施の形態について詳
説する。
る三次元画像処理装置の好ましい実施の形態について詳
説する。
【００１０】図１に示すように、複数のＣＴ画像を積み
上げた原画像内に視点位置と視点位置からの視線方向と
が設定され、視線が視線方向と垂直な投影面と交わる点
をｃ点とする。前記原画像は、中心投影法によって、視
点を中心に投影面に投影される。本発明では、光源が視
線上の視点とｃ点との間に設定され、視線に沿って移動
可能である。
上げた原画像内に視点位置と視点位置からの視線方向と
が設定され、視線が視線方向と垂直な投影面と交わる点
をｃ点とする。前記原画像は、中心投影法によって、視
点を中心に投影面に投影される。本発明では、光源が視
線上の視点とｃ点との間に設定され、視線に沿って移動
可能である。
【００１１】図２に示すように、血管の内部を内視鏡的
に観察する場合、視点位置が血管の内部に設定され、血
管壁を示す原画像は投影面に投影され、該投影像は前記
光源からの距離の変化に応じて陰影づけされる。例え
ば、画素点ｐ１，ｐ２は光源からの距離の変化が大きい
ため暗く表示され、画素点ｐ３，ｐ４は光源からの距離
の変化が小さいため明るく表示される。このように、光
源を視線に沿って各画素点に近づけることによって、各
画素点の明るさの変化が大きくなり、血管壁の僅かな凹
凸を認識することができる。
に観察する場合、視点位置が血管の内部に設定され、血
管壁を示す原画像は投影面に投影され、該投影像は前記
光源からの距離の変化に応じて陰影づけされる。例え
ば、画素点ｐ１，ｐ２は光源からの距離の変化が大きい
ため暗く表示され、画素点ｐ３，ｐ４は光源からの距離
の変化が小さいため明るく表示される。このように、光
源を視線に沿って各画素点に近づけることによって、各
画素点の明るさの変化が大きくなり、血管壁の僅かな凹
凸を認識することができる。
【００１２】図３は、ＣＲＴ４５の画面構成を示す説明
図である。ＣＲＴ４５にはマウス４７が接続され、マウ
スポインタ１７が表示される。ＣＲＴ４５の中央部には
三次元画像１６が表示され、前記三次元画像１６の左方
には、視点前進ボタン１８と視点後退ボタン１９と光源
前進ボタン２０と光源後退ボタン２１と終了ボタン２２
とが表示される。
図である。ＣＲＴ４５にはマウス４７が接続され、マウ
スポインタ１７が表示される。ＣＲＴ４５の中央部には
三次元画像１６が表示され、前記三次元画像１６の左方
には、視点前進ボタン１８と視点後退ボタン１９と光源
前進ボタン２０と光源後退ボタン２１と終了ボタン２２
とが表示される。
【００１３】視点前進ボタン１８をマウス４７でクリッ
クすると視点が視線に沿ってｃ点方向に前進し、視点後
退ボタン１９をクリックすると視点がｃ点から遠ざかる
方向に後退する。また、光源前進ボタン２０をクリック
すると光源が視線に沿ってｃ点方向に前進し、光源後退
ボタン２１をクリックすると光源がｃ点から遠ざかる方
向に後退する。三次元画像１６は、前記各ボタンをクリ
ックする毎に、視点と光源の位置に基づいて再構成され
てＣＲＴ４５に表示される。このように、光源を視線に
沿って移動させることによって、ＣＲＴ４５に表示され
た三次元画像１６を見ながら、光源を前記血管壁の凹凸
が最も認識し易い位置で停止させることができる。
クすると視点が視線に沿ってｃ点方向に前進し、視点後
退ボタン１９をクリックすると視点がｃ点から遠ざかる
方向に後退する。また、光源前進ボタン２０をクリック
すると光源が視線に沿ってｃ点方向に前進し、光源後退
ボタン２１をクリックすると光源がｃ点から遠ざかる方
向に後退する。三次元画像１６は、前記各ボタンをクリ
ックする毎に、視点と光源の位置に基づいて再構成され
てＣＲＴ４５に表示される。このように、光源を視線に
沿って移動させることによって、ＣＲＴ４５に表示され
た三次元画像１６を見ながら、光源を前記血管壁の凹凸
が最も認識し易い位置で停止させることができる。
【００１４】尚、三次元画像１６は、各ボタンをクリッ
クする毎に再構成されるだけでなく、動画表示してもよ
い。
クする毎に再構成されるだけでなく、動画表示してもよ
い。
【００１５】図４は、三次元画像処理装置の処理手順を
示すフローチャートである。まず、初期視点位置を任意
の位置，例えば一枚の断層像上に設定する（ステップ３
０）。
示すフローチャートである。まず、初期視点位置を任意
の位置，例えば一枚の断層像上に設定する（ステップ３
０）。
【００１６】初期視点位置が設定されたら、複数のＣＴ
画像を積み上げた原画像を設定された初期視点位置を中
心として投影面に投影し、該投影像に視点からの距離に
応じて陰影づけを行い、視点位置でのデプス画像を構成
する（ステップ３１）。この時、積み上げられたＣＴ画
像上の画素点の座標がメモリに記録される。
画像を積み上げた原画像を設定された初期視点位置を中
心として投影面に投影し、該投影像に視点からの距離に
応じて陰影づけを行い、視点位置でのデプス画像を構成
する（ステップ３１）。この時、積み上げられたＣＴ画
像上の画素点の座標がメモリに記録される。
【００１７】ＣＲＴ４５上の各ボタンがクリックされた
かを判定し（ステップ３２）、視点前進ボタン１８又は
視点後退ボタン１９がクリックされたら、視点を視線方
向に沿って前進又は後退させて視点位置を変更する（ス
テップ３７）。視点位置が変更されたら、変更された視
点位置でのデプス画像を構成する（ステップ３１）。
かを判定し（ステップ３２）、視点前進ボタン１８又は
視点後退ボタン１９がクリックされたら、視点を視線方
向に沿って前進又は後退させて視点位置を変更する（ス
テップ３７）。視点位置が変更されたら、変更された視
点位置でのデプス画像を構成する（ステップ３１）。
【００１８】光源前進ボタン２０又は光源後退ボタン２
１がクリックされたら、光源を視線に沿って前進又は後
退させて光源位置を変更する（ステップ３３）。光源位
置が変更されたら、変更された光源位置からステップ３
１でメモリに記録した各座標点までの距離を求め、求め
た距離を基に光源位置でのデプス画像を構成する（ステ
ップ３４）。
１がクリックされたら、光源を視線に沿って前進又は後
退させて光源位置を変更する（ステップ３３）。光源位
置が変更されたら、変更された光源位置からステップ３
１でメモリに記録した各座標点までの距離を求め、求め
た距離を基に光源位置でのデプス画像を構成する（ステ
ップ３４）。
【００１９】光源位置でのデプス画像を、光源位置から
の距離の変化を求めてサーフェイス画像に変換する（ス
テップ３５）。サーフェイス画像に変換する際には、図
５に示すように、Ｉ（ｎ，ｍ−１）とＩ（ｎ，ｍ＋１）
とは、光源位置から（ｎ，ｍ−１），（ｎ，ｍ＋１）ま
での距離情報であり、傾き角Θの大きさは、前記距離の
差ｄｉｘ１によって求められる。ｃｏｓΘをサーフェイ
ス画像の濃度とするため、Θの大きさに基づいて陰影づ
けされる。即ち、二点の光源からの距離の差が大きくΘ
が大きいほど暗く表示され、距離の差が小さくΘが小さ
いほど明るく表示される。
の距離の変化を求めてサーフェイス画像に変換する（ス
テップ３５）。サーフェイス画像に変換する際には、図
５に示すように、Ｉ（ｎ，ｍ−１）とＩ（ｎ，ｍ＋１）
とは、光源位置から（ｎ，ｍ−１），（ｎ，ｍ＋１）ま
での距離情報であり、傾き角Θの大きさは、前記距離の
差ｄｉｘ１によって求められる。ｃｏｓΘをサーフェイ
ス画像の濃度とするため、Θの大きさに基づいて陰影づ
けされる。即ち、二点の光源からの距離の差が大きくΘ
が大きいほど暗く表示され、距離の差が小さくΘが小さ
いほど明るく表示される。
【００２０】サーフェイス画像に変換されたら、サーフ
ェイス画像をＣＲＴ４５に表示して磁気ディスクに格納
する（ステップ３６）。再び、ＣＲＴ４５上の各ボタン
がクリックされたかを判定し（ステップ３２）、終了ボ
タン２２がクリックされたら終了する。尚、光源は１つ
に限定されず、複数の光源を設定し、図６に示すよう
に、ＣＲＴ４５に各光源からの三次元画像２６，２７，
２８，２９が並べて表示してもよい。
ェイス画像をＣＲＴ４５に表示して磁気ディスクに格納
する（ステップ３６）。再び、ＣＲＴ４５上の各ボタン
がクリックされたかを判定し（ステップ３２）、終了ボ
タン２２がクリックされたら終了する。尚、光源は１つ
に限定されず、複数の光源を設定し、図６に示すよう
に、ＣＲＴ４５に各光源からの三次元画像２６，２７，
２８，２９が並べて表示してもよい。
【００２１】また、本実施の形態ではデプス画像をサー
フェイス画像に変換して表示しているが、これに限定さ
れず、デプス画像をＣＲＴ４５に表示してもよい。尚、
光源移動の開始位置と終了位置とを設定し、終了位置に
達したら開始位置に戻るようにループで回してもよい。
また、移動のステップ間隔又はステップ数を設定しても
よい。
フェイス画像に変換して表示しているが、これに限定さ
れず、デプス画像をＣＲＴ４５に表示してもよい。尚、
光源移動の開始位置と終了位置とを設定し、終了位置に
達したら開始位置に戻るようにループで回してもよい。
また、移動のステップ間隔又はステップ数を設定しても
よい。
【００２２】図７は、三次元画像処理装置のハードウェ
ア構成を示すブロック図である。同図に示すように、こ
の三次元画像処理装置は、主として磁気ディスク４１
と，主メモリ４２と，中央処理装置（ＣＰＵ）４３と，
表示メモリ４４と，ＣＲＴモニタ４５と，各種の操作指
令，位置指令，メニュー選択指令を入力するためのキー
ボード４６，マウス４７，マウスコントローラ４８と，
これらの各構成要素を接続する共通バス４９とから構成
されている。
ア構成を示すブロック図である。同図に示すように、こ
の三次元画像処理装置は、主として磁気ディスク４１
と，主メモリ４２と，中央処理装置（ＣＰＵ）４３と，
表示メモリ４４と，ＣＲＴモニタ４５と，各種の操作指
令，位置指令，メニュー選択指令を入力するためのキー
ボード４６，マウス４７，マウスコントローラ４８と，
これらの各構成要素を接続する共通バス４９とから構成
されている。
【００２３】磁気ディスク４１には、複数の断層像，画
像再構成プログラム，ガイド画像作成プログラム等が格
納され、主メモリ４２には、装置の制御プログラムが格
納されるとともに、演算処理用の領域等が設けられてい
る。
像再構成プログラム，ガイド画像作成プログラム等が格
納され、主メモリ４２には、装置の制御プログラムが格
納されるとともに、演算処理用の領域等が設けられてい
る。
【００２４】ＣＰＵ４３は、複数の断層像や各種のプロ
グラムを読み出し、主メモリ４２を用いて内視鏡的画像
やガイド画像等の作成を行い、その作成した画像を示す
画像データを表示メモリ４４に送り、ＣＲＴモニタ４５
に表示させる。
グラムを読み出し、主メモリ４２を用いて内視鏡的画像
やガイド画像等の作成を行い、その作成した画像を示す
画像データを表示メモリ４４に送り、ＣＲＴモニタ４５
に表示させる。
【００２５】尚、本実施の形態では、距離情報を有する
デプス画像からサーフェイス画像へ変換することによっ
て、目的とする三次元画像を得たが、三角面を張り付け
て三次元画像を構成する場合は、三角面の法線が光源方
向を向いた時に最も明るく表示されるようにする。
デプス画像からサーフェイス画像へ変換することによっ
て、目的とする三次元画像を得たが、三角面を張り付け
て三次元画像を構成する場合は、三角面の法線が光源方
向を向いた時に最も明るく表示されるようにする。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
源を視線上の任意の位置に設定することによって、モニ
タ画面に表示される疑似三次元画像から観察対象の僅か
な凹凸を認識することができる。
源を視線上の任意の位置に設定することによって、モニ
タ画面に表示される疑似三次元画像から観察対象の僅か
な凹凸を認識することができる。
【図１】中心投影法における光源位置を説明する説明
図。
図。
【図２】血管内に設定された光源位置を説明する説明
図。
図。
【図３】ＣＲＴの画面構成図。
【図４】三次元画像処理装置における処理の概要を示す
フローチャート。
フローチャート。
【図５】デプス画像をサーフェイス画像に変換する方法
を説明する説明図。
を説明する説明図。
【図６】複数の三次元画像が表示されたＣＲＴの画面構
成図。
成図。
【図７】三次元画像処理装置のハードウェア構成を示す
ブロック図。
ブロック図。
【図８】従来の光源位置を説明する説明図。
【符号の説明】 １６ 三次元画像 ２０ 光源前進スイッチ ２１ 光源後退スイッチ ４３ ＣＰＵ ４４ 表示メモリ ４５ ＣＲＴモニタ ４６ キーボード ４７ マウス ４８ マウスコントローラ
Claims (1)
- 【請求項１】 複数の断層像を積み上げた原画像内にお
ける１つの視点位置及び該視点位置からの視線方向を設
定し、前記視点位置を起点とした中心投影法を使用して
投影面上に前記原画像を投影し、陰影づけ処理手段によ
り前記投影した投影像に陰影をつけて疑似三次元画像と
してモニタ画面に表示する三次元画像処理装置におい
て、 前記陰影づけ処理手段は、前記視線上の任意の位置に仮
想の光源を設定する光源設定手段を有し、該光源設定手
段によって設定した光源の位置に応じて前記投影像に陰
影づけ処理を行うことを特徴とする三次元画像処理装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10078581A JPH11259676A (ja) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | 三次元画像処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10078581A JPH11259676A (ja) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | 三次元画像処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11259676A true JPH11259676A (ja) | 1999-09-24 |
Family
ID=13665886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10078581A Pending JPH11259676A (ja) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | 三次元画像処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11259676A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100315422B1 (ko) * | 1999-12-24 | 2001-11-28 | 오길록 | 의료 수술 시뮬레이션에서 사용되는 인체의 핏줄에 대한기하학적인 3차원 정보를 의료영상 입체 데이터에서추출하고 추상화하는 방법 |
| EP1355276A3 (en) * | 2002-04-16 | 2005-05-11 | Sony Computer Entertainment Inc. | System and method for distance adjusted rendering |
| JP2012164403A (ja) * | 2011-02-08 | 2012-08-30 | Nhk Spring Co Ltd | 磁気ディスク装置 |
-
1998
- 1998-03-12 JP JP10078581A patent/JPH11259676A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100315422B1 (ko) * | 1999-12-24 | 2001-11-28 | 오길록 | 의료 수술 시뮬레이션에서 사용되는 인체의 핏줄에 대한기하학적인 3차원 정보를 의료영상 입체 데이터에서추출하고 추상화하는 방법 |
| EP1355276A3 (en) * | 2002-04-16 | 2005-05-11 | Sony Computer Entertainment Inc. | System and method for distance adjusted rendering |
| JP2012164403A (ja) * | 2011-02-08 | 2012-08-30 | Nhk Spring Co Ltd | 磁気ディスク装置 |
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