医用画像処理装置、及び医用画像処理方法
【課題】 ３次元医用画像に対し、任意の３次元位置に点を設定する操作を支援する医用画像処理装置及び医用画像処理方法を提供する。
【解決手段】 ３次元医用画像２０に点を設定する際、３次元医用画像２０上でマウスダウン操作（マウスのボタンスイッチを押下し続ける操作）が行われると、ＣＰＵ１０１は、点を奥行方向へ移動する。このときＣＰＵ１０１は３次元医用画像２０の奥行方向の濃度勾配を求め、例えば臓器中心設定モードでは、濃度勾配が小さくなるところで点を低速に移動し、濃度勾配が大きいところで点を高速に移動する。
【解決手段】 ３次元医用画像２０に点を設定する際、３次元医用画像２０上でマウスダウン操作（マウスのボタンスイッチを押下し続ける操作）が行われると、ＣＰＵ１０１は、点を奥行方向へ移動する。このときＣＰＵ１０１は３次元医用画像２０の奥行方向の濃度勾配を求め、例えば臓器中心設定モードでは、濃度勾配が小さくなるところで点を低速に移動し、濃度勾配が大きいところで点を高速に移動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元医用画像に対し、所望の３次元位置に点を設定するための操作を支援する医用画像処理装置及び医用画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えばＸ線ＣＴ（ｃｏｍｐｕｔｅｄ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置やＭＲＩ（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｉｍａｇｉｎｇ）装置、超音波診断装置、核医学診断装置等を含む医用画像診断装置やその他の画像生成装置によって撮影される一連の断層像群を用いて３次元画像を生成し、表示する医用画像処理装置が知られている。また、この種の医用画像処理装置では、表示中の医用画像から観察対象とする臓器を抽出する機能や、注目する平面または曲面を設定してその平面や曲面の画像を生成して解析する機能を有するものがある。
例えば、特許文献１には、画像の局所的な濃度差を参照して関心領域の輪郭を追跡する輪郭追跡法、関心領域内のある一点の隣接する点であって濃度値範囲や隣接点同士の濃度差といった拡張条件を満たす点を取り込み、領域を拡張することにより領域を抽出する領域拡張法等について記載されている。このように医用画像から特定の領域を抽出する場合、操作者が臓器の中心や境界に点を設定する操作を行うことがある。しかし、設定する点の位置が数画素ずれただけで結果（抽出される領域）が異なることがあるため、操作者によって異なる結果となりやすく、再現性に劣るという問題があった。
【０００３】
また、３次元画像の３次元位置に点を設定する従来の方法としては、例えば特許文献２に記載されるように、異なる方向から見た画像を複数枚作成して表示し、操作者は表示されている複数の画像を交互に参照しながら、点位置を３次元的に決定する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２０８７５１７号公報
【特許文献２】特開２００６−２４６９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のように、ユーザが複数枚の画像を交互に操作しながら点を設定する場合には、操作量が多く点の設定に多くの時間がかかっていた。また、ノイズが多い画像では境界が不明瞭となり、臓器の境界等に正確に点を設定することは困難であった。そのため、点設定における操作性や再現性を向上させることが望まれている。
【０００６】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、３次元医用画像に対し、任意の３次元位置に点を設定する操作を支援する医用画像処理装置及び医用画像処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した目的を達成するために、第１の発明は、３次元医用画像を表示する表示手段と、前記３次元医用画像の任意の３次元位置に点を設定する点設定手段と、前記点の位置を操作する操作入力手段と、を備えた医用画像処理装置であって、前記３次元医用画像の濃度勾配を算出する濃度勾配算出手段と、前記濃度勾配に基づいて、前記点の移動速度を設定する移動速度設定手段と、前記操作入力手段により前記点の位置の移動操作が行われると、前記点の位置における前記濃度勾配に応じて前記移動速度設定手段により設定された前記点の移動速度によって前記点の位置を移動する点位置移動手段と、を備えることを特徴とする医用画像処理装置である。
【０００８】
第２の発明は、３次元医用画像の任意の３次元位置に点を設定するための操作を入力する操作入力手段を備えた医用画像処理装置における医用画像処理方法であって、前記３次元医用画像の濃度勾配を算出する濃度勾配算出ステップと、前記濃度勾配に基づいて、前記点の移動速度を設定する移動速度設定ステップと、前記操作入力手段により前記点の位置の移動操作が行われると、前記点の位置における前記濃度勾配に応じて前記移動速度設定ステップにより設定された前記点の移動速度によって前記点の位置を移動する点位置移動ステップと、を備えることを特徴とする医用画像処理方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の医用画像処理装置及び医用画像処理方法によれば、３次元医用画像に対し、任意の３次元位置に点を設定する操作を有効に支援できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】医用画像処理装置１００の全体構成を示す図
【図２】第１の実施の形態の点設定処理の流れを説明するフローチャート
【図３】操作画面３００の一例を示す図
【図４】臓器中心設定モードにおける濃度勾配と点の移動速度との関係を示す濃度曲線２３の一例
【図５】臓器境界設定モードにおける濃度勾配と点の移動速度との関係を示す濃度曲線２３の一例
【図６】濃度勾配と濃度値と点の移動速度との関係を示す濃度曲面の一例
【図７】第２の実施の形態の点設定処理の流れを説明するフローチャート
【図８】第３の実施の形態の操作画面３１０の一例を示す図
【図９】第３の実施の形態の点設定処理の流れを説明するフローチャート
【図１０】水平方向（あるいは平面内の方向）及び垂直方向の点の移動速度の関係を示す曲面の一例
【図１１】第４の実施の形態の点設定処理の流れを説明するフローチャート
【図１２】（ａ）ノイズ除去前の濃度曲線、（ｂ）ノイズ除去後の濃度曲線の一例
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１２】
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本発明の医用画像処理装置１００を適用した画像処理システム１の構成について説明する。
【００１３】
図１に示すように、画像処理システム１は、表示装置１０７、マウス１０８、入力装置１０９を有する医用画像処理装置１００と、医用画像処理装置１００にネットワーク１１０を介して接続される画像データベース１１１と、医用画像撮影装置１１２とを備える。
【００１４】
医用画像処理装置１００は、画像生成、画像解析等の処理を行うコンピュータである。例えば、病院等に設置される医用画像表示装置を含む。
医用画像処理装置１００は、図１に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０１、主メモリ１０２、記憶装置１０３、通信インタフェース（通信Ｉ／Ｆ）１０４、表示メモリ１０５、及び外部機器とのインタフェース（Ｉ／Ｆ）１０６を備え、各部はバス１１３を介して接続されている。
【００１５】
ＣＰＵ１０１は、主メモリ１０２または記憶装置１０３等に格納されるプログラムを主メモリ１０２のＲＡＭ上のワークメモリ領域に呼び出して実行し、バス１１３を介して接続された各部を駆動制御し、医用画像処理装置１００が行う各種処理を実現する。
【００１６】
また、ＣＰＵ１０１は、後述する点設定処理（図２参照）において、操作者のマウス操作に従って３次元医用画像の任意の３次元位置に対して、点の設定を行う。点設定処理についての詳細は後述する。
【００１７】
主メモリ１０２は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等により構成される。ＲＯＭは、コンピュータのブートプログラムやＢＩＯＳ等のプログラム、データ等を恒久的に保持している。また、ＲＡＭは、ＲＯＭ、記憶装置１０３等からロードしたプログラム、データ等を一時的に保持するとともに、ＣＰＵ１０１が各種処理を行う為に使用するワークエリアを備える。
【００１８】
記憶装置１０３は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）や他の記録媒体へのデータの読み書きを行う記憶装置であり、ＣＰＵ１０１が実行するプログラム、プログラム実行に必要なデータ、ＯＳ（オペレーティングシステム）等が格納される。プログラムに関しては、ＯＳに相当する制御プログラムや、アプリケーションプログラムが格納されている。これらの各プログラムコードは、ＣＰＵ１０１により必要に応じて読み出されて主メモリ１０２のＲＡＭに移され、各種の手段として実行される。
【００１９】
通信Ｉ／Ｆ１０４は、通信制御装置、通信ポート等を有し、医用画像処理装置１００とネットワーク１１０との通信を媒介する。また通信Ｉ／Ｆ１０４は、ネットワーク１１０を介して、画像データベース１１１や、他のコンピュータ、或いは、Ｘ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置等の医用画像撮影装置１１２との通信制御を行う。
Ｉ／Ｆ１０６は、周辺機器を接続させるためのポートであり、周辺機器とのデータの送受信を行う。例えば、マウス１０８やタッチペン等のポインティングデバイスをＩ／Ｆ１０６を介して接続させるようにしてもよい。
【００２０】
マウス１０８は、ボタンスイッチと、変位量を検知するセンサとを有し、位置の変位量データやボタンスイッチの入力データ等をＩ／Ｆ１０６を介してＣＰＵ１０１へ出力する。なお、マウス１０８は、例えば左ボタン及び右ボタンのように２つのボタンスイッチを有するものが望ましい。またマウス１０８に代えてタッチペンを用いる場合は、サイドスイッチを有するタッチペンを用いることが望ましい。
【００２１】
表示メモリ１０５は、ＣＰＵ１０１から入力される表示データを一時的に蓄積するバッファである。蓄積された表示データは所定のタイミングで表示装置１０７に出力される。
【００２２】
表示装置１０７は、液晶パネル、ＣＲＴモニタ等のディスプレイ装置と、ディスプレイ装置と連携して表示処理を実行するための論理回路で構成され、表示メモリ１０５を介してＣＰＵ１０１に接続される。表示装置１０７はＣＰＵ１０１の制御により表示メモリ１０５に蓄積された表示データを表示する。
【００２３】
入力装置１０９は、例えば、キーボード等の入力装置であり、操作者によって入力される各種の指示や情報をＣＰＵ１０１に出力する。操作者は、表示装置１０７、入力装置１０９、及びマウス１０８等の外部機器を使用して対話的に医用画像処理装置１００を操作する。
【００２４】
次に、本発明の各実施の形態で用いるマウスの操作方法について説明する。
本発明は、医用画像処理装置に表示される３次元医用画像の任意の３次元位置に点を設定する処理を行う。点位置を決定する操作に際し、操作者はマウス１０８により、以下の操作を行うものとする。
ドラッグ・・・・マウス１０８のボタンスイッチを押したままの状態でマウスカーソルの位置を移動すること。本発明の各実施の形態では、ドラッグ操作によって点の水平方向及び垂直方向の位置を移動する。
マウスダウン・・・マウス１０８のボタンスイッチを押したままの状態にすること。左ボタンスイッチを押下したままの状態にすることを左マウスダウン、右ボタンスイッチを押下したままの状態にすることを右マウスダウンと呼ぶものとする。本発明の各実施の形態では、マウスダウン操作によって点の位置を奥行方向（表示画面に対する奥行方向）へ移動する。
マウスアップ・・・マウスダウンしたボタンスイッチを放すこと。本発明の各本実施の形態では、マウスアップ操作によって奥行方向への移動を停止するものとする。
【００２５】
なお、マウスホイールを有するマウス１０８であれば、マウスホイールの動作と奥行方向への点移動とを連動させるようにしてもよい。例えば、マウスホイールを前方に回転させたときは点を奥方向へ移動し、マウスホイールを後方に回転させたときは点を手前方向へ移動するようにしてもよい。
その他、上述のドラッグ操作、マウスダウン操作、マウスアップ操作に準ずる操作を入力可能なものであれば、マウス１０８以外の入力機器を用いてもよい。例えば、サイドスイッチ付きタッチペン等も好適である。
【００２６】
ネットワーク１１０は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、イントラネット、インターネット等の各種通信網を含み、画像データベース１１１やサーバ、他の情報機器等と医用画像処理装置１００との通信接続を媒介する。
【００２７】
画像データベース１１１は、医用画像撮影装置１１２によって撮影された画像データを蓄積して記憶するものである。図１に示す画像処理システム１では、画像データベース１１１はネットワーク１１０を介して医用画像処理装置１００に接続される構成であるが、医用画像処理装置１００内の例えば記憶装置１０３に画像データベース１１１を設けるようにしてもよい。
【００２８】
次に、図２〜図５を参照して、医用画像処理装置１００の動作について説明する。
【００２９】
医用画像処理装置１００のＣＰＵ１０１は、主メモリ１０２から図２の点設定処理に関するプログラム及びデータを読み出し、このプログラム及びデータに基づいて処理を実行する。また、以下の処理の実行開始に際して、演算対象とする画像データは画像データベース１１１等からネットワーク１１０及び通信Ｉ／Ｆ１０４を介して取り込まれ、医用画像処理装置１００の記憶装置１０３に記憶されているものとする。
【００３０】
図２に示す点設定処理において、まず操作者によりマウス１０８やキーボード（入力装置１０９）等が操作され、観察対象となる画像データが選択されると、医用画像処理装置１００のＣＰＵ１０１は、選択された画像データを入力画像データとして読み込む（ステップＳ１０１）。入力画像データの好適な例として、ＣＴ画像、ＭＲ画像、または超音波画像等が挙げられる。
【００３１】
次に、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１０１で取得した画像データから、臓器領域の３次元医用画像を作成し（ステップＳ１０２）、表示装置１０７に表示する（ステップＳ１０３）。以下の説明では、３次元医用画像を３Ｄ画像２０と呼ぶこととする。
例えば、図３に示すような操作画面３００を表示装置１０７に表示し、操作画面３００内の３Ｄ画像表示領域３０１に、上述の３Ｄ画像２０を表示する。
【００３２】
ここで、操作画面３００について説明する。
操作画面３００は、３Ｄ画像表示領域３０１、モード選択領域３０２、水平方向の直交断面画像表示領域３０３、垂直方向の直交断面画像表示領域３０４、濃度勾配表示領域３０５等を有する。
３Ｄ画像表示領域３０１には、ステップＳ１０２で生成された３Ｄ画像２０が表示される。以下の説明では、３Ｄ画像２０の投影面をｘ−ｙ面とする。また３Ｄ画像２０上には、任意の３次元位置に点を設定するための点オブジェクト３０６が表示される。ユーザがマウス１０８を用いて点オブジェクト３０６をドラッグ操作し、所望の位置へ移動すると、点オブジェクト３０６の水平方向（ｘ方向）及び垂直方向（ｙ方向）の位置が決定される。また、点オブジェクト３０６の奥行方向（ｚ方向）の位置は「マウスダウン操作」によって設定される。すなわち、マウスに設けられている第１のボタン（例えば左ボタン）が押下される間（左マウスダウン）、ＣＰＵ１０１は、奥行方向奥側に点オブジェクト３０６の位置を移動する。また、マウス１０８に設けられている第２のボタン（例えば右ボタン）が押下される間（右マウスダウン）、ＣＰＵ１０１は、奥行方向手前側に点オブジェクト３０６の位置を移動する。
【００３３】
３Ｄ画像表示領域３０１において点オブジェクト３０６の位置を奥行方向に移動するということは、移動後の奥行方向の位置（ｚ位置）に応じて、異なる視点の３Ｄ画像２０に切り替えるということである。例えば、奥行き奥方向に点の位置を移動するということは、３Ｄ画像２０の仮想的な視点位置と投影面との距離を近付けることを意味する。投影面は移動しないので、距離を近づけるためには、仮想的な視点位置を移動することになる。そして、仮想的な視点位置を移動するということは、異なる視点の３Ｄ画像２０を生成し、その３Ｄ画像２０に切り替えて表示するということになる。つまり、点オブジェクト３０６の位置を連続的に移動する場合、スライドショーのように３Ｄ画像２０を切り替える。以下では、説明を分かり易くする為に、点オブジェクト３０６の移動処理において、３Ｄ画像２０の切り替え処理の説明を省略する。
【００３４】
水平方向の直交断面画像表示領域３０３には、３Ｄ画像２０上で点オブジェクト３０６によって設定された点の３次元位置を含む、水平方向直交断面画像２１が表示される。３Ｄ画像２０の投影面をｘ−ｙ面とした場合、水平方向の直交断面はｚ−ｘ面である。また、水平方向直交断面画像２１上において、３Ｄ画像２０内の点オブジェクト３０６と対応する位置に点オブジェクト３０６が表示される。ＣＰＵ１０１は、奥行方向に点オブジェクト３０６の位置を移動する場合、移動後の奥行方向の位置に応じて、同一断面の水平方向直交断面画像２１上において点オブジェクト３０６を移動する。
【００３５】
垂直方向の直交断面画像表示領域３０４には、３Ｄ画像２０上で点オブジェクト３０６によって設定された点の３次元位置を含む垂直方向直交断面画像２２が表示される。３Ｄ画像２０の投影面をｘ−ｙ面、水平方向の直交断面をｚ−ｘ面とする場合、垂直方向の直交断面はｙ−ｚ面である。また、垂直方向直交断面画像２２上において、３Ｄ画像２０内の点オブジェクト３０６との対応する位置に点オブジェクト３０６が表示される。ＣＰＵ１０１は、奥行方向に点オブジェクト３０６の位置を移動する場合、移動後の奥行き方向の位置に応じて、同一断面の垂直方向直交断面画像２２上において点オブジェクト３０６を移動する。
【００３６】
モード選択領域３０２は、選択可能なモードが一覧表示される。例えば、臓器の境界に点を設定するための臓器境界設定モード、臓器の中心に点を設定するための臓器中心設定モード等がある。
濃度勾配表示領域３０５には、３Ｄ画像２０の濃度勾配を示すグラフが表示される。例えば第１の実施の形態では、点オブジェクト３０６の位置における３Ｄ画像２０の奥行方向の濃度曲線２３が表示される。第１の実施の形態の濃度勾配表示領域３０５の横軸は、３Ｄ画像２０の奥行方向に対応し、濃度勾配表示領域３０５の縦軸は濃度値を表している。
【００３７】
一般に、医用画像は、臓器中心では濃度勾配が０に近く、臓器境界付近では濃度勾配が急であるという特徴がある。操作者は濃度曲線２３を参照することにより点オブジェクト３０６が臓器中心にあるか臓器境界にあるかを判断可能である。
【００３８】
図２のフローチャートの説明に戻る。
操作画面３００に３Ｄ画像２０が表示され、モード選択領域３０２に一覧表示されたモードから所望のモードが選択設定されると（ステップＳ１０４）、ＣＰＵ１０１は、設定されたモードに応じて適用する移動速度関数を決定する。移動速度関数とは、３Ｄ画像２０の濃度勾配と移動速度との関係を示す関数である。例えば、図４や図５に示す線形関数や非線形関数等が好適である。いずれのモードでも、点オブジェクト３０６の移動速度は、点を移動する方向（第１の実施の形態では、奥行方向）の画像の濃度勾配の大きさ（絶対値）に基づいて決定される（ステップＳ１０５）。
移動速度関数はモード別に予め用意され、記憶装置１０３等に記憶されているものとする。
【００３９】
上述したように、臓器中心では濃度勾配は０に近く、臓器境界付近では濃度勾配が急であるという特徴がある。このため、臓器中心設定モードでは、例えば図４（ａ）の線形関数グラフ４００に示すように、濃度勾配の絶対値が小さくなるにつれて点オブジェクト３０６の移動速度を小さくする。また、濃度勾配の絶対値が大きくなるにしたがって、点オブジェクト３０６の移動速度を大きくする。更に、濃度勾配の絶対値がある閾値４０１より大きくなると、点オブジェクト３０６の移動速度が閾値４０１での移動速度と同一となるようにしてもよい。また、図４（ｂ）に示す非線形関数グラフ４０２のように、２次曲線等、非線形の関数に従って移動速度が変化するようにしてもよい。
このように、臓器中心設定モードでは濃度勾配の絶対値が小さくなるにしたがって点オブジェクト３０６の移動速度を低速にすれば、濃度値の変化の小さい臓器中心付近では点オブジェクト３０６がゆっくりと移動する。このため、操作者はマウスアップのタイミングを逃さずに点位置を決定することができる。また、臓器中心以外では点オブジェクト３０６の移動速度が高速となるため、素早く所望の位置へ移動させることができる。
【００４０】
また、臓器境界設定モードでは、例えば図５（ａ）に示す線形関数グラフ４０３に示すように、濃度勾配の絶対値が小さくなるにつれて点オブジェクト３０６の移動速度を大きくする。また、濃度勾配の絶対値が大きくなるにしたがって、点オブジェクト３０６の移動速度を小さくする。更に、濃度勾配の絶対値がある閾値４０４より大きくなると、点オブジェクト３０６の移動速度が閾値４０４での移動速度と同一となるようにしてもよい。また、図５（ｂ）に示す非線形関数グラフ４０５のように、２次曲線等、非線形の関数に従って移動速度が変化するようにしてもよい。
このように、臓器境界設定モードでは濃度勾配の絶対値が大きくなるにしたがって点オブジェクト３０６の移動速度を低速にすれば、濃度値の変化の大きい臓器境界付近では点オブジェクト３０６がゆっくりと移動する。このため、操作者はマウスアップのタイミングを逃さずに点位置を決定することができる。また、臓器境界以外では点オブジェクト３０６の移動速度が高速となるため、素早く所望の位置へ移動させることができる。
【００４１】
次に、３Ｄ画像表示領域３０１に表示されている３Ｄ画像２０上で操作者のマウス操作により点オブジェクト３０６が所望の位置（水平及び垂直方向位置）に移動され、その位置でマウスダウン操作が行われると（ステップＳ１０６）、ＣＰＵ１０１は、マウスダウンされた位置を含む直交断面画像を作成する（ステップＳ１０７）。直交断面画像はステップＳ１０１で取得した画像データに基づいて、水平方向及び垂直方向についてそれぞれ作成される。ＣＰＵ１０１は、作成した水平方向直交断面画像２１及び垂直方向直交断面画像２２を、それぞれ水平方向の断面画像表示領域３０３及び垂直方向の断面画像表示領域３０４に表示する（ステップＳ１０８）。この際、ＣＰＵ１０１は、各直交断面画像２１、２２上において、操作者がマウスダウンした位置に対応する位置（点の奥行方向位置）に点オブジェクト３０６を描画する。
【００４２】
次に、ＣＰＵ１０１は、現在点が設定されている位置の奥行方向についての濃度曲線２３を作成する（ステップＳ１０９）。濃度曲線２３は、ステップＳ１０１で入力した画像データに基づいて作成可能である。ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１０９にて作成した濃度曲線２３を、操作画面３００の濃度勾配表示領域３０５に表示する（ステップＳ１１０）。ＣＰＵ１０１は、濃度曲線２３上において、操作者がマウスダウンした位置に対応する位置に点オブジェクト３０６を描画する。
【００４３】
マウスダウン操作が行われている間、ＣＰＵ１０１は、マウス１０８の操作に応じて点オブジェクト３０６を手前方向に移動するか奥方向に移動するかを設定する。例えば、現在行われている操作が左マウスダウン状態の場合は点オブジェクト３０６の移動方向を奥方向とし、右マウスボタン状態の場合は点オブジェクト３０６の移動方向を手前方向に設定する（ステップＳ１１１）。
そして、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１０９で作成した濃度曲線２３から、現在、点オブジェクト３０６が存在する位置の濃度勾配を算出し、ステップＳ１０５で設定した移動速度関数を参照して現在の濃度勾配に相当する移動速度を取得する。そして、取得した移動速度で点オブジェクト３０６を移動する。移動方向は、ステップＳ１１１で設定した方向である。点が移動されると、ＣＰＵ１０１は、直交断面画像２１、２２や濃度曲線２３上に表示されている点オブジェクト３０６の描画位置も移動する。
【００４４】
操作者により直交断面画像２１、２２や濃度曲線２３等が確認され、点の位置が妥当であると判断され（ステップＳ１１３；ＯＫ）、マウスアップされると（ステップＳ１１４）、ＣＰＵ１０１は点の移動を停止する。一方、点の位置が妥当でないと判断された場合は（ステップＳ１１３；ＮＧ）、マウスダウン操作が継続されるため、ステップＳ１１１〜ステップＳ１１２を繰り返し、点オブジェクト３０６の移動を行う。
点オブジェクト３０６の位置が所望の位置を通り過ぎた場合は、操作者は、それまでに押していたボタンスイッチと逆のボタンスイッチをダウン状態にすればよい。例えば、奥方向へ移動させるため左マウスダウンしていた場合は、右マウスダウンすれば手前方向へ点オブジェクト３０６の位置を戻すことができる。
操作者のマウスアップ操作により、ＣＰＵ１０１は点オブジェクト３０６の奥行方向への移動を停止する（ステップＳ１１４、Ｓ１１５）。
【００４５】
以上の処理により、操作者は３Ｄ画像２０上でのマウス操作だけで、所望の３次元位置に点を設定することができる。特に、水平、垂直方向のみならず、点の奥行方向位置についても、簡単なマウス操作（例えば、マウスダウン操作）を行えば移動させることができるため、点設定の操作が容易となる。
また、奥行方向位置の設定操作中（マウスダウン操作中）は、点位置における濃度勾配の大きさに基づいて、点オブジェクト３０６の移動速度を速めたり、遅くしたりする。すなわち、画像の濃度勾配の大きさに基づいて、臓器中心設定モードでは臓器の中心付近で移動速度を遅くし、臓器境界設定モードでは臓器の境界付近で移動速度を遅くする。このため操作者は、マウスアップのタイミングを逃さずに、精度よく所望の位置に点を設定することが可能となる。また、点設定を行うべき位置以外の箇所では、点の移動速度を速めるため、迅速に所望の位置まで点を移動させることができきる。
【００４６】
更に、操作画面３００では、対象とする３Ｄ画像２０とともに、点のある位置の奥行方向の濃度曲線２３や、点位置を含む水平及び垂直方向の直交断面画像２１、２２を表示し、これらの濃度曲線２３や直交断面画像２１、２２にも、３Ｄ画像２０上の点オブジェクト３０６の位置と対応する位置に点オブジェクト３０６を表示する。このため、操作者は点の位置を様々な観点から確認することができ、点位置の設定をより正確に行える。したがって再現性よく点を設定することが可能となる。
【００４７】
［第２の実施の形態］
次に、図６〜図７を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態の医用画像処理装置１００のハードウエア構成は第１の実施の形態と同様である。また、点設定時のマウス操作や操作画面も第１の実施の形態と同様でよい。以下、第１の実施の形態と重複する説明は省略し、同一の各部は同一の符号を用いて説明することとする。
【００４８】
第２の実施の形態の医用画像処理装置１００は、奥行方向の点設定処理において、移動速度の設定を濃度勾配と濃度値との両方に基づいて行う。
すなわち、第１の実施の形態では、図４及び図５に示すような奥行方向の濃度勾配（濃度曲線）に基づいて、移動速度関数を設定したが、第２の実施の形態では、奥行方向の濃度勾配に加え、濃度値の大きさも考慮して点オブジェクト３０６の移動速度を設定する。
【００４９】
図６は境界中心設定モードにおける濃度勾配及び濃度値と点の移動速度との関係を示す曲面関数６００の一例である。このような曲面関数６００を適用すると、濃度勾配が小さい箇所は移動速度を小さく、濃度勾配が大きい箇所は移動速度が小さく設定できる。これに加え、濃度値が小さい箇所では濃度値が大きい箇所よりさらに移動速度を小さく設定できる。このように、濃度勾配の大きさに加え濃度値の大きさを考慮して、点の移動速度を設定するようにすれば、臓器の種類、或いは造影剤の有無に応じて移動速度を変更させることが可能となる。これにより、更に、迅速に点の設定を行えるようになる。
【００５０】
以下、図７のフローチャートを参照して、第２の実施の形態における点設定処理の流れを説明する。
【００５１】
ステップＳ２０１〜ステップＳ２０４は第１の実施の形態と同様である。すなわち、操作者による操作に従って医用画像処理装置１００のＣＰＵ１０１は、入力画像データを読み込み、臓器領域の３次元画像（３Ｄ画像２０）を作成し、操作画面３００の３Ｄ画像表示領域３０１に表示する（ステップＳ２０１〜ステップＳ２０３）。
【００５２】
次に、ＣＰＵ１０１は、モード選択を受け付ける（ステップＳ２０４）。モード選択は、第１の実施の形態と同様に、モード選択領域３０２に一覧表示されたモードから所望のモードを選択設定する。モードとしては、第１の実施の形態と同様に臓器中心設定モード、臓器境界設定モードの他、抽出対象となる臓器の種類、或いは造影剤の有無によってモードを切り替えるようにしてもよい。例えば、造影剤を用いる検査では、対象臓器は造影箇所、すなわち高濃度値であるため、高濃度値臓器抽出モードを選択するようにすればよい。また、造影剤を用いない検査において、対象臓器周辺の骨領域（高濃度値）を素早く通過させたい場合、低濃度値臓器抽出モードを選択するようにすればよい。
【００５３】
ＣＰＵ１０１は、設定されたモードに応じて適用する移動速度関数を決定する（ステップＳ２０５）。
第２の実施の形態で適用する移動速度関数は、例えば図６に示すような、濃度勾配及び濃度値と移動速度との関係を示す関数である。上述したように、図６に示す曲面関数は、濃度値が低い臓器の中心付近に点を設定する場合に適用すべき移動速度関数の例である。他に、濃度値が低い臓器の境界付近に点を設定する場合、濃度値が高い臓器の中心付近に点を設定する場合、濃度値が高い臓器の境界付近に点を設定する場合等に応じて、それぞれ適用すべき移動速度関数が予め用意され、記憶装置１０３等に記憶されているものとする。
【００５４】
次に、３Ｄ画像表示領域３０１に表示されている３Ｄ画像２０上で操作者のマウス操作により点オブジェクト３０６が所望の位置（水平及び垂直方向位置）に移動され、その位置でマウスダウン操作が行われると（ステップＳ２０６）、第１の実施の形態と同様に、ＣＰＵ１０１は、マウスダウンされた位置を含む直交断面画像（水平方向直交断面画像２１及び垂直方向直交断面画像２２）を作成し、それぞれ水平方向の断面画像表示領域３０３及び垂直方向の断面画像表示領域３０４に表示する（ステップＳ２０７、ステップＳ２０８）。この際、ＣＰＵ１０１は、各直交断面画像２１、２２上において、操作者がマウスダウンした位置に対応する位置に点オブジェクト３０６を描画する。
【００５５】
また、第１の実施の形態と同様に、ＣＰＵ１０１は、現在の点オブジェクト３０６がある位置の奥行方向についての濃度曲線２３を作成し、濃度勾配表示領域３０５に表示する（ステップＳ２０９、ステップＳ２１０）。この際、ＣＰＵ１０１は、各直交断面画像２１、２２上において、操作者がマウスダウンした位置に対応する位置（点の奥行方向位置）に点オブジェクト３０６を描画する。
【００５６】
また、第１の実施の形態と同様に、ＣＰＵ１０１は、点オブジェクト３０６を手前方向に移動するか奥方向に移動するかを設定し（ステップＳ２１１）、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ２０９で作成した濃度曲線２３から、現在、点オブジェクト３０６が存在する位置の濃度勾配を算出し、ステップＳ２０５で設定した移動速度関数（曲面関数）を参照して現在の濃度勾配及び濃度値に相当する移動速度を取得する。そして、取得した移動速度で点オブジェクト３０６を移動する。移動方向は、ステップＳ２１１で設定した方向である。点の移動が実行されると、ＣＰＵ１０１は、直交断面画像２１、２２や濃度曲線２３上に表示されている点オブジェクト３０６の描画位置を移動する。操作者がマウスアップすると（ステップＳ２１４）、点オブジェクト３０６の移動を停止する（ステップＳ２１５）。
【００５７】
操作者により直交断面画像２１、２２や濃度曲線２３等が確認され、点の位置が妥当であると判断され（ステップＳ２１３；ＯＫ）、マウスアップされると（ステップＳ２１４）、ＣＰＵ１０１は点の移動を停止する。一方、点の位置が妥当でないと判断された場合は（ステップＳ２１３；ＮＧ）、マウスダウン操作が継続されるため、ステップＳ２１１〜ステップＳ２１２を繰り返し、点オブジェクト３０６の移動を行う。
点オブジェクト３０６の位置が所望の位置を通り過ぎた場合は、操作者は、それまでに押していたボタンスイッチと逆のボタンスイッチをダウン状態にすればよい。例えば、奥方向へ移動させるため左マウスダウンしていた場合は、右マウスダウンすれば手前方向へ点オブジェクト３０６の位置を戻すことができる。
操作者のマウスアップ操作により、ＣＰＵ１０１は点オブジェクト３０６の奥行方向への移動を停止する（ステップＳ２１４、Ｓ２１５）。
【００５８】
以上説明したように、第２の実施の形態の処理によれば、濃度勾配のみならず、濃度値に基づいて、点の移動速度を設定することができる。そのため、点の設定対象となる臓器以外では点を高速に移動したり、造影剤のある箇所（臓器）では点を低速に移動したりするなど、臓器や造影剤の有無に応じて点の移動速度を適切な値に設定することができる。そのため、第１の実施の形態の効果に加え、更に、容易かつ迅速に点設定を行える。
【００５９】
［第３の実施の形態］
次に、図８〜図１０を参照して、本発明の第３の実施の形態について説明する。
第３の実施の形態の医用画像処理装置１００のハードウエア構成は第１の実施の形態と同様である。以下、第１の実施の形態と重複する説明は省略し、同一の各部は同一の符号を用いて説明することとする。
【００６０】
第１の実施の形態では、マウスダウン操作のみにより点を奥行方向に移動している。但し、第１の実施の形態では、水平方向や垂直方向等に点位置を移動したい場合、一度マウスアップした後に、点オブジェクトをドラッグし所望の水平及び垂直方向位置に移動する必要がある。
そこで、第３の実施の形態では、マウスダウン操作中に更にマウスを所定の方向に移動する操作を行うことによって、奥行方向以外の方向にも点の移動を可能とする。なお、奥行方向以外の方向とは、奥行方向と直交する平面（すなわち、３Ｄ画像２０の投影面と平行な面（ｘ−ｙ面））内の任意の方向とする。例えば、水平方向（ｘ方向）、垂直方向（ｙ方向）、或いはそれら以外の任意の方向（ｘ−ｙ面内の任意の方向）とすればよい。移動方向は予め定めた一方向（例えば水平方向や垂直方向等）としてもよいし、ユーザが任意の角度を設定できるようにしてもよい。ユーザが任意に設定できるようにした場合は、例えば血管等に沿って点を移動させたい場合に有効である。
なお、点の移動方向を、奥行方向にもう一方向を加えた合計２方向とする理由は、３方向以上とすると、かえって操作が煩雑となるからである。
【００６１】
ここで、第３の実施の形態におけるマウス操作及び操作画面について説明する。
第３の実施の形態では、マウスダウンとマウスの移動を組み合わせた操作を行う。マウスダウンした状態でマウスが移動されると、ＣＰＵ１０１は、奥行方向と直交する平面（ｘ−ｙ面）内の予め設定された所定の方向に点オブジェクト３０６を移動する。
例えば、マウスダウン操作中にマウスを移動すると、水平方向に点オブジェクト３０６を移動するという設定の場合を考える。この場合、以下の４通りの移動が考えられる。
（Ａ）左マウスダウン状態で、左側（厳密に左方向でなくてもよい。）にマウスが移動されると、ＣＰＵ１０１は、奥方向かつ左方向に点を移動する。
（Ｂ）左マウスダウン状態で、右側（厳密に右方向でなくてもよい。）にマウスが移動されると、ＣＰＵ１０１は、奥方向かつ右方向に点を移動する。
（Ｃ）右マウスダウン状態で、左側（厳密に左方向でなくてもよい。）にマウスが移動されると、ＣＰＵ１０１は、手前方向かつ左方向に点を移動する。
（Ｄ）右マウスダウン状態で、右側（厳密に右方向でなくてもよい。）にマウスが移動されると、ＣＰＵ１０１は、手前方向かつ右方向に点を移動する。
同様に、奥行方向の移動に加え、垂直方向に点オブジェクト３０６を移動するという設定の場合、左マウスダウン又は右マウスダウンの２通り、及び上側又は下側へのマウス移動の２通り、を組み合わせた４通りの移動が考えられる。
【００６２】
図８は第３の実施の形態の操作画面３１０の一例である。
図８の操作画面３１０は、モード選択領域３０２、３Ｄ画像表示領域３０１、水平方向直交断面画像表示領域３０３、垂直方向直交断面画像表示領域３０４、濃度勾配表示領域３０５の他、方向設定領域３１１を有する。
【００６３】
水平方向の直交断面画像表示領域３０３には、３Ｄ画像２０上で点オブジェクト３０６によって設定された点の３次元位置を含む水平方向直交断面画像２１が表示される。また、水平方向直交断面画像２１上において、３Ｄ画像２０内の点オブジェクト３０６と対応する位置に点オブジェクト３０６が表示される。ＣＰＵ１０１は、ある方向に点オブジェクト３０６の位置を移動する場合、移動後の位置に応じて、異なる断面の水平方向直交断面画像２１に切り替えたり、同一断面の水平方向直交断面画像２１上において点オブジェクト３０６を移動したりする。例えば、奥行き奥方向かつ上方向に点の位置を移動する場合、断面の位置も上方向に移動することを意味する。そして、断面の位置を移動するということは、異なる断面の水平方向直交断面画像２１を生成し、その水平方向直交断面画像２１に切り替えて表示することになる。つまり、点オブジェクト３０６の位置を連続的に移動する場合、スライドショーのように水平方向直交断面画像２１を切り替える。以下では、説明を分かり易くする為に、点オブジェクト３０６の移動処理において、水平方向直交断面画像２１の切り替え処理の説明を省略する。
【００６４】
垂直方向の直交断面画像表示領域３０４には、３Ｄ画像２０上で点オブジェクト３０６によって設定された点の３次元位置を含む垂直方向直交断面画像２２が表示される。また、垂直方向直交断面画像２２上において、３Ｄ画像２０内の点オブジェクト３０６との対応する位置に点オブジェクト３０６が表示される。ＣＰＵ１０１は、ある方向に点オブジェクト３０６の位置を移動する場合、移動後の位置に応じて、異なる断面の垂直方向直交断面画像２２に切り替えたり、同一断面の垂直方向直交断面画像２２上において点オブジェクト３０６を移動したりする。例えば、奥行き奥方向かつ右方向に点の位置を移動する場合、断面の位置も右方向に移動することを意味する。そして、断面の位置を移動するということは、異なる断面の垂直方向直交断面画像２２を生成し、その垂直方向直交断面画像２２に切り替えて表示することになる。つまり、点オブジェクト３０６の位置を連続的に移動する場合、スライドショーのように垂直方向直交断面画像２２を切り替える。以下では、説明を分かり易くする為に、点オブジェクト３０６の移動処理において、垂直方向直交断面画像２２の切り替え処理の説明を省略する。
【００６５】
方向設定領域３１１は、奥行方向と直交する平面内の任意の角度方向に点を移動するか否かの設定、及び点の移動方向を設定するための領域である。
方向設定領域３１１内のチェック欄３１２にチェックが入力されると、マウスダウン状態でのマウス移動操作に応じて、ＣＰＵ１０１は、奥行方向と直交する平面内の任意の角度方向に点を移動する処理を行う。チェック無しならば、第１または第２実施形態と同様の処理を行う。
また、角度設定欄３１３は、点の移動方向を入力するエリアである。角度設定欄３１３に「０」度と入力された場合は、点オブジェクト３０６は奥行方向だけでなく水平方向にも移動可能となる。また、「９０」度と入力された場合は、奥行方向及び垂直方向に移動可能となる。
【００６６】
次に、図９のフローチャートを参照して、第３の実施の形態における点設定処理の流れを説明する。
【００６７】
ステップＳ３０１〜ステップＳ３０３は第１の実施の形態と同様である。すなわち、操作者による操作に従って医用画像処理装置１００のＣＰＵ１０１は、入力画像データを読み込み、臓器領域の３次元画像（３Ｄ画像２０）を作成し、操作画面３１０の３Ｄ画像表示領域３０１に表示する（ステップＳ３０１〜ステップＳ３０３）。
【００６８】
次に、ＣＰＵ１０１は、モード選択を受け付ける（ステップＳ３０４）。モード選択は、第１の実施の形態と同様に、モード選択領域３０２に一覧表示されたモードから所望のモードを選択設定する。
【００６９】
ＣＰＵ１０１は、設定されたモードに応じて適用する移動速度関数を決定する（ステップＳ３０５）。移動速度関数は、第１の実施の形態と同様に、臓器中心設定モードでは、例えば図４の移動速度関数を適用し、臓器境界設定モードでは、例えば図５の移動速度関数を適用すればよい。
或いは、第２の実施の形態のように、濃度勾配及び濃度値に基づいて移動速度を設定するようにしてもよい。
【００７０】
次に、３Ｄ画像表示領域３０１に表示されている３Ｄ画像２０上で操作者のマウス操作に応じて、点オブジェクト３０６が所望の位置（水平及び垂直方向位置）に移動し、その位置でマウスダウン操作が行われると（ステップＳ３０６）、第１の実施の形態と同様に、ＣＰＵ１０１は、マウスダウンされた位置を含む直交断面画像（水平方向直交断面画像２１及び垂直方向直交断面画像２２）を作成し、それぞれ水平方向の断面画像表示領域３０３及び垂直方向の断面画像表示領域３０４に表示する（ステップＳ３０７、ステップ３２０８）。この際、ＣＰＵ１０１は、各直交断面画像２１、２２上において、操作者がマウスダウンした位置に対応する位置に点オブジェクト３０６を描画する。
【００７１】
次に、ＣＰＵ１０１は、現在の点オブジェクト３０６がある位置を含み、奥行方向及び操作画面３１０の方向設定領域３１７で予め設定された方向の情報を持つ濃度曲面８００を作成し、濃度勾配表示領域３０５に表示する（ステップＳ３０９、ステップＳ３１０）。この際、ＣＰＵ１０１は、濃度曲面８００上において、操作者がマウスダウンした位置に対応する位置に点オブジェクト３０６を描画する。
【００７２】
図１０は、濃度曲面８００の一例である。
図１０に示すように、濃度曲面８００は、奥行方向及び水平方向の濃度勾配と移動速度との関係を示す曲面である。図１０では、奥行方向及び水平方向の濃度勾配としているが、水平方向に代えて、操作画面３１０で設定した奥行方向と直交する平面内の任意の方向としてもよい。また、３Ｄ画像２０上の点オブジェクト３０６の位置に対応する濃度曲面８００上の位置に点オブジェクト３０６を描画する。操作者は、濃度曲面８００上の点オブジェクト３０６の位置を参照することにより、現在点がある位置を確認しやすくなる。
【００７３】
尚、図８では、濃度勾配表示領域３０５に濃度曲線２３が表示されている。このように、濃度勾配表示領域３０５には、濃度曲面８００の所定の断面を濃度曲線２３として表示しても良い。また、前述の説明の通り、濃度勾配表示領域３０５には、図１０に示す濃度曲面８００を表示し、点オブジェクト３０６を描画するようにしても良い。
【００７４】
また、ＣＰＵ１０１は、マウスの操作に応じて、点オブジェクト３０６を手前方向に移動するか奥方向に移動するかを設定し、また、マウスの移動方向に応じて点オブジェクト３０６をいずれの方向に移動するかを設定する（ステップＳ３１１）。例えば、左マウスダウンした状態で左側にマウスが移動されると、点の移動方向を奥方向かつ左方向とする。また例えば、右マウスダウンした状態で右側にマウスが移動されると、点の移動方向を手前方向かつ右方向とする。
【００７５】
ＣＰＵ１０１は、ステップＳ３０９で作成した濃度曲面８００から、現在、点オブジェクト３０６が存在する位置の濃度勾配を算出し、ステップＳ３０５で設定した移動速度関数を参照して現在の濃度勾配（或いは、濃度勾配及び濃度値）に相当する移動速度を取得する。そして、取得した移動速度で点オブジェクト３０６を移動する。移動方向は、ステップＳ３１１で設定した方向である。点の移動が実行されると、ＣＰＵ１０１は、直交断面画像２１、２２や濃度曲線２３上に表示されている点オブジェクト３０６の描画位置を移動する。操作者がマウスアップすると（ステップＳ３１４）、点オブジェクト３０６の移動を停止する（ステップＳ３１５）。
【００７６】
操作者により直交断面画像２１、２２や濃度曲面８００等が確認され、点の位置が妥当であると判断され（ステップＳ３１３；ＯＫ）、マウスアップされると（ステップＳ３１４）、ＣＰＵ１０１は点の移動を停止する。一方、点の位置が妥当でないと判断された場合は（ステップＳ３１３；ＮＧ）、マウスダウン操作が継続されるため、ステップＳ３１１〜ステップＳ３１２を繰り返し、点オブジェクト３０６の移動を行う。
点オブジェクト３０６の位置が所望の位置を通り過ぎた場合は、操作者は、それまでに押していたマウスボタンと逆のマウスボタンをダウン状態にすればよい。例えば、奥方向へ移動させるため左マウスダウンしていた場合は、右マウスダウンすれば手前方向へ点オブジェクト３０６の位置を戻すことができる。また、マウスの移動方向を逆方向とすれば、それまでの移動方向と逆方向に点オブジェクト３０６を移動させることができる。
操作者のマウスアップ操作により、ＣＰＵ１０１は点オブジェクト３０６の奥行方向への移動を停止する（ステップＳ３１４、Ｓ３１５）。
【００７７】
以上説明したように、第３の実施の形態の処理によれば、マウスダウン状態で更にマウス移動操作が行われた場合は、点を奥行方向のみならず、予め設定した所定の方向へも移動可能となる。そのため、第１及び第２の実施の形態の効果に加え、３Ｄ画像２０に対する３次元位置の設定がより円滑となり、更に、迅速に点設定を行える。
【００７８】
［第４の実施の形態］
次に、図１１〜図１２を参照して、本発明の第４の実施の形態について説明する。
第４の実施の形態の医用画像処理装置１００のハードウエア構成は第１の実施の形態と同様である。また、点設定時のマウス操作や操作画面も第１〜第３のいずれかの実施の形態と同様でよい。以下の説明では、第１の実施の形態と重複する説明は省略し、同一の各部は同一の符号を用いることとする。
【００７９】
第１〜第３の実施の形態では、いずれも濃度勾配、または濃度勾配及び濃度値に基づいて、点の移動速度を設定する。ところで、画像によってはノイズ等により臓器境界や中心付近が視覚的に判別しにくいことがある。例えば、Ｘ線ＣＴ装置等では被曝量低減のためにＸ線量を小さくすることがあり、この場合は画像にノイズが生じやすい。ノイズが生じると、濃度にムラができてしまうので、濃度勾配を求めても、その濃度勾配の変化と臓器中心或いは臓器境界の位置とを結びつけることが困難な場合がある。
そこで、第４の実施の形態では、上述の濃度勾配のノイズを除去し、ノイズ除去後の濃度勾配に基づいて、点の移動速度を設定する。
【００８０】
以下、図１１のフローチャートを参照して、第４の実施の形態における点設定処理の流れを説明する。
【００８１】
ステップＳ４０１〜ステップＳ４０３は第１の実施の形態のステップＳ１０１〜ステップＳ１０４と同様である。すなわち、操作者による操作に従って、医用画像処理装置１００のＣＰＵ１０１は、入力画像データを読み込み、臓器領域の３次元画像（３Ｄ画像２０）を作成し、操作画面３００の３Ｄ画像表示領域３０１に表示する（ステップＳ４０１〜ステップＳ４０３）。
【００８２】
次に、ＣＰＵ１０１は、モード選択を受け付ける（ステップＳ４０４）。モード選択は、第１の実施の形態と同様に、モード選択領域３０２に一覧表示されたモードから所望のモードを選択設定する。
【００８３】
ＣＰＵ１０１は、設定されたモードに応じて適用する移動速度関数を決定する（ステップＳ４０５）。移動速度の設定も、第１の実施の形態と同様である。
【００８４】
次に、３Ｄ画像表示領域３０１に表示されている３Ｄ画像２０上で操作者のマウス操作により点オブジェクト３０６が所望の位置（水平及び垂直方向位置）に移動され、その位置でマウスダウン操作が行われると（ステップＳ４０６）、第１の実施の形態と同様に、ＣＰＵ１０１は、マウスダウンされた位置を含む直交断面画像（水平方向直交断面画像２１及び垂直方向直交断面画像２２）を作成し、それぞれ水平方向の断面画像表示領域３０３及び垂直方向の断面画像表示領域３０４に表示する（ステップＳ４０７、ステップＳ４０８）。この際、ＣＰＵ１０１は、各直交断面画像２１、２２上において、操作者がマウスダウンした位置に対応する位置に点オブジェクト３０６を描画する。
【００８５】
また、第１の実施の形態と同様に、ＣＰＵ１０１は、現在の点オブジェクト３０６がある位置の奥行方向についての濃度曲線９００を作成する（ステップＳ４０９）。そして、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ４０９で作成した濃度曲線９００からノイズ成分９０１、９０２を除去した濃度曲線９０４を作成する（ステップＳ４１０；図１２参照）。ノイズ成分の除去は、例えば、濃度曲線９００を周波数空間に変換し、高周波成分を除去するＬｏｗＰａｓｓフィルタを用いるものとしてもよいし、その他のフィルタを適用するようにしてもよい。ステップＳ４０９で１次元の濃度曲線を作成している場合には、ステップＳ４１０で１次元方向のノイズ成分を除去すればよい。また、入力画像データ等を用いて、予め２次元的なノイズや３次元的なノイズを除去した後に濃度曲線９０４を作成するようにしてもよい。
【００８６】
ＣＰＵ１０１は、ノイズ除去後の濃度曲線９０４を濃度勾配表示領域３０５に表示する（ステップＳ４１１）。この際、ＣＰＵ１０１は、濃度曲線９０４上において、操作者がマウスダウンした位置に対応する位置に点オブジェクト３０６を描画する。
【００８７】
次に第１の実施の形態と同様に、ＣＰＵ１０１は、点オブジェクト３０６を手前方向に移動するか奥方向に移動するかを設定し（ステップＳ４１２）、ノイズ除去後の濃度曲線９０４から、現在、点オブジェクト３０６が存在する位置の濃度勾配を算出し、ステップＳ２０５で設定した移動速度関数（曲面関数）を参照して現在の濃度勾配（または濃度勾配及び濃度値）に相当する移動速度を取得する。そして、取得した移動速度で点オブジェクト３０６を移動する（ステップＳ４１３）。移動方向は、ステップＳ４１２で設定した方向である。
【００８８】
操作者により直交断面画像２１、２２やノイズ除去後の濃度曲線９０４等が確認され、点の位置が妥当であると判断され（ステップＳ４１４；ＯＫ）、マウスアップされると（ステップＳ４１５）、ＣＰＵ１０１は点オブジェクト３０６の移動を停止する（ステップＳ４１６）。一方、点の位置が妥当でないと判断された場合は（ステップＳ４１４；ＮＧ）、マウスダウン操作が継続されるため、ステップＳ４１２〜ステップＳ４１３を繰り返し、点オブジェクト３０６の移動を行う。
点オブジェクト３０６の位置が所望の位置を通り過ぎた場合は、操作者は、それまでに押していたマウスボタンと逆のマウスボタンをダウン状態にすればよい。例えば、奥方向へ移動させるため左マウスダウンしていた場合は、右マウスダウンすれば手前方向へ点オブジェクト３０６の位置を戻すことができる。
操作者のマウスアップ操作により、ＣＰＵ１０１は点オブジェクト３０６の奥行方向への移動を停止する（ステップＳ４１５、Ｓ４１６）。
【００８９】
以上説明したように、第４の実施の形態の処理によれば、ノイズがあり臓器の境界や中心付近が視覚的に判別しにくい画像を用いた場合にも、ノイズ除去後の濃度曲線９０４を用いて移動速度を設定し、設定した移動速度に従って点位置を変更するため、臓器の境界や中心付近に点を精度よく設定できるようになる。例えば、Ｘ線ＣＴ装置等によってＸ線量を小さくして撮影した画像において、ノイズが生じた場合でも、第４の実施の形態の処理を適用することにより、精度よくかつ再現性よく臓器境界や臓器中心に点を設定できる。ひいては、Ｘ線ＣＴ装置等での撮影における被曝量低減にもつながる。
【００９０】
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る医用画像処理装置の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。
例えば、点の移動速度を設定するための指標として、濃度値や濃度勾配を用いたが、指標はこれに限定されるものではなく、例えば、濃度曲線の２次微分量を用いてもよい。その場合、濃度曲線の２次微分量は臓器の境界付近で０に近づく傾向があるため、２次微分量が０付近になる場合に点の移動速度を小さくすることで、臓器境界付近に迅速に精度よく、再現性よく、点を設定することができるようになる。また、本発明は第１から第４の実施の形態を適宜組み合わせてもよい。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００９１】
１・・・・・・・画像処理システム
１００・・・・・医用画像処理装置
１０１・・・・・ＣＰＵ
１０２・・・・・主メモリ
１０３・・・・・記憶装置
１０４・・・・・通信Ｉ／Ｆ
１０５・・・・・表示メモリ
１０６・・・・・Ｉ／Ｆ
１０７・・・・・表示装置
１０８・・・・・マウス
１０９・・・・・入力装置
１１０・・・・・ネットワーク
１１１・・・・・画像データベース
１１３・・・・・画像撮影装置
３００・・・・・操作画面
３０１・・・・・３Ｄ画像表示領域
３０２・・・・・モード選択領域
３０３・・・・・水平方向直交断面画像表示領域
３０４・・・・・垂直方向直交断面画像表示領域
３０５・・・・・濃度勾配表示領域
２０・・・・・・３次元医用画像（３Ｄ画像）
２１・・・・・・水平方向直交断面画像
２２・・・・・・垂直方向直交断面画像
２３・・・・・・濃度曲線
４００、４０３・・・移動速度関数（線形）
４０２、４０５・・・移動速度関数（非線形）
４０１、４０４・・・閾値
６００・・・・・移動速度関数（曲面関数）
３１０・・・・・操作画面（第３の実施の形態）
３１１・・・・・方向設定領域
８００・・・・・濃度曲面（第３の実施の形態）
９０４・・・・・ノイズ除去後の濃度曲線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元医用画像に対し、所望の３次元位置に点を設定するための操作を支援する医用画像処理装置及び医用画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えばＸ線ＣＴ（ｃｏｍｐｕｔｅｄ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置やＭＲＩ（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｉｍａｇｉｎｇ）装置、超音波診断装置、核医学診断装置等を含む医用画像診断装置やその他の画像生成装置によって撮影される一連の断層像群を用いて３次元画像を生成し、表示する医用画像処理装置が知られている。また、この種の医用画像処理装置では、表示中の医用画像から観察対象とする臓器を抽出する機能や、注目する平面または曲面を設定してその平面や曲面の画像を生成して解析する機能を有するものがある。
例えば、特許文献１には、画像の局所的な濃度差を参照して関心領域の輪郭を追跡する輪郭追跡法、関心領域内のある一点の隣接する点であって濃度値範囲や隣接点同士の濃度差といった拡張条件を満たす点を取り込み、領域を拡張することにより領域を抽出する領域拡張法等について記載されている。このように医用画像から特定の領域を抽出する場合、操作者が臓器の中心や境界に点を設定する操作を行うことがある。しかし、設定する点の位置が数画素ずれただけで結果（抽出される領域）が異なることがあるため、操作者によって異なる結果となりやすく、再現性に劣るという問題があった。
【０００３】
また、３次元画像の３次元位置に点を設定する従来の方法としては、例えば特許文献２に記載されるように、異なる方向から見た画像を複数枚作成して表示し、操作者は表示されている複数の画像を交互に参照しながら、点位置を３次元的に決定する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２０８７５１７号公報
【特許文献２】特開２００６−２４６９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のように、ユーザが複数枚の画像を交互に操作しながら点を設定する場合には、操作量が多く点の設定に多くの時間がかかっていた。また、ノイズが多い画像では境界が不明瞭となり、臓器の境界等に正確に点を設定することは困難であった。そのため、点設定における操作性や再現性を向上させることが望まれている。
【０００６】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、３次元医用画像に対し、任意の３次元位置に点を設定する操作を支援する医用画像処理装置及び医用画像処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した目的を達成するために、第１の発明は、３次元医用画像を表示する表示手段と、前記３次元医用画像の任意の３次元位置に点を設定する点設定手段と、前記点の位置を操作する操作入力手段と、を備えた医用画像処理装置であって、前記３次元医用画像の濃度勾配を算出する濃度勾配算出手段と、前記濃度勾配に基づいて、前記点の移動速度を設定する移動速度設定手段と、前記操作入力手段により前記点の位置の移動操作が行われると、前記点の位置における前記濃度勾配に応じて前記移動速度設定手段により設定された前記点の移動速度によって前記点の位置を移動する点位置移動手段と、を備えることを特徴とする医用画像処理装置である。
【０００８】
第２の発明は、３次元医用画像の任意の３次元位置に点を設定するための操作を入力する操作入力手段を備えた医用画像処理装置における医用画像処理方法であって、前記３次元医用画像の濃度勾配を算出する濃度勾配算出ステップと、前記濃度勾配に基づいて、前記点の移動速度を設定する移動速度設定ステップと、前記操作入力手段により前記点の位置の移動操作が行われると、前記点の位置における前記濃度勾配に応じて前記移動速度設定ステップにより設定された前記点の移動速度によって前記点の位置を移動する点位置移動ステップと、を備えることを特徴とする医用画像処理方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の医用画像処理装置及び医用画像処理方法によれば、３次元医用画像に対し、任意の３次元位置に点を設定する操作を有効に支援できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】医用画像処理装置１００の全体構成を示す図
【図２】第１の実施の形態の点設定処理の流れを説明するフローチャート
【図３】操作画面３００の一例を示す図
【図４】臓器中心設定モードにおける濃度勾配と点の移動速度との関係を示す濃度曲線２３の一例
【図５】臓器境界設定モードにおける濃度勾配と点の移動速度との関係を示す濃度曲線２３の一例
【図６】濃度勾配と濃度値と点の移動速度との関係を示す濃度曲面の一例
【図７】第２の実施の形態の点設定処理の流れを説明するフローチャート
【図８】第３の実施の形態の操作画面３１０の一例を示す図
【図９】第３の実施の形態の点設定処理の流れを説明するフローチャート
【図１０】水平方向（あるいは平面内の方向）及び垂直方向の点の移動速度の関係を示す曲面の一例
【図１１】第４の実施の形態の点設定処理の流れを説明するフローチャート
【図１２】（ａ）ノイズ除去前の濃度曲線、（ｂ）ノイズ除去後の濃度曲線の一例
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１２】
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本発明の医用画像処理装置１００を適用した画像処理システム１の構成について説明する。
【００１３】
図１に示すように、画像処理システム１は、表示装置１０７、マウス１０８、入力装置１０９を有する医用画像処理装置１００と、医用画像処理装置１００にネットワーク１１０を介して接続される画像データベース１１１と、医用画像撮影装置１１２とを備える。
【００１４】
医用画像処理装置１００は、画像生成、画像解析等の処理を行うコンピュータである。例えば、病院等に設置される医用画像表示装置を含む。
医用画像処理装置１００は、図１に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０１、主メモリ１０２、記憶装置１０３、通信インタフェース（通信Ｉ／Ｆ）１０４、表示メモリ１０５、及び外部機器とのインタフェース（Ｉ／Ｆ）１０６を備え、各部はバス１１３を介して接続されている。
【００１５】
ＣＰＵ１０１は、主メモリ１０２または記憶装置１０３等に格納されるプログラムを主メモリ１０２のＲＡＭ上のワークメモリ領域に呼び出して実行し、バス１１３を介して接続された各部を駆動制御し、医用画像処理装置１００が行う各種処理を実現する。
【００１６】
また、ＣＰＵ１０１は、後述する点設定処理（図２参照）において、操作者のマウス操作に従って３次元医用画像の任意の３次元位置に対して、点の設定を行う。点設定処理についての詳細は後述する。
【００１７】
主メモリ１０２は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等により構成される。ＲＯＭは、コンピュータのブートプログラムやＢＩＯＳ等のプログラム、データ等を恒久的に保持している。また、ＲＡＭは、ＲＯＭ、記憶装置１０３等からロードしたプログラム、データ等を一時的に保持するとともに、ＣＰＵ１０１が各種処理を行う為に使用するワークエリアを備える。
【００１８】
記憶装置１０３は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）や他の記録媒体へのデータの読み書きを行う記憶装置であり、ＣＰＵ１０１が実行するプログラム、プログラム実行に必要なデータ、ＯＳ（オペレーティングシステム）等が格納される。プログラムに関しては、ＯＳに相当する制御プログラムや、アプリケーションプログラムが格納されている。これらの各プログラムコードは、ＣＰＵ１０１により必要に応じて読み出されて主メモリ１０２のＲＡＭに移され、各種の手段として実行される。
【００１９】
通信Ｉ／Ｆ１０４は、通信制御装置、通信ポート等を有し、医用画像処理装置１００とネットワーク１１０との通信を媒介する。また通信Ｉ／Ｆ１０４は、ネットワーク１１０を介して、画像データベース１１１や、他のコンピュータ、或いは、Ｘ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置等の医用画像撮影装置１１２との通信制御を行う。
Ｉ／Ｆ１０６は、周辺機器を接続させるためのポートであり、周辺機器とのデータの送受信を行う。例えば、マウス１０８やタッチペン等のポインティングデバイスをＩ／Ｆ１０６を介して接続させるようにしてもよい。
【００２０】
マウス１０８は、ボタンスイッチと、変位量を検知するセンサとを有し、位置の変位量データやボタンスイッチの入力データ等をＩ／Ｆ１０６を介してＣＰＵ１０１へ出力する。なお、マウス１０８は、例えば左ボタン及び右ボタンのように２つのボタンスイッチを有するものが望ましい。またマウス１０８に代えてタッチペンを用いる場合は、サイドスイッチを有するタッチペンを用いることが望ましい。
【００２１】
表示メモリ１０５は、ＣＰＵ１０１から入力される表示データを一時的に蓄積するバッファである。蓄積された表示データは所定のタイミングで表示装置１０７に出力される。
【００２２】
表示装置１０７は、液晶パネル、ＣＲＴモニタ等のディスプレイ装置と、ディスプレイ装置と連携して表示処理を実行するための論理回路で構成され、表示メモリ１０５を介してＣＰＵ１０１に接続される。表示装置１０７はＣＰＵ１０１の制御により表示メモリ１０５に蓄積された表示データを表示する。
【００２３】
入力装置１０９は、例えば、キーボード等の入力装置であり、操作者によって入力される各種の指示や情報をＣＰＵ１０１に出力する。操作者は、表示装置１０７、入力装置１０９、及びマウス１０８等の外部機器を使用して対話的に医用画像処理装置１００を操作する。
【００２４】
次に、本発明の各実施の形態で用いるマウスの操作方法について説明する。
本発明は、医用画像処理装置に表示される３次元医用画像の任意の３次元位置に点を設定する処理を行う。点位置を決定する操作に際し、操作者はマウス１０８により、以下の操作を行うものとする。
ドラッグ・・・・マウス１０８のボタンスイッチを押したままの状態でマウスカーソルの位置を移動すること。本発明の各実施の形態では、ドラッグ操作によって点の水平方向及び垂直方向の位置を移動する。
マウスダウン・・・マウス１０８のボタンスイッチを押したままの状態にすること。左ボタンスイッチを押下したままの状態にすることを左マウスダウン、右ボタンスイッチを押下したままの状態にすることを右マウスダウンと呼ぶものとする。本発明の各実施の形態では、マウスダウン操作によって点の位置を奥行方向（表示画面に対する奥行方向）へ移動する。
マウスアップ・・・マウスダウンしたボタンスイッチを放すこと。本発明の各本実施の形態では、マウスアップ操作によって奥行方向への移動を停止するものとする。
【００２５】
なお、マウスホイールを有するマウス１０８であれば、マウスホイールの動作と奥行方向への点移動とを連動させるようにしてもよい。例えば、マウスホイールを前方に回転させたときは点を奥方向へ移動し、マウスホイールを後方に回転させたときは点を手前方向へ移動するようにしてもよい。
その他、上述のドラッグ操作、マウスダウン操作、マウスアップ操作に準ずる操作を入力可能なものであれば、マウス１０８以外の入力機器を用いてもよい。例えば、サイドスイッチ付きタッチペン等も好適である。
【００２６】
ネットワーク１１０は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、イントラネット、インターネット等の各種通信網を含み、画像データベース１１１やサーバ、他の情報機器等と医用画像処理装置１００との通信接続を媒介する。
【００２７】
画像データベース１１１は、医用画像撮影装置１１２によって撮影された画像データを蓄積して記憶するものである。図１に示す画像処理システム１では、画像データベース１１１はネットワーク１１０を介して医用画像処理装置１００に接続される構成であるが、医用画像処理装置１００内の例えば記憶装置１０３に画像データベース１１１を設けるようにしてもよい。
【００２８】
次に、図２〜図５を参照して、医用画像処理装置１００の動作について説明する。
【００２９】
医用画像処理装置１００のＣＰＵ１０１は、主メモリ１０２から図２の点設定処理に関するプログラム及びデータを読み出し、このプログラム及びデータに基づいて処理を実行する。また、以下の処理の実行開始に際して、演算対象とする画像データは画像データベース１１１等からネットワーク１１０及び通信Ｉ／Ｆ１０４を介して取り込まれ、医用画像処理装置１００の記憶装置１０３に記憶されているものとする。
【００３０】
図２に示す点設定処理において、まず操作者によりマウス１０８やキーボード（入力装置１０９）等が操作され、観察対象となる画像データが選択されると、医用画像処理装置１００のＣＰＵ１０１は、選択された画像データを入力画像データとして読み込む（ステップＳ１０１）。入力画像データの好適な例として、ＣＴ画像、ＭＲ画像、または超音波画像等が挙げられる。
【００３１】
次に、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１０１で取得した画像データから、臓器領域の３次元医用画像を作成し（ステップＳ１０２）、表示装置１０７に表示する（ステップＳ１０３）。以下の説明では、３次元医用画像を３Ｄ画像２０と呼ぶこととする。
例えば、図３に示すような操作画面３００を表示装置１０７に表示し、操作画面３００内の３Ｄ画像表示領域３０１に、上述の３Ｄ画像２０を表示する。
【００３２】
ここで、操作画面３００について説明する。
操作画面３００は、３Ｄ画像表示領域３０１、モード選択領域３０２、水平方向の直交断面画像表示領域３０３、垂直方向の直交断面画像表示領域３０４、濃度勾配表示領域３０５等を有する。
３Ｄ画像表示領域３０１には、ステップＳ１０２で生成された３Ｄ画像２０が表示される。以下の説明では、３Ｄ画像２０の投影面をｘ−ｙ面とする。また３Ｄ画像２０上には、任意の３次元位置に点を設定するための点オブジェクト３０６が表示される。ユーザがマウス１０８を用いて点オブジェクト３０６をドラッグ操作し、所望の位置へ移動すると、点オブジェクト３０６の水平方向（ｘ方向）及び垂直方向（ｙ方向）の位置が決定される。また、点オブジェクト３０６の奥行方向（ｚ方向）の位置は「マウスダウン操作」によって設定される。すなわち、マウスに設けられている第１のボタン（例えば左ボタン）が押下される間（左マウスダウン）、ＣＰＵ１０１は、奥行方向奥側に点オブジェクト３０６の位置を移動する。また、マウス１０８に設けられている第２のボタン（例えば右ボタン）が押下される間（右マウスダウン）、ＣＰＵ１０１は、奥行方向手前側に点オブジェクト３０６の位置を移動する。
【００３３】
３Ｄ画像表示領域３０１において点オブジェクト３０６の位置を奥行方向に移動するということは、移動後の奥行方向の位置（ｚ位置）に応じて、異なる視点の３Ｄ画像２０に切り替えるということである。例えば、奥行き奥方向に点の位置を移動するということは、３Ｄ画像２０の仮想的な視点位置と投影面との距離を近付けることを意味する。投影面は移動しないので、距離を近づけるためには、仮想的な視点位置を移動することになる。そして、仮想的な視点位置を移動するということは、異なる視点の３Ｄ画像２０を生成し、その３Ｄ画像２０に切り替えて表示するということになる。つまり、点オブジェクト３０６の位置を連続的に移動する場合、スライドショーのように３Ｄ画像２０を切り替える。以下では、説明を分かり易くする為に、点オブジェクト３０６の移動処理において、３Ｄ画像２０の切り替え処理の説明を省略する。
【００３４】
水平方向の直交断面画像表示領域３０３には、３Ｄ画像２０上で点オブジェクト３０６によって設定された点の３次元位置を含む、水平方向直交断面画像２１が表示される。３Ｄ画像２０の投影面をｘ−ｙ面とした場合、水平方向の直交断面はｚ−ｘ面である。また、水平方向直交断面画像２１上において、３Ｄ画像２０内の点オブジェクト３０６と対応する位置に点オブジェクト３０６が表示される。ＣＰＵ１０１は、奥行方向に点オブジェクト３０６の位置を移動する場合、移動後の奥行方向の位置に応じて、同一断面の水平方向直交断面画像２１上において点オブジェクト３０６を移動する。
【００３５】
垂直方向の直交断面画像表示領域３０４には、３Ｄ画像２０上で点オブジェクト３０６によって設定された点の３次元位置を含む垂直方向直交断面画像２２が表示される。３Ｄ画像２０の投影面をｘ−ｙ面、水平方向の直交断面をｚ−ｘ面とする場合、垂直方向の直交断面はｙ−ｚ面である。また、垂直方向直交断面画像２２上において、３Ｄ画像２０内の点オブジェクト３０６との対応する位置に点オブジェクト３０６が表示される。ＣＰＵ１０１は、奥行方向に点オブジェクト３０６の位置を移動する場合、移動後の奥行き方向の位置に応じて、同一断面の垂直方向直交断面画像２２上において点オブジェクト３０６を移動する。
【００３６】
モード選択領域３０２は、選択可能なモードが一覧表示される。例えば、臓器の境界に点を設定するための臓器境界設定モード、臓器の中心に点を設定するための臓器中心設定モード等がある。
濃度勾配表示領域３０５には、３Ｄ画像２０の濃度勾配を示すグラフが表示される。例えば第１の実施の形態では、点オブジェクト３０６の位置における３Ｄ画像２０の奥行方向の濃度曲線２３が表示される。第１の実施の形態の濃度勾配表示領域３０５の横軸は、３Ｄ画像２０の奥行方向に対応し、濃度勾配表示領域３０５の縦軸は濃度値を表している。
【００３７】
一般に、医用画像は、臓器中心では濃度勾配が０に近く、臓器境界付近では濃度勾配が急であるという特徴がある。操作者は濃度曲線２３を参照することにより点オブジェクト３０６が臓器中心にあるか臓器境界にあるかを判断可能である。
【００３８】
図２のフローチャートの説明に戻る。
操作画面３００に３Ｄ画像２０が表示され、モード選択領域３０２に一覧表示されたモードから所望のモードが選択設定されると（ステップＳ１０４）、ＣＰＵ１０１は、設定されたモードに応じて適用する移動速度関数を決定する。移動速度関数とは、３Ｄ画像２０の濃度勾配と移動速度との関係を示す関数である。例えば、図４や図５に示す線形関数や非線形関数等が好適である。いずれのモードでも、点オブジェクト３０６の移動速度は、点を移動する方向（第１の実施の形態では、奥行方向）の画像の濃度勾配の大きさ（絶対値）に基づいて決定される（ステップＳ１０５）。
移動速度関数はモード別に予め用意され、記憶装置１０３等に記憶されているものとする。
【００３９】
上述したように、臓器中心では濃度勾配は０に近く、臓器境界付近では濃度勾配が急であるという特徴がある。このため、臓器中心設定モードでは、例えば図４（ａ）の線形関数グラフ４００に示すように、濃度勾配の絶対値が小さくなるにつれて点オブジェクト３０６の移動速度を小さくする。また、濃度勾配の絶対値が大きくなるにしたがって、点オブジェクト３０６の移動速度を大きくする。更に、濃度勾配の絶対値がある閾値４０１より大きくなると、点オブジェクト３０６の移動速度が閾値４０１での移動速度と同一となるようにしてもよい。また、図４（ｂ）に示す非線形関数グラフ４０２のように、２次曲線等、非線形の関数に従って移動速度が変化するようにしてもよい。
このように、臓器中心設定モードでは濃度勾配の絶対値が小さくなるにしたがって点オブジェクト３０６の移動速度を低速にすれば、濃度値の変化の小さい臓器中心付近では点オブジェクト３０６がゆっくりと移動する。このため、操作者はマウスアップのタイミングを逃さずに点位置を決定することができる。また、臓器中心以外では点オブジェクト３０６の移動速度が高速となるため、素早く所望の位置へ移動させることができる。
【００４０】
また、臓器境界設定モードでは、例えば図５（ａ）に示す線形関数グラフ４０３に示すように、濃度勾配の絶対値が小さくなるにつれて点オブジェクト３０６の移動速度を大きくする。また、濃度勾配の絶対値が大きくなるにしたがって、点オブジェクト３０６の移動速度を小さくする。更に、濃度勾配の絶対値がある閾値４０４より大きくなると、点オブジェクト３０６の移動速度が閾値４０４での移動速度と同一となるようにしてもよい。また、図５（ｂ）に示す非線形関数グラフ４０５のように、２次曲線等、非線形の関数に従って移動速度が変化するようにしてもよい。
このように、臓器境界設定モードでは濃度勾配の絶対値が大きくなるにしたがって点オブジェクト３０６の移動速度を低速にすれば、濃度値の変化の大きい臓器境界付近では点オブジェクト３０６がゆっくりと移動する。このため、操作者はマウスアップのタイミングを逃さずに点位置を決定することができる。また、臓器境界以外では点オブジェクト３０６の移動速度が高速となるため、素早く所望の位置へ移動させることができる。
【００４１】
次に、３Ｄ画像表示領域３０１に表示されている３Ｄ画像２０上で操作者のマウス操作により点オブジェクト３０６が所望の位置（水平及び垂直方向位置）に移動され、その位置でマウスダウン操作が行われると（ステップＳ１０６）、ＣＰＵ１０１は、マウスダウンされた位置を含む直交断面画像を作成する（ステップＳ１０７）。直交断面画像はステップＳ１０１で取得した画像データに基づいて、水平方向及び垂直方向についてそれぞれ作成される。ＣＰＵ１０１は、作成した水平方向直交断面画像２１及び垂直方向直交断面画像２２を、それぞれ水平方向の断面画像表示領域３０３及び垂直方向の断面画像表示領域３０４に表示する（ステップＳ１０８）。この際、ＣＰＵ１０１は、各直交断面画像２１、２２上において、操作者がマウスダウンした位置に対応する位置（点の奥行方向位置）に点オブジェクト３０６を描画する。
【００４２】
次に、ＣＰＵ１０１は、現在点が設定されている位置の奥行方向についての濃度曲線２３を作成する（ステップＳ１０９）。濃度曲線２３は、ステップＳ１０１で入力した画像データに基づいて作成可能である。ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１０９にて作成した濃度曲線２３を、操作画面３００の濃度勾配表示領域３０５に表示する（ステップＳ１１０）。ＣＰＵ１０１は、濃度曲線２３上において、操作者がマウスダウンした位置に対応する位置に点オブジェクト３０６を描画する。
【００４３】
マウスダウン操作が行われている間、ＣＰＵ１０１は、マウス１０８の操作に応じて点オブジェクト３０６を手前方向に移動するか奥方向に移動するかを設定する。例えば、現在行われている操作が左マウスダウン状態の場合は点オブジェクト３０６の移動方向を奥方向とし、右マウスボタン状態の場合は点オブジェクト３０６の移動方向を手前方向に設定する（ステップＳ１１１）。
そして、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１０９で作成した濃度曲線２３から、現在、点オブジェクト３０６が存在する位置の濃度勾配を算出し、ステップＳ１０５で設定した移動速度関数を参照して現在の濃度勾配に相当する移動速度を取得する。そして、取得した移動速度で点オブジェクト３０６を移動する。移動方向は、ステップＳ１１１で設定した方向である。点が移動されると、ＣＰＵ１０１は、直交断面画像２１、２２や濃度曲線２３上に表示されている点オブジェクト３０６の描画位置も移動する。
【００４４】
操作者により直交断面画像２１、２２や濃度曲線２３等が確認され、点の位置が妥当であると判断され（ステップＳ１１３；ＯＫ）、マウスアップされると（ステップＳ１１４）、ＣＰＵ１０１は点の移動を停止する。一方、点の位置が妥当でないと判断された場合は（ステップＳ１１３；ＮＧ）、マウスダウン操作が継続されるため、ステップＳ１１１〜ステップＳ１１２を繰り返し、点オブジェクト３０６の移動を行う。
点オブジェクト３０６の位置が所望の位置を通り過ぎた場合は、操作者は、それまでに押していたボタンスイッチと逆のボタンスイッチをダウン状態にすればよい。例えば、奥方向へ移動させるため左マウスダウンしていた場合は、右マウスダウンすれば手前方向へ点オブジェクト３０６の位置を戻すことができる。
操作者のマウスアップ操作により、ＣＰＵ１０１は点オブジェクト３０６の奥行方向への移動を停止する（ステップＳ１１４、Ｓ１１５）。
【００４５】
以上の処理により、操作者は３Ｄ画像２０上でのマウス操作だけで、所望の３次元位置に点を設定することができる。特に、水平、垂直方向のみならず、点の奥行方向位置についても、簡単なマウス操作（例えば、マウスダウン操作）を行えば移動させることができるため、点設定の操作が容易となる。
また、奥行方向位置の設定操作中（マウスダウン操作中）は、点位置における濃度勾配の大きさに基づいて、点オブジェクト３０６の移動速度を速めたり、遅くしたりする。すなわち、画像の濃度勾配の大きさに基づいて、臓器中心設定モードでは臓器の中心付近で移動速度を遅くし、臓器境界設定モードでは臓器の境界付近で移動速度を遅くする。このため操作者は、マウスアップのタイミングを逃さずに、精度よく所望の位置に点を設定することが可能となる。また、点設定を行うべき位置以外の箇所では、点の移動速度を速めるため、迅速に所望の位置まで点を移動させることができきる。
【００４６】
更に、操作画面３００では、対象とする３Ｄ画像２０とともに、点のある位置の奥行方向の濃度曲線２３や、点位置を含む水平及び垂直方向の直交断面画像２１、２２を表示し、これらの濃度曲線２３や直交断面画像２１、２２にも、３Ｄ画像２０上の点オブジェクト３０６の位置と対応する位置に点オブジェクト３０６を表示する。このため、操作者は点の位置を様々な観点から確認することができ、点位置の設定をより正確に行える。したがって再現性よく点を設定することが可能となる。
【００４７】
［第２の実施の形態］
次に、図６〜図７を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態の医用画像処理装置１００のハードウエア構成は第１の実施の形態と同様である。また、点設定時のマウス操作や操作画面も第１の実施の形態と同様でよい。以下、第１の実施の形態と重複する説明は省略し、同一の各部は同一の符号を用いて説明することとする。
【００４８】
第２の実施の形態の医用画像処理装置１００は、奥行方向の点設定処理において、移動速度の設定を濃度勾配と濃度値との両方に基づいて行う。
すなわち、第１の実施の形態では、図４及び図５に示すような奥行方向の濃度勾配（濃度曲線）に基づいて、移動速度関数を設定したが、第２の実施の形態では、奥行方向の濃度勾配に加え、濃度値の大きさも考慮して点オブジェクト３０６の移動速度を設定する。
【００４９】
図６は境界中心設定モードにおける濃度勾配及び濃度値と点の移動速度との関係を示す曲面関数６００の一例である。このような曲面関数６００を適用すると、濃度勾配が小さい箇所は移動速度を小さく、濃度勾配が大きい箇所は移動速度が小さく設定できる。これに加え、濃度値が小さい箇所では濃度値が大きい箇所よりさらに移動速度を小さく設定できる。このように、濃度勾配の大きさに加え濃度値の大きさを考慮して、点の移動速度を設定するようにすれば、臓器の種類、或いは造影剤の有無に応じて移動速度を変更させることが可能となる。これにより、更に、迅速に点の設定を行えるようになる。
【００５０】
以下、図７のフローチャートを参照して、第２の実施の形態における点設定処理の流れを説明する。
【００５１】
ステップＳ２０１〜ステップＳ２０４は第１の実施の形態と同様である。すなわち、操作者による操作に従って医用画像処理装置１００のＣＰＵ１０１は、入力画像データを読み込み、臓器領域の３次元画像（３Ｄ画像２０）を作成し、操作画面３００の３Ｄ画像表示領域３０１に表示する（ステップＳ２０１〜ステップＳ２０３）。
【００５２】
次に、ＣＰＵ１０１は、モード選択を受け付ける（ステップＳ２０４）。モード選択は、第１の実施の形態と同様に、モード選択領域３０２に一覧表示されたモードから所望のモードを選択設定する。モードとしては、第１の実施の形態と同様に臓器中心設定モード、臓器境界設定モードの他、抽出対象となる臓器の種類、或いは造影剤の有無によってモードを切り替えるようにしてもよい。例えば、造影剤を用いる検査では、対象臓器は造影箇所、すなわち高濃度値であるため、高濃度値臓器抽出モードを選択するようにすればよい。また、造影剤を用いない検査において、対象臓器周辺の骨領域（高濃度値）を素早く通過させたい場合、低濃度値臓器抽出モードを選択するようにすればよい。
【００５３】
ＣＰＵ１０１は、設定されたモードに応じて適用する移動速度関数を決定する（ステップＳ２０５）。
第２の実施の形態で適用する移動速度関数は、例えば図６に示すような、濃度勾配及び濃度値と移動速度との関係を示す関数である。上述したように、図６に示す曲面関数は、濃度値が低い臓器の中心付近に点を設定する場合に適用すべき移動速度関数の例である。他に、濃度値が低い臓器の境界付近に点を設定する場合、濃度値が高い臓器の中心付近に点を設定する場合、濃度値が高い臓器の境界付近に点を設定する場合等に応じて、それぞれ適用すべき移動速度関数が予め用意され、記憶装置１０３等に記憶されているものとする。
【００５４】
次に、３Ｄ画像表示領域３０１に表示されている３Ｄ画像２０上で操作者のマウス操作により点オブジェクト３０６が所望の位置（水平及び垂直方向位置）に移動され、その位置でマウスダウン操作が行われると（ステップＳ２０６）、第１の実施の形態と同様に、ＣＰＵ１０１は、マウスダウンされた位置を含む直交断面画像（水平方向直交断面画像２１及び垂直方向直交断面画像２２）を作成し、それぞれ水平方向の断面画像表示領域３０３及び垂直方向の断面画像表示領域３０４に表示する（ステップＳ２０７、ステップＳ２０８）。この際、ＣＰＵ１０１は、各直交断面画像２１、２２上において、操作者がマウスダウンした位置に対応する位置に点オブジェクト３０６を描画する。
【００５５】
また、第１の実施の形態と同様に、ＣＰＵ１０１は、現在の点オブジェクト３０６がある位置の奥行方向についての濃度曲線２３を作成し、濃度勾配表示領域３０５に表示する（ステップＳ２０９、ステップＳ２１０）。この際、ＣＰＵ１０１は、各直交断面画像２１、２２上において、操作者がマウスダウンした位置に対応する位置（点の奥行方向位置）に点オブジェクト３０６を描画する。
【００５６】
また、第１の実施の形態と同様に、ＣＰＵ１０１は、点オブジェクト３０６を手前方向に移動するか奥方向に移動するかを設定し（ステップＳ２１１）、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ２０９で作成した濃度曲線２３から、現在、点オブジェクト３０６が存在する位置の濃度勾配を算出し、ステップＳ２０５で設定した移動速度関数（曲面関数）を参照して現在の濃度勾配及び濃度値に相当する移動速度を取得する。そして、取得した移動速度で点オブジェクト３０６を移動する。移動方向は、ステップＳ２１１で設定した方向である。点の移動が実行されると、ＣＰＵ１０１は、直交断面画像２１、２２や濃度曲線２３上に表示されている点オブジェクト３０６の描画位置を移動する。操作者がマウスアップすると（ステップＳ２１４）、点オブジェクト３０６の移動を停止する（ステップＳ２１５）。
【００５７】
操作者により直交断面画像２１、２２や濃度曲線２３等が確認され、点の位置が妥当であると判断され（ステップＳ２１３；ＯＫ）、マウスアップされると（ステップＳ２１４）、ＣＰＵ１０１は点の移動を停止する。一方、点の位置が妥当でないと判断された場合は（ステップＳ２１３；ＮＧ）、マウスダウン操作が継続されるため、ステップＳ２１１〜ステップＳ２１２を繰り返し、点オブジェクト３０６の移動を行う。
点オブジェクト３０６の位置が所望の位置を通り過ぎた場合は、操作者は、それまでに押していたボタンスイッチと逆のボタンスイッチをダウン状態にすればよい。例えば、奥方向へ移動させるため左マウスダウンしていた場合は、右マウスダウンすれば手前方向へ点オブジェクト３０６の位置を戻すことができる。
操作者のマウスアップ操作により、ＣＰＵ１０１は点オブジェクト３０６の奥行方向への移動を停止する（ステップＳ２１４、Ｓ２１５）。
【００５８】
以上説明したように、第２の実施の形態の処理によれば、濃度勾配のみならず、濃度値に基づいて、点の移動速度を設定することができる。そのため、点の設定対象となる臓器以外では点を高速に移動したり、造影剤のある箇所（臓器）では点を低速に移動したりするなど、臓器や造影剤の有無に応じて点の移動速度を適切な値に設定することができる。そのため、第１の実施の形態の効果に加え、更に、容易かつ迅速に点設定を行える。
【００５９】
［第３の実施の形態］
次に、図８〜図１０を参照して、本発明の第３の実施の形態について説明する。
第３の実施の形態の医用画像処理装置１００のハードウエア構成は第１の実施の形態と同様である。以下、第１の実施の形態と重複する説明は省略し、同一の各部は同一の符号を用いて説明することとする。
【００６０】
第１の実施の形態では、マウスダウン操作のみにより点を奥行方向に移動している。但し、第１の実施の形態では、水平方向や垂直方向等に点位置を移動したい場合、一度マウスアップした後に、点オブジェクトをドラッグし所望の水平及び垂直方向位置に移動する必要がある。
そこで、第３の実施の形態では、マウスダウン操作中に更にマウスを所定の方向に移動する操作を行うことによって、奥行方向以外の方向にも点の移動を可能とする。なお、奥行方向以外の方向とは、奥行方向と直交する平面（すなわち、３Ｄ画像２０の投影面と平行な面（ｘ−ｙ面））内の任意の方向とする。例えば、水平方向（ｘ方向）、垂直方向（ｙ方向）、或いはそれら以外の任意の方向（ｘ−ｙ面内の任意の方向）とすればよい。移動方向は予め定めた一方向（例えば水平方向や垂直方向等）としてもよいし、ユーザが任意の角度を設定できるようにしてもよい。ユーザが任意に設定できるようにした場合は、例えば血管等に沿って点を移動させたい場合に有効である。
なお、点の移動方向を、奥行方向にもう一方向を加えた合計２方向とする理由は、３方向以上とすると、かえって操作が煩雑となるからである。
【００６１】
ここで、第３の実施の形態におけるマウス操作及び操作画面について説明する。
第３の実施の形態では、マウスダウンとマウスの移動を組み合わせた操作を行う。マウスダウンした状態でマウスが移動されると、ＣＰＵ１０１は、奥行方向と直交する平面（ｘ−ｙ面）内の予め設定された所定の方向に点オブジェクト３０６を移動する。
例えば、マウスダウン操作中にマウスを移動すると、水平方向に点オブジェクト３０６を移動するという設定の場合を考える。この場合、以下の４通りの移動が考えられる。
（Ａ）左マウスダウン状態で、左側（厳密に左方向でなくてもよい。）にマウスが移動されると、ＣＰＵ１０１は、奥方向かつ左方向に点を移動する。
（Ｂ）左マウスダウン状態で、右側（厳密に右方向でなくてもよい。）にマウスが移動されると、ＣＰＵ１０１は、奥方向かつ右方向に点を移動する。
（Ｃ）右マウスダウン状態で、左側（厳密に左方向でなくてもよい。）にマウスが移動されると、ＣＰＵ１０１は、手前方向かつ左方向に点を移動する。
（Ｄ）右マウスダウン状態で、右側（厳密に右方向でなくてもよい。）にマウスが移動されると、ＣＰＵ１０１は、手前方向かつ右方向に点を移動する。
同様に、奥行方向の移動に加え、垂直方向に点オブジェクト３０６を移動するという設定の場合、左マウスダウン又は右マウスダウンの２通り、及び上側又は下側へのマウス移動の２通り、を組み合わせた４通りの移動が考えられる。
【００６２】
図８は第３の実施の形態の操作画面３１０の一例である。
図８の操作画面３１０は、モード選択領域３０２、３Ｄ画像表示領域３０１、水平方向直交断面画像表示領域３０３、垂直方向直交断面画像表示領域３０４、濃度勾配表示領域３０５の他、方向設定領域３１１を有する。
【００６３】
水平方向の直交断面画像表示領域３０３には、３Ｄ画像２０上で点オブジェクト３０６によって設定された点の３次元位置を含む水平方向直交断面画像２１が表示される。また、水平方向直交断面画像２１上において、３Ｄ画像２０内の点オブジェクト３０６と対応する位置に点オブジェクト３０６が表示される。ＣＰＵ１０１は、ある方向に点オブジェクト３０６の位置を移動する場合、移動後の位置に応じて、異なる断面の水平方向直交断面画像２１に切り替えたり、同一断面の水平方向直交断面画像２１上において点オブジェクト３０６を移動したりする。例えば、奥行き奥方向かつ上方向に点の位置を移動する場合、断面の位置も上方向に移動することを意味する。そして、断面の位置を移動するということは、異なる断面の水平方向直交断面画像２１を生成し、その水平方向直交断面画像２１に切り替えて表示することになる。つまり、点オブジェクト３０６の位置を連続的に移動する場合、スライドショーのように水平方向直交断面画像２１を切り替える。以下では、説明を分かり易くする為に、点オブジェクト３０６の移動処理において、水平方向直交断面画像２１の切り替え処理の説明を省略する。
【００６４】
垂直方向の直交断面画像表示領域３０４には、３Ｄ画像２０上で点オブジェクト３０６によって設定された点の３次元位置を含む垂直方向直交断面画像２２が表示される。また、垂直方向直交断面画像２２上において、３Ｄ画像２０内の点オブジェクト３０６との対応する位置に点オブジェクト３０６が表示される。ＣＰＵ１０１は、ある方向に点オブジェクト３０６の位置を移動する場合、移動後の位置に応じて、異なる断面の垂直方向直交断面画像２２に切り替えたり、同一断面の垂直方向直交断面画像２２上において点オブジェクト３０６を移動したりする。例えば、奥行き奥方向かつ右方向に点の位置を移動する場合、断面の位置も右方向に移動することを意味する。そして、断面の位置を移動するということは、異なる断面の垂直方向直交断面画像２２を生成し、その垂直方向直交断面画像２２に切り替えて表示することになる。つまり、点オブジェクト３０６の位置を連続的に移動する場合、スライドショーのように垂直方向直交断面画像２２を切り替える。以下では、説明を分かり易くする為に、点オブジェクト３０６の移動処理において、垂直方向直交断面画像２２の切り替え処理の説明を省略する。
【００６５】
方向設定領域３１１は、奥行方向と直交する平面内の任意の角度方向に点を移動するか否かの設定、及び点の移動方向を設定するための領域である。
方向設定領域３１１内のチェック欄３１２にチェックが入力されると、マウスダウン状態でのマウス移動操作に応じて、ＣＰＵ１０１は、奥行方向と直交する平面内の任意の角度方向に点を移動する処理を行う。チェック無しならば、第１または第２実施形態と同様の処理を行う。
また、角度設定欄３１３は、点の移動方向を入力するエリアである。角度設定欄３１３に「０」度と入力された場合は、点オブジェクト３０６は奥行方向だけでなく水平方向にも移動可能となる。また、「９０」度と入力された場合は、奥行方向及び垂直方向に移動可能となる。
【００６６】
次に、図９のフローチャートを参照して、第３の実施の形態における点設定処理の流れを説明する。
【００６７】
ステップＳ３０１〜ステップＳ３０３は第１の実施の形態と同様である。すなわち、操作者による操作に従って医用画像処理装置１００のＣＰＵ１０１は、入力画像データを読み込み、臓器領域の３次元画像（３Ｄ画像２０）を作成し、操作画面３１０の３Ｄ画像表示領域３０１に表示する（ステップＳ３０１〜ステップＳ３０３）。
【００６８】
次に、ＣＰＵ１０１は、モード選択を受け付ける（ステップＳ３０４）。モード選択は、第１の実施の形態と同様に、モード選択領域３０２に一覧表示されたモードから所望のモードを選択設定する。
【００６９】
ＣＰＵ１０１は、設定されたモードに応じて適用する移動速度関数を決定する（ステップＳ３０５）。移動速度関数は、第１の実施の形態と同様に、臓器中心設定モードでは、例えば図４の移動速度関数を適用し、臓器境界設定モードでは、例えば図５の移動速度関数を適用すればよい。
或いは、第２の実施の形態のように、濃度勾配及び濃度値に基づいて移動速度を設定するようにしてもよい。
【００７０】
次に、３Ｄ画像表示領域３０１に表示されている３Ｄ画像２０上で操作者のマウス操作に応じて、点オブジェクト３０６が所望の位置（水平及び垂直方向位置）に移動し、その位置でマウスダウン操作が行われると（ステップＳ３０６）、第１の実施の形態と同様に、ＣＰＵ１０１は、マウスダウンされた位置を含む直交断面画像（水平方向直交断面画像２１及び垂直方向直交断面画像２２）を作成し、それぞれ水平方向の断面画像表示領域３０３及び垂直方向の断面画像表示領域３０４に表示する（ステップＳ３０７、ステップ３２０８）。この際、ＣＰＵ１０１は、各直交断面画像２１、２２上において、操作者がマウスダウンした位置に対応する位置に点オブジェクト３０６を描画する。
【００７１】
次に、ＣＰＵ１０１は、現在の点オブジェクト３０６がある位置を含み、奥行方向及び操作画面３１０の方向設定領域３１７で予め設定された方向の情報を持つ濃度曲面８００を作成し、濃度勾配表示領域３０５に表示する（ステップＳ３０９、ステップＳ３１０）。この際、ＣＰＵ１０１は、濃度曲面８００上において、操作者がマウスダウンした位置に対応する位置に点オブジェクト３０６を描画する。
【００７２】
図１０は、濃度曲面８００の一例である。
図１０に示すように、濃度曲面８００は、奥行方向及び水平方向の濃度勾配と移動速度との関係を示す曲面である。図１０では、奥行方向及び水平方向の濃度勾配としているが、水平方向に代えて、操作画面３１０で設定した奥行方向と直交する平面内の任意の方向としてもよい。また、３Ｄ画像２０上の点オブジェクト３０６の位置に対応する濃度曲面８００上の位置に点オブジェクト３０６を描画する。操作者は、濃度曲面８００上の点オブジェクト３０６の位置を参照することにより、現在点がある位置を確認しやすくなる。
【００７３】
尚、図８では、濃度勾配表示領域３０５に濃度曲線２３が表示されている。このように、濃度勾配表示領域３０５には、濃度曲面８００の所定の断面を濃度曲線２３として表示しても良い。また、前述の説明の通り、濃度勾配表示領域３０５には、図１０に示す濃度曲面８００を表示し、点オブジェクト３０６を描画するようにしても良い。
【００７４】
また、ＣＰＵ１０１は、マウスの操作に応じて、点オブジェクト３０６を手前方向に移動するか奥方向に移動するかを設定し、また、マウスの移動方向に応じて点オブジェクト３０６をいずれの方向に移動するかを設定する（ステップＳ３１１）。例えば、左マウスダウンした状態で左側にマウスが移動されると、点の移動方向を奥方向かつ左方向とする。また例えば、右マウスダウンした状態で右側にマウスが移動されると、点の移動方向を手前方向かつ右方向とする。
【００７５】
ＣＰＵ１０１は、ステップＳ３０９で作成した濃度曲面８００から、現在、点オブジェクト３０６が存在する位置の濃度勾配を算出し、ステップＳ３０５で設定した移動速度関数を参照して現在の濃度勾配（或いは、濃度勾配及び濃度値）に相当する移動速度を取得する。そして、取得した移動速度で点オブジェクト３０６を移動する。移動方向は、ステップＳ３１１で設定した方向である。点の移動が実行されると、ＣＰＵ１０１は、直交断面画像２１、２２や濃度曲線２３上に表示されている点オブジェクト３０６の描画位置を移動する。操作者がマウスアップすると（ステップＳ３１４）、点オブジェクト３０６の移動を停止する（ステップＳ３１５）。
【００７６】
操作者により直交断面画像２１、２２や濃度曲面８００等が確認され、点の位置が妥当であると判断され（ステップＳ３１３；ＯＫ）、マウスアップされると（ステップＳ３１４）、ＣＰＵ１０１は点の移動を停止する。一方、点の位置が妥当でないと判断された場合は（ステップＳ３１３；ＮＧ）、マウスダウン操作が継続されるため、ステップＳ３１１〜ステップＳ３１２を繰り返し、点オブジェクト３０６の移動を行う。
点オブジェクト３０６の位置が所望の位置を通り過ぎた場合は、操作者は、それまでに押していたマウスボタンと逆のマウスボタンをダウン状態にすればよい。例えば、奥方向へ移動させるため左マウスダウンしていた場合は、右マウスダウンすれば手前方向へ点オブジェクト３０６の位置を戻すことができる。また、マウスの移動方向を逆方向とすれば、それまでの移動方向と逆方向に点オブジェクト３０６を移動させることができる。
操作者のマウスアップ操作により、ＣＰＵ１０１は点オブジェクト３０６の奥行方向への移動を停止する（ステップＳ３１４、Ｓ３１５）。
【００７７】
以上説明したように、第３の実施の形態の処理によれば、マウスダウン状態で更にマウス移動操作が行われた場合は、点を奥行方向のみならず、予め設定した所定の方向へも移動可能となる。そのため、第１及び第２の実施の形態の効果に加え、３Ｄ画像２０に対する３次元位置の設定がより円滑となり、更に、迅速に点設定を行える。
【００７８】
［第４の実施の形態］
次に、図１１〜図１２を参照して、本発明の第４の実施の形態について説明する。
第４の実施の形態の医用画像処理装置１００のハードウエア構成は第１の実施の形態と同様である。また、点設定時のマウス操作や操作画面も第１〜第３のいずれかの実施の形態と同様でよい。以下の説明では、第１の実施の形態と重複する説明は省略し、同一の各部は同一の符号を用いることとする。
【００７９】
第１〜第３の実施の形態では、いずれも濃度勾配、または濃度勾配及び濃度値に基づいて、点の移動速度を設定する。ところで、画像によってはノイズ等により臓器境界や中心付近が視覚的に判別しにくいことがある。例えば、Ｘ線ＣＴ装置等では被曝量低減のためにＸ線量を小さくすることがあり、この場合は画像にノイズが生じやすい。ノイズが生じると、濃度にムラができてしまうので、濃度勾配を求めても、その濃度勾配の変化と臓器中心或いは臓器境界の位置とを結びつけることが困難な場合がある。
そこで、第４の実施の形態では、上述の濃度勾配のノイズを除去し、ノイズ除去後の濃度勾配に基づいて、点の移動速度を設定する。
【００８０】
以下、図１１のフローチャートを参照して、第４の実施の形態における点設定処理の流れを説明する。
【００８１】
ステップＳ４０１〜ステップＳ４０３は第１の実施の形態のステップＳ１０１〜ステップＳ１０４と同様である。すなわち、操作者による操作に従って、医用画像処理装置１００のＣＰＵ１０１は、入力画像データを読み込み、臓器領域の３次元画像（３Ｄ画像２０）を作成し、操作画面３００の３Ｄ画像表示領域３０１に表示する（ステップＳ４０１〜ステップＳ４０３）。
【００８２】
次に、ＣＰＵ１０１は、モード選択を受け付ける（ステップＳ４０４）。モード選択は、第１の実施の形態と同様に、モード選択領域３０２に一覧表示されたモードから所望のモードを選択設定する。
【００８３】
ＣＰＵ１０１は、設定されたモードに応じて適用する移動速度関数を決定する（ステップＳ４０５）。移動速度の設定も、第１の実施の形態と同様である。
【００８４】
次に、３Ｄ画像表示領域３０１に表示されている３Ｄ画像２０上で操作者のマウス操作により点オブジェクト３０６が所望の位置（水平及び垂直方向位置）に移動され、その位置でマウスダウン操作が行われると（ステップＳ４０６）、第１の実施の形態と同様に、ＣＰＵ１０１は、マウスダウンされた位置を含む直交断面画像（水平方向直交断面画像２１及び垂直方向直交断面画像２２）を作成し、それぞれ水平方向の断面画像表示領域３０３及び垂直方向の断面画像表示領域３０４に表示する（ステップＳ４０７、ステップＳ４０８）。この際、ＣＰＵ１０１は、各直交断面画像２１、２２上において、操作者がマウスダウンした位置に対応する位置に点オブジェクト３０６を描画する。
【００８５】
また、第１の実施の形態と同様に、ＣＰＵ１０１は、現在の点オブジェクト３０６がある位置の奥行方向についての濃度曲線９００を作成する（ステップＳ４０９）。そして、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ４０９で作成した濃度曲線９００からノイズ成分９０１、９０２を除去した濃度曲線９０４を作成する（ステップＳ４１０；図１２参照）。ノイズ成分の除去は、例えば、濃度曲線９００を周波数空間に変換し、高周波成分を除去するＬｏｗＰａｓｓフィルタを用いるものとしてもよいし、その他のフィルタを適用するようにしてもよい。ステップＳ４０９で１次元の濃度曲線を作成している場合には、ステップＳ４１０で１次元方向のノイズ成分を除去すればよい。また、入力画像データ等を用いて、予め２次元的なノイズや３次元的なノイズを除去した後に濃度曲線９０４を作成するようにしてもよい。
【００８６】
ＣＰＵ１０１は、ノイズ除去後の濃度曲線９０４を濃度勾配表示領域３０５に表示する（ステップＳ４１１）。この際、ＣＰＵ１０１は、濃度曲線９０４上において、操作者がマウスダウンした位置に対応する位置に点オブジェクト３０６を描画する。
【００８７】
次に第１の実施の形態と同様に、ＣＰＵ１０１は、点オブジェクト３０６を手前方向に移動するか奥方向に移動するかを設定し（ステップＳ４１２）、ノイズ除去後の濃度曲線９０４から、現在、点オブジェクト３０６が存在する位置の濃度勾配を算出し、ステップＳ２０５で設定した移動速度関数（曲面関数）を参照して現在の濃度勾配（または濃度勾配及び濃度値）に相当する移動速度を取得する。そして、取得した移動速度で点オブジェクト３０６を移動する（ステップＳ４１３）。移動方向は、ステップＳ４１２で設定した方向である。
【００８８】
操作者により直交断面画像２１、２２やノイズ除去後の濃度曲線９０４等が確認され、点の位置が妥当であると判断され（ステップＳ４１４；ＯＫ）、マウスアップされると（ステップＳ４１５）、ＣＰＵ１０１は点オブジェクト３０６の移動を停止する（ステップＳ４１６）。一方、点の位置が妥当でないと判断された場合は（ステップＳ４１４；ＮＧ）、マウスダウン操作が継続されるため、ステップＳ４１２〜ステップＳ４１３を繰り返し、点オブジェクト３０６の移動を行う。
点オブジェクト３０６の位置が所望の位置を通り過ぎた場合は、操作者は、それまでに押していたマウスボタンと逆のマウスボタンをダウン状態にすればよい。例えば、奥方向へ移動させるため左マウスダウンしていた場合は、右マウスダウンすれば手前方向へ点オブジェクト３０６の位置を戻すことができる。
操作者のマウスアップ操作により、ＣＰＵ１０１は点オブジェクト３０６の奥行方向への移動を停止する（ステップＳ４１５、Ｓ４１６）。
【００８９】
以上説明したように、第４の実施の形態の処理によれば、ノイズがあり臓器の境界や中心付近が視覚的に判別しにくい画像を用いた場合にも、ノイズ除去後の濃度曲線９０４を用いて移動速度を設定し、設定した移動速度に従って点位置を変更するため、臓器の境界や中心付近に点を精度よく設定できるようになる。例えば、Ｘ線ＣＴ装置等によってＸ線量を小さくして撮影した画像において、ノイズが生じた場合でも、第４の実施の形態の処理を適用することにより、精度よくかつ再現性よく臓器境界や臓器中心に点を設定できる。ひいては、Ｘ線ＣＴ装置等での撮影における被曝量低減にもつながる。
【００９０】
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る医用画像処理装置の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。
例えば、点の移動速度を設定するための指標として、濃度値や濃度勾配を用いたが、指標はこれに限定されるものではなく、例えば、濃度曲線の２次微分量を用いてもよい。その場合、濃度曲線の２次微分量は臓器の境界付近で０に近づく傾向があるため、２次微分量が０付近になる場合に点の移動速度を小さくすることで、臓器境界付近に迅速に精度よく、再現性よく、点を設定することができるようになる。また、本発明は第１から第４の実施の形態を適宜組み合わせてもよい。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００９１】
１・・・・・・・画像処理システム
１００・・・・・医用画像処理装置
１０１・・・・・ＣＰＵ
１０２・・・・・主メモリ
１０３・・・・・記憶装置
１０４・・・・・通信Ｉ／Ｆ
１０５・・・・・表示メモリ
１０６・・・・・Ｉ／Ｆ
１０７・・・・・表示装置
１０８・・・・・マウス
１０９・・・・・入力装置
１１０・・・・・ネットワーク
１１１・・・・・画像データベース
１１３・・・・・画像撮影装置
３００・・・・・操作画面
３０１・・・・・３Ｄ画像表示領域
３０２・・・・・モード選択領域
３０３・・・・・水平方向直交断面画像表示領域
３０４・・・・・垂直方向直交断面画像表示領域
３０５・・・・・濃度勾配表示領域
２０・・・・・・３次元医用画像（３Ｄ画像）
２１・・・・・・水平方向直交断面画像
２２・・・・・・垂直方向直交断面画像
２３・・・・・・濃度曲線
４００、４０３・・・移動速度関数（線形）
４０２、４０５・・・移動速度関数（非線形）
４０１、４０４・・・閾値
６００・・・・・移動速度関数（曲面関数）
３１０・・・・・操作画面（第３の実施の形態）
３１１・・・・・方向設定領域
８００・・・・・濃度曲面（第３の実施の形態）
９０４・・・・・ノイズ除去後の濃度曲線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元医用画像を表示する表示手段と、
前記３次元医用画像の任意の３次元位置に点を設定する点設定手段と、
前記点の位置を操作する操作入力手段と、を備えた医用画像処理装置であって、
前記３次元医用画像の濃度勾配を算出する濃度勾配算出手段と、
前記濃度勾配に基づいて、前記点の移動速度を設定する移動速度設定手段と、
前記操作入力手段により前記点の位置の移動操作が行われると、前記点の位置における前記濃度勾配に応じて前記移動速度設定手段により設定された前記点の移動速度によって前記点の位置を移動する点位置移動手段と、
を備えることを特徴とする医用画像処理装置。
【請求項２】
前記濃度勾配算出手段は、奥行方向の前記濃度勾配を示す濃度曲線を算出し、
前記移動速度設定手段は、前記濃度曲線に基づいて前記点の移動速度を設定し、
前記点位置移動手段は、前記移動速度設定手段により設定された前記点の移動速度によって前記奥行方向に前記点の位置を移動することを特徴とする請求項１に記載の医用画像処理装置。
【請求項３】
前記表示手段は、更に、前記濃度曲線を前記３次元医用画像とともに表示することを特徴とする請求項２に記載の医用画像処理装置。
【請求項４】
前記濃度勾配算出手段は、奥行方向の前記濃度勾配と、前記奥行方向と直交する平面内の任意の方向の前記濃度勾配と、を示す濃度曲面を算出し、
前記移動速度設定手段は、前記濃度曲面に基づいて、前記奥行方向の成分および前記平面内の任意の方向の成分について前記点の移動速度を設定し、
前記点位置移動手段は、前記移動速度設定手段により設定された前記点の移動速度によって、前記奥行方向に前記点の位置を移動するとともに、前記平面内の任意の方向に前記点の位置を移動する際に適用されることを特徴とする請求項１に記載の医用画像処理装置。
【請求項５】
前記表示手段は、更に、前記濃度曲面を前記３次元医用画像とともに表示することを特徴とする請求項４に記載の医用画像処理装置。
【請求項６】
前記３次元医用画像の濃度値を算出する濃度値算出手段を更に備え、
前記移動速度設定手段は、前記濃度値及び前記濃度勾配に基づいて、前記点の移動速度を設定することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の医用画像処理装置。
【請求項７】
前記濃度勾配のノイズを除去するノイズ除去手段を更に備え、
前記移動速度設定手段は、前記ノイズ除去手段によりノイズが除去された後の濃度勾配に基づいて、前記点の移動速度を設定することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の医用画像処理装置。
【請求項８】
前記表示手段は、前記点設定手段により水平方向位置及び垂直方向位置が決定されると、決定された水平方向位置における断層像及び垂直方向位置における断層像をそれぞれ前記３次元医用画像とともに表示することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の医用画像処理装置。
【請求項９】
３次元医用画像の任意の３次元位置に点を設定するための操作を入力する操作入力手段を備えた医用画像処理装置における医用画像処理方法であって、
前記３次元医用画像の濃度勾配を算出する濃度勾配算出ステップと、
前記濃度勾配に基づいて、前記点の移動速度を設定する移動速度設定ステップと、
前記操作入力手段により前記点の位置の移動操作が行われると、前記点の位置における前記濃度勾配に応じて前記移動速度設定ステップにより設定された前記点の移動速度によって前記点の位置を移動する点位置移動ステップと、
を備えることを特徴とする医用画像処理方法。
【請求項１】
３次元医用画像を表示する表示手段と、
前記３次元医用画像の任意の３次元位置に点を設定する点設定手段と、
前記点の位置を操作する操作入力手段と、を備えた医用画像処理装置であって、
前記３次元医用画像の濃度勾配を算出する濃度勾配算出手段と、
前記濃度勾配に基づいて、前記点の移動速度を設定する移動速度設定手段と、
前記操作入力手段により前記点の位置の移動操作が行われると、前記点の位置における前記濃度勾配に応じて前記移動速度設定手段により設定された前記点の移動速度によって前記点の位置を移動する点位置移動手段と、
を備えることを特徴とする医用画像処理装置。
【請求項２】
前記濃度勾配算出手段は、奥行方向の前記濃度勾配を示す濃度曲線を算出し、
前記移動速度設定手段は、前記濃度曲線に基づいて前記点の移動速度を設定し、
前記点位置移動手段は、前記移動速度設定手段により設定された前記点の移動速度によって前記奥行方向に前記点の位置を移動することを特徴とする請求項１に記載の医用画像処理装置。
【請求項３】
前記表示手段は、更に、前記濃度曲線を前記３次元医用画像とともに表示することを特徴とする請求項２に記載の医用画像処理装置。
【請求項４】
前記濃度勾配算出手段は、奥行方向の前記濃度勾配と、前記奥行方向と直交する平面内の任意の方向の前記濃度勾配と、を示す濃度曲面を算出し、
前記移動速度設定手段は、前記濃度曲面に基づいて、前記奥行方向の成分および前記平面内の任意の方向の成分について前記点の移動速度を設定し、
前記点位置移動手段は、前記移動速度設定手段により設定された前記点の移動速度によって、前記奥行方向に前記点の位置を移動するとともに、前記平面内の任意の方向に前記点の位置を移動する際に適用されることを特徴とする請求項１に記載の医用画像処理装置。
【請求項５】
前記表示手段は、更に、前記濃度曲面を前記３次元医用画像とともに表示することを特徴とする請求項４に記載の医用画像処理装置。
【請求項６】
前記３次元医用画像の濃度値を算出する濃度値算出手段を更に備え、
前記移動速度設定手段は、前記濃度値及び前記濃度勾配に基づいて、前記点の移動速度を設定することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の医用画像処理装置。
【請求項７】
前記濃度勾配のノイズを除去するノイズ除去手段を更に備え、
前記移動速度設定手段は、前記ノイズ除去手段によりノイズが除去された後の濃度勾配に基づいて、前記点の移動速度を設定することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の医用画像処理装置。
【請求項８】
前記表示手段は、前記点設定手段により水平方向位置及び垂直方向位置が決定されると、決定された水平方向位置における断層像及び垂直方向位置における断層像をそれぞれ前記３次元医用画像とともに表示することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の医用画像処理装置。
【請求項９】
３次元医用画像の任意の３次元位置に点を設定するための操作を入力する操作入力手段を備えた医用画像処理装置における医用画像処理方法であって、
前記３次元医用画像の濃度勾配を算出する濃度勾配算出ステップと、
前記濃度勾配に基づいて、前記点の移動速度を設定する移動速度設定ステップと、
前記操作入力手段により前記点の位置の移動操作が行われると、前記点の位置における前記濃度勾配に応じて前記移動速度設定ステップにより設定された前記点の移動速度によって前記点の位置を移動する点位置移動ステップと、
を備えることを特徴とする医用画像処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−９７４１８（Ｐ２０１３−９７４１８Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３６９６８（Ｐ２０１１−２３６９６８）
【出願日】平成２３年１０月２８日（２０１１．１０．２８）
【出願人】（０００１５３４９８）株式会社日立メディコ (1,613)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２８日（２０１１．１０．２８）
【出願人】（０００１５３４９８）株式会社日立メディコ (1,613)
【Ｆターム（参考）】
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