JPS63213091A - デプスマツプ作成装置 - Google Patents

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］ （産業上の利用分野） 本発明は、ボクセル（ｖｏｘｅ　ｌ　）構造の画像デー
タから擬似三次元画像を作成する際に用いられるデプス
マツプ（ｄｅｐｔｈ　ｍａｐ）を作成するデプスマツプ
作成装置に関する。

（従来の技術〉 一連のＣＴ両画像のようにボクセル構造の画像データか
ら擬似三次元画像を作成し、これを表示して診断に供す
ることが行われている。この擬似三次元画像は、ボクセ
ル構造の画像データから先ず所望視線方向におけるデプ
スマツプ（７−ｂｕｆｆｅｒとも称される）を求め、こ
のデプスマツプに基づく濃淡値処理を実行することで作
成される。

通常、擬似三次元画像作成における視線方向はオペレー
タの操作によりあらゆる方向に変えられてしまうため、
視線方向を変える毎に上記のデプスマツプが作成される
ことになる。

デプスマツプ作成は、汎用計算機を用いて作成すること
ができるが、視線方向に沿って目的のデータが存在する
か否かの判別を全ボクセルについて実行しなければなら
ないため、一般に数十分の処理時間を必要とする。そこ
で、この処理時間の短縮化を図るため、専用の単一プロ
セッサを適用し、このプロセッサによってデプスマツプ
作成が行われるようになった。

しかしながら、専用の単一プロセッサを適用しても、デ
プスマツプ作成に数秒の処理時間を要し、実時間（リア
ルタイム）処理ができないのが現状である。

（発明が解決しようとする問題点） 上述したように、デプスマツプ作成に時間がかかるとい
う問題点を生じている。

そこで本発明は上記の欠点を除去するもので、デプスマ
ツプの高速作成を可能としたデプスマツプ作成装置の提
供を目的としている。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、ボクセル構造の三次元画像データをボクセル
構造の複数のブロックに分割するデータ分割手段と、分
割ブロック数に対応して複数配置され、分割されたデー
タ毎の並列処理により各ブロック毎のパーシャルデプス
マツプ（ｐａｒｔｉａｌｄｅｐｔｈ　ｍａｐ）を求める
パーシャルデプスマツプ作成手段と、作成されたパーシ
ャルデプスマツプを一枚のデプスマツプに統合するパー
シャルデプスマツプ統合手段と、前記パーシャルデプス
マツプ作成手段及びパーシャルデプスマツプ統合手段の
動作を制御するデプスマツプ作成制御手段とを有するも
のである。

（作　用） 第２図に示すように、ボクセル構造の三次元画像データ
２０が前記データ分割手段によりボクセル構造の複数の
ブロック２０−１乃至２０−ｎに分割され、それが前記
パーシャルデプスマツプ作成手段に送出される。そして
このパーシャルデプスマツプ作成手段により各ブロック
２０−１乃至２０−ｎ毎にパーシャルデプスマツプ２１
−１乃至２１−ｎが作成され、このパーシャルデプスマ
ツプ２１−１乃至２１−ｎが前記パーシャルデプスマツ
プ統合手段により一枚のデプスマツプ２２に統合される
。

このように、三次元画像データを分割してそれらを並列
処理することで複数のパーシャルデプスマツプを求め、
それを統合することでデプスマツプの高速作成を可能と
している。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について説明する。

第１図は本発明の一実施例装置のブロック図である。同
図に示すように、このデプスマツプ作成装置は、全体三
次元メモリ８．データ分割手段１゜パーシャル（ｐａｒ
ｔｉａｌ）三次元メモリ２−１゜２−２．２−３．・・
・、２−ｎ（ｎは正の整数）。

パーシャルデプスマツプ作成手段３−１．３−２゜３−
３．・・・、３−ｎ、パーシャルデプスマツプメモリ４
−１．４−２．４−３．・・・、４−ｎ、パーシャルデ
プスマツプ統合手段５．統合デプスマツプメモリ６、デ
プスマツプ作成手段７を有する。

データ分割手段１は、全体三次元メモリ８より送出され
た三次元画像データ（例えば一連のＣＴ画像データ）を
ボクセル構造の複数のブロックに分割するもので、分割
されたデータは、後段に配置された複数のパーシャル三
次元メモリ２−１乃至２−ｎにブロック毎に送出される
ようになっている。このパーシャル三次元メモリ２−１
乃至２−ｎはそれぞれ前記データ分割手段１よりの分割
データを記憶するもので、その記憶内容は、後段に配置
されたパーシャルデプスマツプ作成手段３−１乃至３−
ｎにそれぞれ伝達されるようになっている。

このパーシャルデプスマツプ作成手段３−１乃至３−ｎ
は、後に詳述するように、各分割ブロック毎にパーシャ
ルデプスマツプを作成するものである。ここに、パーシ
ャルデプスマツプとは、前記データ分割手段１によって
分割されたブロック毎のデプスマツプを意味し、最終的
に得られるデプスマツプ（後述する統合デプスマツプ）
と区別される。

パーシャルデプスマツプ作成手段３−１乃至３−ｎによ
ってそれぞれ作成されたパーシャルデプスマツプは、後
段に配置されたパーシャルデプスマップメモリ４−１乃
至４−ｎを介してパーシャルデプスマツプ統合手段５に
送出されるようになっている。

このパーシャルデプスマツプ統合手段５は、前記パーシ
ャルデプスマツプメモリ４−１乃至４−ｎを介して取り
込まれたパーシャルデプスマツプを一枚のデプスマツプ
に統合するもので、これにより得られた統合デプスマツ
プデータ（Ｚ値）は、後段に配置された統合デプスマツ
プメモリ６を介して外部装置に送出される。外部装置と
しては、デプスマツプに基づいて濃淡値処理を行い擬似
三次元表示用データを生成するものが挙げられる。

また、デプスマツプ作成制御手段７は、前記パーシャル
デプスマツプ作成手段３−１乃至３−ｎ及びパーシャル
デプスマツプ統合手段５の動作を制御するもので、具体
的には、図示しないコンソールを介してオペレータから
与えられたＵ、Ｖ。

Ｗ（三次元上の視点位置を示す座標）を座標変換するこ
とにより、パーシャル三次元メモリ２−１乃至２−ｎの
開始座標（ＢＸ、ＢＶ、ＢＺ　）、パーシャル三次元メ
モリ２−１乃至２−ｎと全体三次元メモリ８の視点変換
後の距離、及びＸ方向。

Ｘ方向、Ｚ方向の変位ｄｘ、西ｙ、ｄｚを求め、それを
パーシャルデプスマツプ作成手段３−１乃至３−ｎに送
出すると共に、各パーシャルデプスマツプの中心位置を
計算し、これを前記パーシャルデプスマツプ統合手段５
に送出するようになっている。

ここで、前記パーシャルデプスマツプ作成手段３−１乃
至３−ｎ及びパーシャルデプスマツプ統合手段５０機能
の詳細について説明する。

各パーシャルデプスマツプ作成手段３−１乃至３−ｎは
、前記デプスマツプ作成制御手段７から送出された開始
座標（Ｂｘ　、　Ｂｙ　、　Ｂｚ　）、パーシャル三次
元メモリ２−１乃至２−ｎと全体三次元メモリ８の視点
変換後の距離、及びＸ方向、Ｘ方向、Ｚ方向の変位ｄｘ
、ａｙ、ａｚを基に、パーシャル三次元画像データ読み
出しのためのＸ。

ｙ、Ｚアドレスを発生する。そしてこのｘ、ｙ。

Ｚアドレスによって各パーシャルデプスマツプ作成手段
３−１乃至３−ｎはそれぞれ対応するパーシャル三次元
メモリ２−１乃至２−ｎ内の画像データを取り込み、後
は通常のデプスマツプ作成と同様に、予め定められた閾
値との比較（閾値処理）により、目的とする物体のデー
タまでの距離を求めることでパーシャルデプスマツプを
作成する。

尚、上記の閾値処理において目的とする物体データが存
在しない部分は、予め定められた特殊コードで埋めるよ
うにしている。

以上の機能は、各パーシャルデプスマツプ作成手段３−
１乃至３−ｎ毎の個別的プロセッサによって実現される
。

また、前記パーシャルデプスマツプ統合手段５による統
合処理は、前記デプスマツプ作成手段７より送出された
ところの、各パーシャルデプスマツプの中心座標値に基
づいて、統合デプスマツプ上での各パーシャルデプスマ
ツプの位置を求め、この位置情報に基づく二次元処理に
よって行われる。即ち、第２図に示すように、各パーシ
ャルデススマツプ２１−１乃至２１−ｎは統合デプスマ
ツプ２２上でオーバーラツプすることになるため、パー
シャルデプスマツプ統合手段５は、同一座標において視
点から目的物体までの距離が最も短いもの、即ちパーシ
ャルデプスマツプのＺ値が最も小さいものを選択し、そ
れを統合デプスマツプのＺ値としている。この統合処理
は二次元処理でおるため高速に行うことができる。尚、
この統合処理において、上記の特殊コードが存在する部
分は処理を要しないため無視されるようになっている。

次に、上記構成の作用について説明する。

図示しないホストコンピュータから転送された三次元画
像データ（ボクセル構造＞２０は、全体三次元メモリ８
を介してデータ分割手段１に取り込まれ、ここで第３図
に示すようにボクセル構造の複数のブロック２０−１乃
至２０−ｎに分割され、分割されたデータ２０−１乃至
２０−ｎか、対応するパーシャル三次元メモリ２−１乃
至２−ｎに書き込まれる。

一方、図示しないコンソールを介して三次元上の視点位
置座標Ｕ、Ｖ、Ｗがデプスマツプ作成制御手段７に入力
されると、このデプスマツプ作成制御手段７は、視点位
置座標（Ｕ、Ｖ、Ｗ）の座標変換により開始座標（Ｂｘ
　、　ＢＹ　、　ＢＺ　＞、パーシャル三次元メモリ２
−１乃至２−ｎと全体三次元メモリ８の視点変換後の距
離、及びＸ方向。

め、それをパーシャルデプスマツプ作成手段３−１乃至
３−ｎに送出する。するとパーシャルデプスマツプ作成
手段３−１乃至３−ｎは前記パーシャルデプスマツプ作
成制御手段７からの情報を基にパーシャル三次元画像デ
ータ読み出しのためのｘ、ｙ、ｚアドレスを発生し、こ
のアドレスに従って前記パーシャル三次元メモリ２−１
乃至２−ｎの記憶内容を読み出す。この読み出しデータ
でのパーシャルデプスマツプ作成においては、分割され
た各ボクセルの、全体ボクセル（分割前の三次元画像）
での位置を考慮してパーシャルデプスマツプ作成の開始
位置が決定されている。即ち、第４図に示す全体ボクセ
ル２０から分割された−個のボクセル２Ｃ）−、ｆｆｉ
に着目すると、同図（ｂ）に示すように座標変換された
位置でのパーシャルデプスマツプ作成が行われることに
なる。

同図（Ｃ）は同図（ｄ）に於るボクセル２０１の座標変
換をベクトル的に表わしたもので、Ｃは全体三次元メモ
リ８の座標原点を、Ｂはパーシャル三次元メモリ２−１
乃至２−ｎの座標原点をそれぞれ表わしている。

各パーシャルデプスマツプ作成手段３−１乃至３−ｎに
おけるパーシャルデプスマツプ作成はそれぞれ個別的に
しかも並行して行われ、作成されたパーシャルデプスマ
ツプはそれぞれパーシャルデプスマツプメモリ４−１乃
ｆｆ１４−ｎに書き込まれる。

そして、前記デプスマツプ作成制御手段７に於て計算さ
れた、各パーシャルデプスマツプの中心のＸ、ｙ座標値
がパーシャルデプスマツプ作成手段５に入力されると、
このパーシャルデプスマツプ統合手段５は、第２図に示
すように、上記のｘ、ｙ座標値に基づいて各パーシャル
デプスマツプ２１−１乃ｆｆ１２１−ｎの統合デプスマ
ツプ２２上での位置を求め、それに基づいて各パーシャ
ルデプスマツプ２１乃至２１−ｎの統合処理を行う。

この統合処理は、既述したように、統合デプスマツプ２
２上での各パーシャルデプスマツプ２１−１乃至２１−
ｎの位置情報に基づく二次元処理により、視点から目的
物体までの距離が最も短い値を選択することによって行
われる。そしてこのような処理によって得られたＺ値が
統合デプスマツプメモリ６に書き込まれ、統合デプスマ
ツプ６内に所望のデプスマツプが形成される。このメモ
リ６内のデプスマツプは、先にオペレータによって与え
られた三次元上の視点位置（Ｕ、Ｖ、Ｗ）におけるデプ
スマツプであり、このデプスマツプ情報が、濃淡値処理
による擬似三次元画像表示データ生成に供されることに
なる。

このように本実施例装置においては、データ分割手段１
による三次元画像データを分割し、各分割データ（パー
シャル三次元画像データ）をパーシャル三次元メモリ２
−１乃至２−ｎで並列処理することで複数のパーシャル
デプスマツプを求め、それをパーシャルデプスマツプ統
合手段５で統合することで所望視点位置でのデプスマツ
プを得るようにしたので、所望視点方向におけるデプス
マツプを高速に作成することができる。このため、擬似
三次元画像データの生成及び表示において極めて有効で
ある。

以上本発明の一実施例について説明したが、本発明は上
記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が
可能であるのは言うまでもない。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、デプスマツプの高
速作成を可能としたデプスマツプ作成装置を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例装置のブロック図、第２図は本
発明の原理説明図、第３図は本実施例装置における分割
処理の説明図、第４図（ａ）。 （ｂ）、（Ｃ）は本実施例装置における座標変換の説明
図である。 １・・・データ分割手段、 ３−１乃至３−ｎ ・・・パーシャルデプスマツプ作成手段、５・・・パー
シャルデプスマツプ統合手段、７・・・デプスマツプ作
成制御手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ボクセル構造の三次元画像データを取り込んで、所望視
   線方向におけるデプスマップを作成するデプスマップ作
   成装置において、前記三次元画像データをボクセル構造
   の複数のブロックに分割するデータ分割手段と、分割ブ
   ロック数に対応して複数配置され、分割されたデータ毎
   の並列処理により各ブロック毎のパーシャルデプスマッ
   プを求めるパーシャルデプスマップ作成手段と、作成さ
   れたパーシャルデプスマップを一枚のデプスマップに統
   合するパーシャルデプスマップ統合手段と、前記パーシ
   ャルデプスマップ作成手段及びパーシャルデプスマップ
   統合手段の動作を制御するデプスマップ作成制御手段と
   を有することを特徴とするデプスマップ作成装置。