JPH0496879A

JPH0496879A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH0496879A
Application number: JP2213785A
Authority: JP
Inventors: Michitaka Sugawara; 通孝菅原
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-08-14
Filing date: 1990-08-14
Publication date: 1992-03-30

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、Ｘ線ＣＴ装置やＭＨＩ装置等で得られた三次
元画像データの濃淡値データに対して濃淡値階調変換を
行ない、視線方向から見た透視画像を作成して表示する
画像処理装置に関する。

（従来の技術）近年、医用画像診断装置の開発か進む中でＸ線ＣＴ装置
やＭＲＩ装置等を用いて被写体の連続断層像を撮影し、
この連続断層像に基ついて被写体の任意の視線方向から
の透視変換画像を？１１ようという試みかなされている
。

従来よりこのような透視変換画像を生成する場合には、
被写体の連続断層像を等■１隔て撮影し、これを３次元
座標上に書き込む。そして、この３次元座標に、任意の
方向（透視変換画像を得たい方向）から視線を通過させ
、被写体を通過した後の視線を視線面上にマツピングし
ている。

（発明か解決しようとする課題）このような従来装置にあっては、マツピングデータの濃
淡値は被写体のハンスフィールドナンハ（ＣＴ値）によ
って決定する。このため、例えば、ハンスフィールトナ
ンハの大きいｆＩ部を通過する場合にはマツピンクデー
タの濃淡値か大きくナリ、また、ハンスフィールトナン
パの小さい軟部組織を通過する場合には濃淡値が小さく
なる。

このため、濃淡値の大きな領域に囲まれた濃淡値の小さ
な被写体の特定部位のみを強調して表示させることは困
難である。例えば肺等のハンスフィールドナンパの小さ
い部位は周囲のデータに埋もれてしまうことかあり、関
心のある部位を鮮明に表示することかできないという欠
点があった。

この発明はこのような従来の課題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、透視変換画像を
作成する過程で特定濃淡値の部位のみを強調して表示す
ることのできる画像処理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）上記目的を達成するため、本発明は、被検体の三次元画
像データに基づいて、任意の視線方向からの透視画像を
合成して画像表示する画像処理装置において、前記濃淡
値データに濃度階調変換を施し、所定の濃淡値帯域のデ
ータを強調した後、透視変換すること、が特徴である。

（作用）上述の如く構成すれば、断層撮影装置で撮影された連続
断層像の濃淡値データが、所定の濃淡値帯域のみ強調し
得るウィンド関数によって濃淡値階調変換される。従っ
て、関心のある対象物の濃淡値帯域を強調するようにウ
ィンド関数を設定すれば、この部分の濃淡値のみが強調
された三次元画像データか生成される。

そして、この三次元画像データを任意の方向から透視変
換することによって、視線方向の透視変換画像か得られ
る。この透視変換画像は濃淡値帯域を設定した関心部位
のみか強調され、鮮明に表示されるので操作者はこの画
像データを観察しやすくなる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第
２図は本発明が適用された画像処理装置の概略的な構成
を示すブロック図である。

図示のように、この画像処理装置は、Ｘ１ｊｌＣＴ装置
やＭＲＩ装置等、被写体の連続断層像を撮影し得る断層
像撮影装置１と、この撮影装置１て撮影された画像デー
タを一担取込んて３Ｄ処理部３に出力するインターフェ
ース２と、与えられた連続断層像を３次元座標上に書込
み、任意の視線方向からの透視変換画像を生成する３Ｄ
処理部３と、この３Ｄ処理部３て生成された透視変換画
像を濃淡値階調変換、及びウィンド変換した後画像表示
する２Ｄ処理部４に大別されている。

また、３Ｄ処理部３．及び２Ｄ処理部４に各設定値を設
定するために操作部５か設けられている。

第１図は本発明の主要部である３Ｄ処理部３の構成を示
すブロック図である。図示のように、３Ｄ処理部３は、
視線発生部３１と、ウィンド関数発生部３２と、画像メ
モリ３３と、補間部３４と、階調変換部３５と、透視変
換部３６から構成されている。

画像メモリ３３は、インタフェース２を介して得られた
被写体の連続断層画像を格納する。

視線発生部３１は、第２図に示す操作部５て視線方向（
透視変換画像を得たい方向）が設定されると、透視座標
軸上での座標値のｘ、ｙ、ｚ値をそれぞれ、０から５１
１まて１ずつ変化させ、それらにχ・１し視線角で座標
変換を行い、被写体座標上でのアドレスを得る。このと
き、視線発生部３］か画像メモリ３３へ与えるメモリ・
アドレスは、ｘ、ｙ、ｚを視線角で座標変換したｘ、ｙ
、ｚの整数部を使用する。（ｘ、ｙを被写体座標のピク
セル間隔に合わせ、Ｚをスライス間隔に合わせることに
より、ｘ、ｙ、ｚ、の整数部をメモリアドレスに対応さ
せる事か出来る）。

また、視線発生部３１か補間部３４へ与える補間係数は
、ｘ、ｙ、ｚ、のそれぞれの小数点以下の値を使用する
（これらの小数点以下の値をピクセル間の距離比として
補間係数として使用する）。

更に、視線発生部３１ては被写体座標を討算するための
元になる視線座標のｘ、ｙの値を、階調変換部３５かデ
ータを２Ｄメモリ４２に書き込むためのメモリアドレス
に使用する。

補間部３４は、画像メモリ３３に格納されている各断層
画像データを抽出し、この画像データを視線発生部３１
からｌｙえられた補間データで補間し、ボクセルデータ
を生成するものである。このとき、視線座標上の１点の
データを計算するために、被写体座標上の８近傍の濃淡
値データを使用する。

ウィンドウ関数発生部３２は、第２図に示す操作部５て
設定された３次元ウィンドウ値に基づいて、ハンスフィ
ールドナンパと濃淡値との関係を示す関数を生成し、こ
れを階調変換部３５に供給している。

階調変換部３５は、補間部３４て生成されたボクセルデ
ータの濃淡値データをウィンドウ関数発生部３２から与
えられた関数にあてはめて濃淡値を変換するものである
。

透視変換部３６は、階調変換部３５て濃淡値が変換され
た画像データに、設定された方向から視線を通過させ、
初期化１加算、書込みをピクセル数分たけ繰り返して、
視線面上に濃淡値データをマツピングする。そして、こ
のマツピングデータに基づいて、視線方向からの被写体
の透視変換画像を生成している。

第３図は２Ｄ処理部４の詳細な構成を示すブロック図で
ある。同図に示す２Ｄ処理部４は、従来のものと同様で
あり、３Ｄ処理部３から供給された視線方向からの透視
変換画像データを格納する２Ｄメモリ４２と、第２図に
示す操作部５で設定された２Ｄウインド値に基ついてウ
ィンド関数を生成して出力するウィンド関数発生部４］
と、このウィンド関数に基づいて２Ｄメモリ４２に格納
された透視変換画像の濃淡値を変換する階調変換部４３
と、濃淡値が変換された後の断層画像ブタを一担格納す
る画像表示用メモリ４４と、これを表示するモニタ４５
から構成されている。

次に、本実施例の作用について説明する。

Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置等の断層像撮影装置１で例え
ば被検体頭部の連続断層像か撮影されると、この連続断
層像はインタフェース２を介して３Ｄ処理部３に供給さ
れ、第１図に示す画像ンモリ３３に書込まれる。そして
、操作者が第２図に示す操作部５から断層画像を得よう
とする視線方向を設定すると、第１図に示す視線発生部
３１ては、視線座標軸上の座標値をｘ、ｙ、ｚをそれぞ
れ、例えば、０から５１］まて１づつ変化させ、各座標
値に対して被写体座標（ｘ、ｙ、ｚ）との間で座標変換
を行なう。

このとき、各視線座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）に対応する被写体
座標（ｘ、ｙ、ｚ）の座標値ｚ、ｙ、ｚは必ずしも整数
値とはならず小数値を含むので、小数値を除去し、整数
値のみの被写体座標（Ｘｙ、ｚ）と視線座標（Ｘ、Ｙ、
Ｚ）とを対応させている。そして、小数値は補間係数と
して補間部３４に供給する。

こうして、画像メモリ３３に書込まれた断層画像データ
のメモリアドレスか被写体座標（ｘ、　　ｙ２）から視
線座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）に変換される。

そして、補間部３４ては画像メモリ３３に書込まれた連
続断層画像を抽出して、視線発生部３１から与えられた
補間係数を基に補間処理を施し、ボクセルデータを生成
する。

いま、撮影された頭部の画像データから頭部にてきた腫
瘍等の病変部を強調して観察したい場合には、操作者は
第２図に示す操作者５において、腫瘍のハンスフィール
ドナンハ「４０」の近傍の濃淡値を大きくさせるべく設
定する。これによって、第１図に示すウィンド関数発生
部３２ては、例えば第４図に示すようなウィンド関数を
生成し、これを階調変換部３５に供給する。

そして、階調変換部３５ては補間部３４て補間処理か施
された後のボクセルデータのハンスフィルドナンハを、
このウィンド関数にあてはめて、４淡値を階調変換する
。これによって、関心部位である腫瘍の濃淡値か大きく
なったボクセルデータか生成され、透視変換部３６に供
給される。

その後、透視変換部３６では、視線発生部３１から与え
られる視線」−を透視し、第５図に示すように、Ｚ座標
（Ｚ　−０）の点て透視データを初期化し、（Ｚ−０〜
５１１）の点てデータを書込み（Ｚ−５１１）の点てデ
ータを加算して視線面上にマツピングする。そして、こ
のような透視変換を各ビクセル毎に実施し、その結果得
られたマツピングデータから視線方向の透視変換画像を
生成する。

こうして得られた透視変換画像は、予め関心部位である
腫瘍の濃淡値が大きくなっているので濃淡値の大きな骨
等に囲まれた腫瘍部分が強調された画像となる。そして
、この透視変換画像は２Ｄ処理部４に供給され、２Ｄメ
モリ４２に一担格納される。その後、この画像データは
階調変換部４３に読出され、ウィンド関数発生部４１か
ら与えられるウィンド関数によって濃淡値階調変換、及
びウィンド変換が施される。

そして、画像用メモリ４４に一担書込まれた後、読出さ
れてモニタ４５に画像表示されるのである。

このようにして、本実施例では、特定のハンスフィール
ドナンパに対応する対象物の濃淡値を大きくするように
ウィンド関数が生成され、このウィンド関数に応じて画
像データの濃淡値階調変換か実施される。従って、透視
変換画像において頭部にてきた腫瘍等の関心部位のみを
強調して表示することができるようになり、操作者は表
示された透視変換画像を観察しやすくなる。

なお、本発明は被検体の三次元画像データを扱うもので
あればよく、上述の実施例で記載した撮影装置、撮影方
法に限定されるものではない。

［発明の効果］以上説明したように、本発明では、関心のある対象物の
濃淡値帯域のデータを強調した後、視線方向からの透視
変換画像を生成している。従って、関心部位の画像デー
タか回りのデータに埋もれることはなく、常に鮮明に画
像表示されるようになる。

その結果、操作者か画像を観察しやすくなり、画像診断
の精度が著しく向上するという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の主要部である３Ｄ処理部の
内部構成を示すブロック図、第２図は本発明の一実施例
の構成を概略的に示すブロック図第３図は２Ｄ処理部の
内部構成を詳細に示すブロック図、第４図はウィンド関
数の例を示す説明図第５図は透視変換を模式的に示す説
明図である。１・断層像撮影装置　３・・３Ｄ処理部４・・・２Ｄ処
理部３１・・視線発生部３３・・・３Ｄメモリ３５・・階調変換部操作部ウィンド関数発生部・・補間部・・透視変換部

Claims

【特許請求の範囲】被検体の三次元画像データに基づいて、任意の視線方向
からの透視画像を合成して画像表示する画像処理装置に
おいて、前記濃淡値データに濃度階調変換を施し、所定の濃淡値
帯域のデータを強調した後、透視変換することを特徴とする画像処理装置。