画像処理システム、装置及び方法
【課題】立体画像とともに表示されるカーソルの位置を観察者に把握させることができる画像処理システム、装置及び方法を提供すること。
【解決手段】実施形態に係る画像処理システムは、立体表示装置と、レンダリング処理部と、表示制御部とを備える。立体表示装置は、複数の視差画像を用いて立体視可能な立体画像を表示する。レンダリング処理部は、３次元の医用画像データであるボリュームデータに対して、該ボリュームデータと相対的な位置が異なる複数の視点位置からレンダリング処理を行うことにより複数の視差画像を生成する。表示制御部は、前記レンダリング処理部によって生成された複数の視差画像とともに、前記立体表示装置にて立体画像が表示される３次元の立体画像空間において所定の入力部によって操作可能なカーソルの奥行き方向の位置を表す所定の図形の画像である図形画像を前記立体表示装置に表示させる。
【解決手段】実施形態に係る画像処理システムは、立体表示装置と、レンダリング処理部と、表示制御部とを備える。立体表示装置は、複数の視差画像を用いて立体視可能な立体画像を表示する。レンダリング処理部は、３次元の医用画像データであるボリュームデータに対して、該ボリュームデータと相対的な位置が異なる複数の視点位置からレンダリング処理を行うことにより複数の視差画像を生成する。表示制御部は、前記レンダリング処理部によって生成された複数の視差画像とともに、前記立体表示装置にて立体画像が表示される３次元の立体画像空間において所定の入力部によって操作可能なカーソルの奥行き方向の位置を表す所定の図形の画像である図形画像を前記立体表示装置に表示させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、画像処理システム、装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、２つの視点から撮影された２つの視差画像をモニタに表示することで、立体視用メガネ等の専用機器を用いた利用者に立体画像を表示する技術がある。また、近年、レンチキュラーレンズ等の光線制御子を用いて、複数の視点から撮影された多視差画像（例えば、９つの視差画像）をモニタに表示することで、裸眼の利用者に立体画像を表示する技術がある。
【０００３】
また、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置やＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置、超音波診断装置等の医用画像診断装置には、３次元の医用画像データ（以下、ボリュームデータ）を生成可能な装置がある。また、医用画像診断装置は、ボリュームデータに対して種々の画像処理を実行することで表示用の平面画像を生成し、汎用モニタ上に表示する。例えば、医用画像診断装置は、ボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を実行することで、被検体についての３次元の情報が反映された任意の断面についての平面画像を生成し、生成した平面画像を汎用モニタ上に表示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−８６４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、立体画像とともに表示されるカーソルの位置を観察者に把握させることができる画像処理システム、装置及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の画像処理システムは、立体表示装置と、レンダリング処理部と、表示制御部とを備える。立体表示装置は、複数の視差画像を用いて立体視可能な立体画像を表示する。レンダリング処理部は、３次元の医用画像データであるボリュームデータに対して、該ボリュームデータと相対的な位置が異なる複数の視点位置からレンダリング処理を行うことにより複数の視差画像を生成する。表示制御部は、前記レンダリング処理部によって生成された複数の視差画像とともに、前記立体表示装置にて立体画像が表示される３次元の立体画像空間において所定の入力部によって操作可能なカーソルの奥行き方向の位置を表す所定の図形の画像である図形画像を前記立体表示装置に表示させる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る画像処理システムの構成例を説明するための図である。
【図２】図２は、２視差画像により立体表示を行う立体表示モニタの一例を説明するための図である。
【図３】図３は、９視差画像により立体表示を行う立体表示モニタの一例を説明するための図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係るワークステーションの構成例を説明するための図である。
【図５】図５は、図４に示すレンダリング処理部の構成例を説明するための図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係るボリュームレンダリング処理の一例を説明するための図である。
【図７】図７は、立体表示モニタによって表示される立体画像の一例を示す図である。
【図８】図８は、第１の実施形態における端末装置の構成例を説明するための図である。
【図９】図９は、第１の実施形態における制御部による処理を説明するための図である。
【図１０】図１０は、第１の実施形態における制御部による処理を説明するための図である。
【図１１】図１１は、第１の実施形態における制御部による処理を説明するための図である。
【図１２】図１２は、第１の実施形態における端末装置による処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、第２の実施形態における立体表示モニタによって表示される立体画像の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、第３の実施形態における立体表示モニタによって表示される立体画像の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、第４の実施形態における端末装置の構成例を説明するための図である。
【図１６】図１６は、第４の実施形態における立体表示モニタによって表示される立体画像の一例を示す図である。
【図１７】図１７は、第５の実施形態における立体表示モニタによって表示される立体画像の一例を示す図である。
【図１８】図１８は、所定の範囲内のみコントラストを上げて立体画像が表示される例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照して、画像処理システム、装置及び方法の実施形態を詳細に説明する。ここで、以下の実施形態で用いる用語について説明すると、「視差画像群」とは、ボリュームデータに対して、所定の視差角ずつ視点位置を移動させてボリュームレンダリング処理を行うことで生成された画像群のことである。すなわち、「視差画像群」は、「視点位置」が異なる複数の「視差画像」から構成される。また、「視差角」とは、「視差画像群」を生成するために設定された各視点位置のうち隣接する視点位置とボリュームデータによって表される空間内の所定位置（例えば、空間の中心）とにより定まる角度のことである。また、「視差数」とは、立体表示モニタにて立体視されるために必要となる「視差画像」の数のことである。また、以下で記載する「９視差画像」とは、９つの「視差画像」から構成される「視差画像群」のことである。また、以下で記載する「２視差画像」とは、２つの「視差画像」から構成される「視差画像群」のことである。
【０００９】
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係る画像処理システムの構成例について説明する。図１は、第１の実施形態に係る画像処理システムの構成例を説明するための図である。
【００１０】
図１に示すように、第１の実施形態に係る画像処理システム１は、医用画像診断装置１１０と、画像保管装置１２０と、ワークステーション１３０と、端末装置１４０とを有する。図１に例示する各装置は、例えば、病院内に設置された院内ＬＡＮ（Local Area Network）２により、直接的、又は間接的に相互に通信可能な状態となっている。例えば、画像処理システム１にＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）が導入されている場合、各装置は、ＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communications in Medicine）規格に則って、医用画像等を相互に送受信する。
【００１１】
かかる画像処理システム１は、医用画像診断装置１１０により生成された３次元の医用画像データであるボリュームデータから視差画像群を生成し、この視差画像群を立体視可能なモニタに表示することで、病院内に勤務する医師や検査技師等の観察者に対して、かかる観察者が立体的に視認可能な画像である立体画像を提供する。具体的には、第１の実施形態において、ワークステーション１３０は、ボリュームデータに対して種々の画像処理を行い、視差画像群を生成する。また、ワークステーション１３０及び端末装置１４０は、立体視可能なモニタを有し、ワークステーション１３０にて生成された視差画像群をモニタに表示することで立体画像を利用者に表示する。また、画像保管装置１２０は、医用画像診断装置１１０にて生成されたボリュームデータや、ワークステーション１３０にて生成された視差画像群を保管する。例えば、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、画像保管装置１２０からボリュームデータや視差画像群を取得し、取得したボリュームデータや視差画像群に対して任意の画像処理を実行したり、視差画像群をモニタに表示したりする。以下、各装置を順に説明する。
【００１２】
医用画像診断装置１１０は、Ｘ線診断装置、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置、超音波診断装置、ＳＰＥＣＴ（Single Photon Emission Computed Tomography）装置、ＰＥＴ（Positron Emission computed Tomography）装置、ＳＰＥＣＴ装置とＸ線ＣＴ装置とが一体化されたＳＰＥＣＴ−ＣＴ装置、ＰＥＴ装置とＸ線ＣＴ装置とが一体化されたＰＥＴ−ＣＴ装置、又はこれらの装置群等である。また、第１の実施形態に係る医用画像診断装置１１０は、３次元の医用画像データ（ボリュームデータ）を生成可能である。
【００１３】
具体的には、第１の実施形態に係る医用画像診断装置１１０は、被検体を撮影することによりボリュームデータを生成する。例えば、医用画像診断装置１１０は、被検体を撮影することにより投影データやＭＲ信号等のデータを収集し、収集したデータから、被検体の体軸方向に沿った複数のアキシャル面の医用画像データを再構成することで、ボリュームデータを生成する。例えば、医用画像診断装置１１０は、５００枚のアキシャル面の医用画像データを再構成する場合、この５００枚のアキシャル面の医用画像データ群が、ボリュームデータとなる。
【００１４】
また、第１の実施形態に係る医用画像診断装置１１０は、生成したボリュームデータを画像保管装置１２０に送信する。なお、医用画像診断装置１１０は、ボリュームデータを画像保管装置１２０に送信する際に、付帯情報として、例えば、患者を識別する患者ＩＤ、検査を識別する検査ＩＤ、医用画像診断装置１１０を識別する装置ＩＤ、医用画像診断装置１１０による１回の撮影を識別するシリーズＩＤ等を送信する。
【００１５】
画像保管装置１２０は、医用画像を保管するデータベースである。具体的には、第１の実施形態に係る画像保管装置１２０は、医用画像診断装置１１０からボリュームデータを受信し、受信したボリュームデータを所定の記憶部に保管する。また、第１の実施形態においては、ワークステーション１３０が、ボリュームデータから視差画像群を生成し、生成した視差画像群を画像保管装置１２０に送信する。このため、画像保管装置１２０は、ワークステーション１３０から送信された視差画像群を所定の記憶部に保管する。なお、本実施形態は、大容量の画像を保管可能なワークステーション１３０を用いることで、図１に例示するワークステーション１３０と画像保管装置１２０とが統合される場合であってもよい。すなわち、本実施形態は、ワークステーション１３０そのものにボリュームデータもしくは視差画像群を記憶させる場合であってもよい。
【００１６】
なお、第１の実施形態において、画像保管装置１２０に保管されたボリュームデータや視差画像群は、患者ＩＤ、検査ＩＤ、装置ＩＤ、シリーズＩＤ等と対応付けて保管される。このため、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、患者ＩＤ、検査ＩＤ、装置ＩＤ、シリーズＩＤ等を用いた検索を行うことで、必要なボリュームデータや視差画像群を画像保管装置１２０から取得する。
【００１７】
ワークステーション１３０は、医用画像に対して画像処理を行う画像処理装置である。具体的には、第１の実施形態に係るワークステーション１３０は、画像保管装置１２０から取得したボリュームデータに対して種々のレンダリング処理を行うことで、視差画像群を生成する。
【００１８】
また、第１の実施形態に係るワークステーション１３０は、表示部として、立体画像を表示可能なモニタ（立体表示モニタ、立体画像表示装置とも称する）を有する。ワークステーション１３０は、視差画像群を生成し、生成した視差画像群を立体表示モニタに表示する。この結果、ワークステーション１３０の操作者は、立体表示モニタに表示された立体視可能な立体画像を確認しながら、視差画像群を生成するための操作を行うことができる。
【００１９】
また、ワークステーション１３０は、生成した視差画像群を画像保管装置１２０や端末装置１４０に送信する。なお、ワークステーション１３０は、画像保管装置１２０や端末装置１４０に視差画像群を送信する際に、付帯情報として、例えば、患者ＩＤ、検査ＩＤ、装置ＩＤ、シリーズＩＤ等を送信する。視差画像群を画像保管装置１２０に送信する際に送信される付帯情報としては、視差画像群に関する付帯情報も挙げられる。視差画像群に関する付帯情報としては、視差画像の枚数（例えば、「９」）や、視差画像の解像度（例えば、「４６６×３５０画素」）や、かかる視差画像群の生成元となったボリュームデータによって表される３次元仮想空間に関する情報（ボリューム空間情報）や、かかるボリュームデータのうち臓器等の被検体を示すデータである被検体データが存在する位置に関する情報（被検体位置情報）等がある。
【００２０】
端末装置１４０は、病院内に勤務する医師や検査技師に医用画像を閲覧させるための装置である。例えば、端末装置１４０は、病院内に勤務する医師や検査技師により操作されるＰＣ（Personal Computer）やタブレット式ＰＣ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、携帯電話等である。具体的には、第１の実施形態に係る端末装置１４０は、表示部として立体表示モニタを有する。また、端末装置１４０は、画像保管装置１２０から視差画像群を取得し、取得した視差画像群を立体表示モニタに表示する。この結果、観察者である医師や検査技師は、立体視可能な医用画像を閲覧することができる。なお、端末装置１４０は、外部装置としての立体表示モニタと接続された任意の情報処理端末であってもよい。
【００２１】
ここで、ワークステーション１３０や端末装置１４０が有する立体表示モニタについて説明する。現在最も普及している一般的な汎用モニタは、２次元画像を２次元で表示するものであり、２次元画像を立体表示することができない。仮に、観察者が汎用モニタにて立体視を要望する場合、汎用モニタに対して画像を出力する装置は、平行法や交差法により観察者が立体視可能な２視差画像を並列表示させる必要がある。又は、汎用モニタに対して画像を出力する装置は、例えば、左目用の部分に赤色のセロハンが取り付けられ、右目用の部分に青色のセロハンが取り付けられたメガネを用いて余色法により観察者が立体視可能な画像を表示する必要がある。
【００２２】
一方、立体表示モニタとしては、立体視用メガネ等の専用機器を用いることで、２視差画像（両眼視差画像とも称する）を立体視可能とするものがある。
【００２３】
図２は、２視差画像により立体表示を行う立体表示モニタの一例を説明するための図である。図２に示す一例は、シャッター方式により立体表示を行う立体表示モニタであり、モニタを観察する観察者が装着する立体視用メガネとしてシャッターメガネが用いられる。かかる立体表示モニタは、モニタにて２視差画像を交互に出射する。例えば、図２の（Ａ）に示すモニタは、左目用の画像と右目用の画像を、１２０Ｈｚにて交互に出射する。ここで、モニタには、図２の（Ａ）に示すように、赤外線出射部が設置され、赤外線出射部は、画像が切り替わるタイミングに合わせて赤外線の出射を制御する。
【００２４】
また、赤外線出射部から出射された赤外線は、図２の（Ａ）に示すシャッターメガネの赤外線受光部により受光される。シャッターメガネの左右それぞれの枠には、シャッターが取り付けられており、シャッターメガネは、赤外線受光部が赤外線を受光したタイミングに合わせて左右のシャッターそれぞれの透過状態及び遮光状態を交互に切り替える。以下、シャッターにおける透過状態及び遮光状態の切り替え処理について説明する。
【００２５】
各シャッターは、図２の（Ｂ）に示すように、入射側の偏光板と出射側の偏光板とを有し、更に、入射側の偏光板と出射側の偏光板との間に液晶層を有する。また、入射側の偏光板と出射側の偏光板とは、図２の（Ｂ）に示すように、互いに直交している。ここで、図２の（Ｂ）に示すように、電圧が印加されていない「ＯＦＦ」の状態では、入射側の偏光板を通った光は、液晶層の作用により９０度回転し、出射側の偏光板を透過する。すなわち、電圧が印加されていないシャッターは、透過状態となる。
【００２６】
一方、図２の（Ｂ）に示すように、電圧が印加された「ＯＮ」の状態では、液晶層の液晶分子による偏光回転作用が消失するため、入射側の偏光板を通った光は、出射側の偏光板で遮られてしまう。すなわち、電圧が印加されたシャッターは、遮光状態となる。
【００２７】
そこで、例えば、赤外線出射部は、モニタ上に左目用の画像が表示されている期間、赤外線を出射する。そして、赤外線受光部は、赤外線を受光している期間、左目のシャッターに電圧を印加せず、右目のシャッターに電圧を印加させる。これにより、図２の（Ａ）に示すように、右目のシャッターが遮光状態となり、左目のシャッターが透過状態となるため、観察者の左目に左目用の画像が入射する。一方、赤外線出射部は、モニタ上に右目用の画像が表示されている期間、赤外線の出射を停止する。そして、赤外線受光部は、赤外線が受光されない期間、右目のシャッターに電圧を印加せず、左目のシャッターに電圧を印加させる。これにより、左目のシャッターが遮光状態となり、右目のシャッターが透過状態であるため、観察者の右目に右目用の画像が入射する。このように、図２に示す立体表示モニタは、モニタに表示される画像とシャッターの状態を連動させて切り替えることで、観察者が立体視可能な画像を表示させる。なお、２視差画像を立体視可能な立体表示モニタとしては、上記のシャッター方式以外にも、偏光メガネ方式を採用したモニタも知られている。
【００２８】
更に、近年実用化された立体表示モニタとしては、レンチキュラーレンズ等の光線制御子を用いることで、例えば、９視差画像等の多視差画像を観察者が裸眼にて立体視可能とするものがある。かかる立体表示モニタは、両眼視差による立体視を可能とし、更に、観察者の視点移動に合わせて観察される映像も変化する運動視差による立体視も可能とする。
【００２９】
図３は、９視差画像により立体表示を行う立体表示モニタの一例を説明するための図である。図３に示す立体表示モニタには、液晶パネル等の平面状の表示面２００の前面に、光線制御子が配置される。例えば、図３に示す立体表示モニタには、光線制御子として、光学開口が垂直方向に延びる垂直レンチキュラーシート２０１が表示面２００の前面に貼り付けられている。なお、図３に示す一例では、垂直レンチキュラーシート２０１の凸部が前面となるように貼り付けられているが、垂直レンチキュラーシート２０１の凸部が表示面２００に対向するように貼り付けられる場合であってもよい。
【００３０】
表示面２００には、図３に示すように、縦横比が３：１であり、縦方向にサブ画素である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３つが配置された画素２０２がマトリクス状に配置される。図３に示す立体表示モニタは、９つの画像により構成される９視差画像を、所定フォーマット（例えば格子状）に配置した中間画像に変換したうえで、表示面２００に出力する。すなわち、図３に示す立体表示モニタは、９視差画像にて同一位置にある９つの画素それぞれを、９列の画素２０２に割り振って出力させる。９列の画素２０２は、視点位置の異なる９つの画像を同時に表示する単位画素群２０３となる。
【００３１】
表示面２００において単位画素群２０３として同時に出力された９視差画像は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）バックライトにより平行光として放射され、更に、垂直レンチキュラーシート２０１により、多方向に放射される。９視差画像の各画素の光が多方向に放射されることにより、観察者の右目及び左目に入射する光は、観察者の位置（視点の位置）に連動して変化する。すなわち、観察者の見る角度により、右目に入射する視差画像と左目に入射する視差画像とは、視差角が異なる。これにより、観察者は、例えば、図３に示す９つの位置それぞれにおいて、撮影対象を立体的に視認できる。また、観察者は、例えば、図３に示す「５」の位置において、撮影対象に対して正対した状態で立体的に視認できるとともに、図３に示す「５」以外それぞれの位置において、撮影対象の向きを変化させた状態で立体的に視認できる。なお、図３に示す立体表示モニタは、あくまでも一例である。９視差画像を表示する立体表示モニタは、図３に示すように、「ＲＲＲ・・・、ＧＧＧ・・・、ＢＢＢ・・・」の横ストライプ液晶である場合であってもよいし、「ＲＧＢＲＧＢ・・・」の縦ストライプ液晶である場合であってもよい。また、図３に示す立体表示モニタは、図３に示すように、レンチキュラーシートが垂直となる縦レンズ方式である場合であってもよいし、レンチキュラーシートが斜めとなる斜めレンズ方式である場合であってもよい。
【００３２】
ここまで、第１の実施形態に係る画像処理システム１の構成例について簡単に説明した。なお、上述した画像処理システム１は、ＰＡＣＳが導入されている場合にその適用が限られるものではない。例えば、画像処理システム１は、医用画像が添付された電子カルテを管理する電子カルテシステムが導入されている場合にも、同様に適用される。この場合、画像保管装置１２０は、電子カルテを保管するデータベースである。また、例えば、画像処理システム１は、ＨＩＳ（Hospital Information System）、ＲＩＳ（Radiology Information System）が導入されている場合にも、同様に適用される。また、画像処理システム１は、上述した構成例に限られるものではない。各装置が有する機能やその分担は、運用の形態に応じて適宜変更されてよい。
【００３３】
次に、第１の実施形態に係るワークステーションの構成例について図４を用いて説明する。図４は、第１の実施形態に係るワークステーションの構成例を説明するための図である。なお、以下において、「視差画像群」とは、ボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行うことで生成された立体視用の画像群のことである。また、「視差画像」とは、「視差画像群」を構成する個々の画像のことである。すなわち、「視差画像群」は、視点位置が異なる複数の「視差画像」から構成される。
【００３４】
第１の実施形態に係るワークステーション１３０は、画像処理等に適した高性能なコンピュータであり、図４に示すように、入力部１３１と、表示部１３２と、通信部１３３と、記憶部１３４と、制御部１３５と、レンダリング処理部１３６とを有する。なお、以下では、ワークステーション１３０が画像処理等に適した高性能なコンピュータである場合を用いて説明するが、これに限定されるものではなく、任意の情報処理装置であってよい。例えば、任意のパーソナルコンピュータであってもよい。
【００３５】
入力部１３１は、マウス、キーボード、トラックボール等であり、ワークステーション１３０に対する各種操作の入力を操作者から受け付ける。具体的には、第１の実施形態に係る入力部１３１は、レンダリング処理の対象となるボリュームデータを画像保管装置１２０から取得するための情報の入力を受け付ける。例えば、入力部１３１は、患者ＩＤ、検査ＩＤ、装置ＩＤ、シリーズＩＤ等の入力を受け付ける。また、第１の実施形態に係る入力部１３１は、レンダリング処理に関する条件（以下、レンダリング条件）の入力を受け付ける。
【００３６】
表示部１３２は、立体表示モニタとしての液晶パネル等であり、各種情報を表示する。具体的には、第１の実施形態に係る表示部１３２は、操作者から各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）や、視差画像群等を表示する。通信部１３３は、ＮＩＣ（Network Interface Card）等であり、他の装置との間で通信を行う。
【００３７】
記憶部１３４は、ハードディスク、半導体メモリ素子等であり、各種情報を記憶する。具体的には、第１の実施形態に係る記憶部１３４は、通信部１３３を介して画像保管装置１２０から取得したボリュームデータを記憶する。また、第１の実施形態に係る記憶部１３４は、レンダリング処理中のボリュームデータや、レンダリング処理により生成された視差画像群等を記憶する。
【００３８】
制御部１３５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等の電子回路、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路であり、ワークステーション１３０の全体制御を行う。
【００３９】
例えば、第１の実施形態に係る制御部１３５は、表示部１３２に対するＧＵＩの表示や視差画像群の表示を制御する。また、例えば、制御部１３５は、画像保管装置１２０との間で通信部１３３を介して行われるボリュームデータや視差画像群の送受信を制御する。また、例えば、制御部１３５は、レンダリング処理部１３６によるレンダリング処理を制御する。また、例えば、制御部１３５は、ボリュームデータの記憶部１３４からの読み込みや、視差画像群の記憶部１３４への格納を制御する。
【００４０】
レンダリング処理部１３６は、制御部１３５による制御の下、画像保管装置１２０から取得したボリュームデータに対して種々のレンダリング処理を行い、視差画像群を生成する。具体的には、第１の実施形態に係るレンダリング処理部１３６は、記憶部１３４からボリュームデータを読み込み、このボリュームデータに対して、まず前処理を行う。次に、レンダリング処理部１３６は、前処理後のボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行い、視差画像群を生成する。続いて、レンダリング処理部１３６は、各種情報（目盛り、患者名、検査項目等）が描出された２次元画像を生成し、これを視差画像群それぞれに対して重畳することで、出力用の２次元画像を生成する。そして、レンダリング処理部１３６は、生成した視差画像群や出力用の２次元画像を記憶部１３４に格納する。なお、第１の実施形態において、レンダリング処理とは、ボリュームデータに対して行う画像処理全体のことであり、ボリュームレンダリング処理とは、レンダリング処理の内、３次元の情報を反映した２次元画像を生成する処理のことである。レンダリング処理により生成される医用画像とは、例えば、視差画像が該当する。
【００４１】
図５は、図４に示すレンダリング処理部の構成例を説明するための図である。図５に示すように、レンダリング処理部１３６は、前処理部１３６１と、３次元画像処理部１３６２と、２次元画像処理部１３６３とを有する。前処理部１３６１が、ボリュームデータに対する前処理を行い、３次元画像処理部１３６２が、前処理後のボリュームデータから視差画像群を生成し、２次元画像処理部１３６３が、視差画像群に各種情報が重畳された出力用の２次元画像を生成する。以下、各部を順に説明する。
【００４２】
前処理部１３６１は、ボリュームデータに対してレンダリング処理を行う際に、種々の前処理を行う処理部であり、画像補正処理部１３６１ａと、３次元物体フュージョン部１３６１ｅと、３次元物体表示領域設定部１３６１ｆとを有する。
【００４３】
画像補正処理部１３６１ａは、２種類のボリュームデータを１つのボリュームデータとして処理する際に画像補正処理を行う処理部であり、図５に示すように、歪み補正処理部１３６１ｂ、体動補正処理部１３６１ｃ及び画像間位置合わせ処理部１３６１ｄを有する。例えば、画像補正処理部１３６１ａは、ＰＥＴ−ＣＴ装置により生成されたＰＥＴ画像のボリュームデータとＸ線ＣＴ画像のボリュームデータとを１つのボリュームデータとして処理する際に画像補正処理を行う。或いは、画像補正処理部１３６１ａは、ＭＲＩ装置により生成されたＴ１強調画像のボリュームデータとＴ２強調画像のボリュームデータとを１つのボリュームデータとして処理する際に画像補正処理を行う。
【００４４】
また、歪み補正処理部１３６１ｂは、個々のボリュームデータにおいて、医用画像診断装置１１０によるデータ収集時の収集条件に起因するデータの歪みを補正する。また、体動補正処理部１３６１ｃは、個々のボリュームデータを生成するために用いられたデータの収集時期における被検体の体動に起因する移動を補正する。また、画像間位置合わせ処理部１３６１ｄは、歪み補正処理部１３６１ｂ及び体動補正処理部１３６１ｃによる補正処理が行われた２つのボリュームデータ間で、例えば、相互相関法等を用いた位置合わせ（Registration）を行う。
【００４５】
３次元物体フュージョン部１３６１ｅは、画像間位置合わせ処理部１３６１ｄにより位置合わせが行われた複数のボリュームデータをフュージョンさせる。なお、画像補正処理部１３６１ａ及び３次元物体フュージョン部１３６１ｅの処理は、単一のボリュームデータに対してレンダリング処理を行う場合、省略される。
【００４６】
３次元物体表示領域設定部１３６１ｆは、操作者により指定された表示対象臓器に対応する表示領域を設定する処理部であり、セグメンテーション処理部１３６１ｇを有する。セグメンテーション処理部１３６１ｇは、操作者により指定された心臓、肺、血管等の臓器を、例えば、ボリュームデータの画素値（ボクセル値）に基づく領域拡張法により抽出する処理部である。
【００４７】
なお、セグメンテーション処理部１３６１ｇは、操作者により表示対象臓器が指定されなかった場合、セグメンテーション処理を行わない。また、セグメンテーション処理部１３６１ｇは、操作者により表示対象臓器が複数指定された場合、該当する複数の臓器を抽出する。また、セグメンテーション処理部１３６１ｇの処理は、レンダリング画像を参照した操作者の微調整要求により再度実行される場合もある。
【００４８】
３次元画像処理部１３６２は、前処理部１３６１が処理を行った前処理後のボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行う。ボリュームレンダリング処理を行う処理部として、３次元画像処理部１３６２は、投影方法設定部１３６２ａと、３次元幾何変換処理部１３６２ｂと、３次元物体アピアランス処理部１３６２ｆと、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋとを有する。
【００４９】
投影方法設定部１３６２ａは、視差画像群を生成するための投影方法を決定する。例えば、投影方法設定部１３６２ａは、ボリュームレンダリング処理を平行投影法により実行するか、透視投影法により実行するかを決定する。
【００５０】
３次元幾何変換処理部１３６２ｂは、ボリュームレンダリング処理が実行されるボリュームデータを３次元幾何学的に変換するための情報を決定する処理部であり、平行移動処理部１３６２ｃ、回転処理部１３６２ｄ及び拡大縮小処理部１３６２ｅを有する。平行移動処理部１３６２ｃは、ボリュームレンダリング処理を行う際の視点位置が平行移動された場合に、ボリュームデータを平行移動させる移動量を決定する処理部であり、回転処理部１３６２ｄは、ボリュームレンダリング処理を行う際の視点位置が回転移動された場合に、ボリュームデータを回転移動させる移動量を決定する処理部である。また、拡大縮小処理部１３６２ｅは、視差画像群の拡大や縮小が要求された場合に、ボリュームデータの拡大率や縮小率を決定する処理部である。
【００５１】
３次元物体アピアランス処理部１３６２ｆは、３次元物体色彩処理部１３６２ｇ、３次元物体不透明度処理部１３６２ｈ、３次元物体材質処理部１３６２ｉ及び３次元仮想空間光源処理部１３６２ｊを有する。３次元物体アピアランス処理部１３６２ｆは、これらの処理部により、例えば、操作者の要求に応じて、表示される視差画像群の表示状態を決定する処理を行う。
【００５２】
３次元物体色彩処理部１３６２ｇは、ボリュームデータにてセグメンテーションされた各領域に対して着色される色彩を決定する処理部である。３次元物体不透明度処理部１３６２ｈは、ボリュームデータにてセグメンテーションされた各領域を構成する各ボクセルの不透過度（Opacity）を決定する処理部である。なお、ボリュームデータにおいて不透過度が「１００％」とされた領域の後方の領域は、視差画像群において描出されないこととなる。また、ボリュームデータにおいて不透過度が「０％」とされた領域は、視差画像群において描出されないこととなる。
【００５３】
３次元物体材質処理部１３６２ｉは、ボリュームデータにてセグメンテーションされた各領域の材質を決定することで、この領域が描出される際の質感を調整する処理部である。３次元仮想空間光源処理部１３６２ｊは、ボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行う際に、３次元仮想空間に設置する仮想光源の位置や、仮想光源の種類を決定する処理部である。仮想光源の種類としては、無限遠から平行な光線を照射する光源や、視点から放射状の光線を照射する光源等が挙げられる。
【００５４】
３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、ボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行い、視差画像群を生成する。また、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、ボリュームレンダリング処理を行う際、必要に応じて、投影方法設定部１３６２ａ、３次元幾何変換処理部１３６２ｂ、３次元物体アピアランス処理部１３６２ｆにより決定された各種情報を用いる。
【００５５】
ここで、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋによるボリュームレンダリング処理は、レンダリング条件に従って行われることになる。例えば、レンダリング条件は、「平行投影法」又は「透視投影法」である。また、例えば、レンダリング条件は、「基準の視点位置及び視差角」である。また、例えば、レンダリング条件は、「視点位置の平行移動」、「視点位置の回転移動」、「視差画像群の拡大」、「視差画像群の縮小」である。また、例えば、レンダリング条件は、「着色される色彩」、「透過度」、「質感」、「仮想光源の位置」、「仮想光源の種類」である。このようなレンダリング条件は、入力部１３１を介して操作者から受け付ける場合や、初期設定される場合が考えられる。いずれの場合も、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、制御部１３５からレンダリング条件を受け付け、このレンダリング条件に従って、ボリュームデータに対するボリュームレンダリング処理を行う。また、このとき、上述した投影方法設定部１３６２ａ、３次元幾何変換処理部１３６２ｂ、３次元物体アピアランス処理部１３６２ｆが、このレンダリング条件に従って必要な各種情報を決定するので、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、決定されたこれらの各種情報を用いて視差画像群を生成する。
【００５６】
図６は、第１の実施形態に係るボリュームレンダリング処理の一例を説明するための図である。例えば、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋが、図６の「９視差画像生成方式（１）」に示すように、レンダリング条件として、平行投影法を受け付け、更に、基準の視点位置（５）と視差角「１度」とを受け付けたとする。かかる場合、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、視差角が「１度」おきとなるように、視点の位置を（１）〜（９）に平行移動して、平行投影法により視差角（視線方向間の角度）が１度ずつ異なる９つの視差画像を生成する。なお、平行投影法を行う場合、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、視線方向に沿って無限遠から平行な光線を照射する光源を設定する。
【００５７】
或いは、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋが、図６の「９視差画像生成方式（２）」に示すように、レンダリング条件として、透視投影法を受け付け、更に、基準の視点位置（５）と視差角「１度」とを受け付けたとする。かかる場合、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、ボリュームデータの中心（重心）を中心に視差角が「１度」おきとなるように、視点の位置を（１）〜（９）に回転移動して、透視投影法により視差角が１度ずつ異なる９つの視差画像を生成する。なお、透視投影法を行う場合、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、視線方向を中心に光を３次元的に放射状に照射する点光源や面光源を各視点にて設定する。また、透視投影法を行う場合、レンダリング条件によっては、視点（１）〜（９）は、平行移動される場合であってもよい。
【００５８】
なお、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、表示されるボリュームレンダリング画像の縦方向に対しては、視線方向を中心に光を２次元的に放射状に照射し、表示されるボリュームレンダリング画像の横方向に対しては、視線方向に沿って無限遠から平行な光線を照射する光源を設定することで、平行投影法と透視投影法とを併用したボリュームレンダリング処理を行ってもよい。
【００５９】
このようにして生成された９つの視差画像が、視差画像群である。第１の実施形態において、９つの視差画像は、例えば制御部１３５により所定フォーマット（例えば格子状）に配置した中間画像に変換され、立体表示モニタとしての表示部１３２に出力される。すると、ワークステーション１３０の操作者は、立体表示モニタに表示された立体視可能な医用画像を確認しながら、視差画像群生成のための操作を行うことができる。
【００６０】
なお、図６の例では、レンダリング条件として、投影方法、基準の視点位置及び視差角を受け付けた場合を説明したが、レンダリング条件として、他の条件を受け付けた場合も同様に、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、それぞれのレンダリング条件を反映しつつ、視差画像群を生成する。
【００６１】
また、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、ボリュームレンダリングだけでなく、断面再構成法（ＭＰＲ：Multi Planer Reconstruction）を行ってボリュームデータからＭＰＲ画像を再構成する機能も有する。なお、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、「Curved MPR」を行う機能や、「Intensity Projection」を行う機能も有する。
【００６２】
続いて、３次元画像処理部１３６２がボリュームデータから生成した視差画像群は、アンダーレイ（Underlay）とされる。そして、各種情報（目盛り、患者名、検査項目等）が描出されたオーバーレイ（Overlay）がアンダーレイに対して重畳されることで、出力用の２次元画像とされる。２次元画像処理部１３６３は、オーバーレイ及びアンダーレイに対して画像処理を行うことで、出力用の２次元画像を生成する処理部であり、図５に示すように、２次元物体描画部１３６３ａ、２次元幾何変換処理部１３６３ｂ及び輝度調整部１３６３ｃを有する。例えば、２次元画像処理部１３６３は、出力用の２次元画像の生成処理に要する負荷を軽減するために、９枚の視差画像（アンダーレイ）のそれぞれに対して１枚のオーバーレイを重畳することで、出力用の２次元画像を９枚、生成する。なお、以下では、オーバーレイが重畳されたアンダーレイを単に「視差画像」と表記する場合もある。
【００６３】
２次元物体描画部１３６３ａは、オーバーレイに描出される各種情報を描画する処理部であり、２次元幾何変換処理部１３６３ｂは、オーバーレイに描出される各種情報の位置を平行移動処理又は回転移動処理したり、オーバーレイに描出される各種情報の拡大処理又は縮小処理したりする処理部である。
【００６４】
また、輝度調整部１３６３ｃは、輝度変換処理を行う処理部であり、例えば、出力先の立体表示モニタの諧調や、ウィンドウ幅（ＷＷ：Window Width）、ウィンドウレベル（ＷＬ：Window Level）等の画像処理用のパラメータに応じて、オーバーレイ及びアンダーレイの輝度を調整する処理部である。
【００６５】
制御部１３５は、例えば、このようにして生成された出力用の２次元画像を、一旦記憶部１３４に格納し、その後、通信部１３３を介して画像保管装置１２０に送信する。そして、端末装置１４０は、例えば、画像保管装置１２０からこの出力用の２次元画像を取得し、所定フォーマット（例えば格子状）に配置した中間画像に変換した上で立体表示モニタに表示する。また、例えば、制御部１３５は、出力用の２次元画像を、一旦記憶部１３４に格納し、その後、通信部１３３を介して画像保管装置１２０に送信するとともに、端末装置１４０に送信する。そして、端末装置１４０は、ワークステーション１３０から受信した出力用の２次元画像を所定フォーマット（例えば格子状）に配置した中間画像に変換した上で立体表示モニタに表示する。これにより、端末装置１４０を利用する医師や検査技師は、各種情報（目盛り、患者名、検査項目等）が描出された状態で、立体視可能な医用画像を閲覧することができる。
【００６６】
さて、上述したように、端末装置１４０は、立体表示モニタに複数の視差画像を用いて、観察者にとって立体的視可能な画像である立体画像を表示する。このとき、端末装置１４０は、立体画像とともに、マウス等のポインティングデバイスによって操作可能なカーソルについても表示する。かかるカーソルは、立体画像が表示されている３次元空間（以下、「立体画像空間」と表記する場合がある）で３次元に移動可能である。例えば、観察者は、カーソルを移動させて立体画像の所定の部位を指定することにより、関心領域（ＲＯＩ：Region Of Interest）を設定する。なお、立体画像空間は、一般に、立体表示モニタ１４２の表示面前後の空間を表すものとして形成される。
【００６７】
ここで、観察者は、立体画像とともに表示されるカーソルの奥行き方向における位置を把握しにくい場合がある。この点について、図７を用いて具体的に説明する。図７は、立体表示モニタによって表示される立体画像の一例を示す図である。図７に示した例では、端末装置１４０が有する立体表示モニタ１４２に、立体画像Ｉ１０とともにカーソルＣ１０が表示されている。なお、図７には、２次元面上に立体画像Ｉ１０を３次元的に図示したが、かかる立体画像Ｉ１０は、３次元空間である立体画像空間に立体視可能に表示されていることを示している。
【００６８】
図７に示した例のように、立体表示モニタ１４２に立体画像Ｉ１０とカーソルＣ１０とが表示されている場合に、立体画像空間におけるカーソルＣ１０の奥行き方向（図７中のｚ方向）の位置は把握しにくい。例えば、図７に示したカーソルＣ１０は、立体画像Ｉ１０の前面Ｉ１０ａと後面Ｉ１０ｂとの間における位置に表示されているとも見えるし、前面Ｉ１０ａよりも前側（観察者に近づく方向側）に表示されているとも見えるし、後面Ｉ１０ｂよりも後側（観察者から遠ざかる方向側）に表示されているとも見える。このため、観察者は、カーソルＣ１０の位置を把握することが困難である。
【００６９】
そこで、第１の実施形態における端末装置１４０は、立体画像空間におけるカーソルの奥行き方向の位置を表す所定の図形の画像を生成し、レンダリング処理部１３６によって生成された複数の視差画像に対して、かかる図形画像を重畳させた上で立体表示モニタ１４２に表示する。これにより、第１の実施形態における端末装置１４０は、カーソルの奥行き方向の位置を観察者に把握させることを可能にする。
【００７０】
以下に、このような第１の実施形態における端末装置１４０について詳細に説明する。図８は、第１の実施形態における端末装置１４０の構成例を説明するための図である。図８に例示するように、第１の実施形態における端末装置１４０は、入力部１４１と、立体表示モニタ１４２と、通信部１４３と、記憶部１４４と、制御部１４５とを有する。
【００７１】
入力部１４１は、マウスやトラックボール等のポインティングデバイスや、キーボード等の情報入力デバイスであり、端末装置１４０に対する各種操作の入力を操作者から受け付ける。例えば、入力部１４１は、立体視要求として、操作者が立体視を要望するボリュームデータを指定するための患者ＩＤ、検査ＩＤ、装置ＩＤ、シリーズＩＤ等の入力を受け付ける。また、例えば、入力部１４１は、マウスを介して、立体表示モニタ１４２に表示されているカーソルを移動させる操作を受け付ける。
【００７２】
立体表示モニタ１４２は、立体表示モニタとしての液晶パネル等であり、各種情報を表示する。具体的には、第１の実施形態に係る立体表示モニタ１４２は、操作者から各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）や、視差画像群等を表示する。例えば、立体表示モニタ１４２は、図２を用いて説明した立体表示モニタ（以下、２視差モニタと記載する）や、図６を用いて説明した立体表示モニタ（以下、９視差モニタと記載する）である。以下では、立体表示モニタ１４２が９視差モニタである場合について説明する。
【００７３】
通信部１４３は、ＮＩＣ（Network Interface Card）等であり、他の装置との間で通信を行う。具体的には、第１の実施形態に係る通信部１４３は、入力部１４１が受け付けた立体視要求を画像保管装置１２０に送信する。また、第１の実施形態に係る通信部１４３は、立体視要求に応じて画像保管装置１２０が送信した視差画像群を受信する。
【００７４】
記憶部１４４は、ハードディスク、半導体メモリ素子等であり、各種情報を記憶する。具体的には、第１の実施形態に係る記憶部１４４は、通信部１４３を介して画像保管装置１２０から取得した視差画像群を記憶する。また、記憶部１４４は、通信部１４３を介して画像保管装置１２０から取得した視差画像群の付帯情報（視差数、解像度、ボリューム空間情報や被検体位置情報等）も記憶する。
【００７５】
制御部１４５は、ＣＰＵ、ＭＰＵやＧＰＵ等の電子回路、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ等の集積回路であり、端末装置１４０の全体制御を行う。例えば、制御部１４５は、画像保管装置１２０との間で通信部１４３を介して行われる立体視要求や視差画像群の送受信を制御する。また、例えば、制御部１４５は、視差画像群の記憶部１４４への格納や、視差画像群の記憶部１４４からの読み込みを制御する。また、例えば、制御部１４５は、画像保管装置１２０から受信した視差画像群（アンダーレイ）に対して、ポインティングデバイス等の入力部１４１によって操作可能なカーソルの画像（オーバーレイ）を重畳する。
【００７６】
このような制御部１４５は、図８に例示するように、操作制御部１４５１と、図形画像生成部１４５２と、表示制御部１４５３とを有し、これらの処理部による処理によって、カーソルが指し示している奥行き方向の位置を把握しやすくすることを可能にする。
【００７７】
操作制御部１４５１は、入力部１４１によって受け付けられた各種操作に応じて、各種処理を行う。例えば、操作制御部１４５１は、入力部１４１によって立体視要求の入力が受け付けられた場合に、通信部１４３を介してワークステーション１３０に立体視要求を送信する。
【００７８】
また、操作制御部１４５１は、ポインティングデバイス等の入力部１４１を操作された場合に、立体表示モニタ１４２にて表示されるカーソルの位置を制御する。第１の実施形態における操作制御部１４５１は、視差画像群の生成元となったボリュームデータと同一の座標系によって表される３次元空間においてカーソルの３次元的な位置を管理する。なお、以下では、操作制御部１４５１によってカーソルの３次元的な位置が管理される３次元空間を「カーソル仮想空間」と表記する場合がある。
【００７９】
具体的には、端末装置１４０は、上述したように、画像保管装置１２０から視差画像群に関する付帯情報として、視差画像群の生成元となったボリュームデータによって表される３次元空間に関するボリューム空間情報を取得する。操作制御部１４５１は、かかるボリューム空間情報が示す３次元空間の座標系と同一の座標系によって表されるカーソル仮想空間においてカーソルの３次元的な位置を管理する。そして、操作制御部１４５１は、入力部１４１を介してカーソルを移動させる操作が行われた場合に、かかるカーソル仮想空間内でカーソルを移動させる。なお、後述するが、表示制御部１４５３は、カーソル仮想空間にカーソルの画像を配置することで３次元画像データを生成し、生成した３次元画像データからカーソルの画像であるオーバーレイを生成する。そして、操作制御部１４５１は、かかるオーバーレイを視差画像群に重畳した上で立体表示モニタ１４２に表示制御する。
【００８０】
図形画像生成部１４５２は、立体表示モニタ１４２にて立体画像が表示される立体画像空間において入力部１４１によって操作可能なカーソルの奥行き方向の位置を表す所定の図形の画像である図形画像を生成する。ここで、第１の実施形態における図形画像生成部１４５２は、カーソルの画像と、カーソルの奥行き方向の位置を表す図形の画像とを含む図形画像を生成するものとする。かかる「図形画像」は、画像保管装置１２０から取得した視差画像群（アンダーレイ）に重畳されるオーバーレイとなる。
【００８１】
図形画像生成部１４５２により処理について具体的に説明する。図形画像生成部１４５２は、まず、操作制御部１４５１からカーソル仮想空間におけるカーソルの位置を取得する。そして、図形画像生成部１４５２は、取得したカーソル仮想空間内の位置にカーソルの画像データを配置するとともに、カーソルの位置を表す図形の画像データをカーソル仮想空間内の所定の位置に配置することで、３次元画像データである「３次元図形データ」を生成する。そして、図形画像生成部１４５２は、３次元図形データに対して複数の視点位置からボリュームレンダリング処理を行うことにより複数の図形画像を生成する。このとき、図形画像生成部１４５２は、視差画像群の生成時と同様の視点位置からボリュームレンダリング処理を行う。例えば、レンダリング処理部１３６は、視点位置及び視線方向を固定した状態でボリュームデータを回転させるか、ボリュームデータを固定した状態で視点位置及び視線方向を変更することで、ボリュームデータと相対的な位置が異なる複数の視点位置からレンダリング処理を行うことにより複数の視差画像を生成する。図形画像生成部１４５２は、レンダリング処理部１３６による視差画像群の生成時における複数の視点位置と同様に、３次元図形データと相対的な位置が異なる複数の視点位置から３次元図形データに対してボリュームレンダリング処理を行う。
【００８２】
ここで、第１の実施形態における図形画像生成部１４５２は、カーソルと奥行き方向の位置が同一であるカーソル仮想空間内の平面上に、カーソルの位置を表す図形として直線や２次元平面等の画像データを配置することで３次元図形データを生成する。
【００８３】
具体的には、図形画像生成部１４５２は、画像保管装置１２０から取得した被検体位置情報に基づいて、視差画像群の生成元となったボリュームデータが配置される３次元仮想空間のうち被検体データが存在する領域を特定し、特定した領域に対応するカーソル仮想空間の領域を特定する。すなわち、図形画像生成部１４５２は、カーソル仮想空間には被検体データが存在しないが、被検体位置情報を用いることにより、被検体データが存在する領域に対応するカーソル仮想空間内の領域を特定する。
【００８４】
そして、第１の実施形態における図形画像生成部１４５２は、例えば、カーソルと奥行き方向の位置が同一であるカーソル仮想空間内の平面上に被検体データが存在する領域と、カーソルが指し示す位置とを結ぶ直線の画像データをカーソル仮想空間に配置することで３次元図形データを生成する。また、例えば、図形画像生成部１４５２は、カーソルと奥行き方向の位置が同一であるカーソル仮想空間内の平面上に被検体データが存在する領域の一部又は全部と、カーソルが指し示す位置とを含む２次元平面の画像データをカーソル仮想空間に配置することで３次元図形データを生成する。そして、第１の実施形態における図形画像生成部１４５２は、上記のような直線や２次元平面の画像データを含む３次元図形データに対してボリュームレンダリング処理を行うことにより複数の図形画像を生成する。
【００８５】
表示制御部１４５３は、画像保管装置１２０から取得した視差画像群に対して、図形画像生成部１４５２によって生成された図形画像を重畳し、重畳させた重畳画像を立体表示モニタ１４２に表示させる。具体的には、表示制御部１４５３は、レンダリング処理部１３６によって生成された視差画像の各々に対して、図形画像生成部１４５２によって生成された複数の図形画像のうち視点位置が一致する図形画像を重畳させた重畳画像を生成し、生成した重畳画像を立体表示モニタ１４２に表示させる。
【００８６】
ここで、図９〜図１１を用いて、上記の図形画像生成部１４５２及び表示制御部１４５３による処理について詳細に説明する。図９〜図１１は、第１の実施形態における制御部１４５による処理を説明するための図である。まず、図９及び図１０を用いて、カーソルの位置を表す図形として直線を表示する例について説明する。
【００８７】
図９（Ａ）に示した例において、ワークステーション１３０のレンダリング処理部１３６は、ボリュームデータＶＤ１０に対して、複数の視点位置からレンダリング処理を行うことで９つの視差画像Ｕ１１〜Ｕ１９を生成したものとする。なお、ボリュームデータＶＤ１０には、被検体の臓器等を示すデータである被検体データＶＤ１１が含まれる。かかる被検体データＶＤ１１は、図７に例示した立体画像Ｉ１０に対応するものとする。また、ボリュームデータＶＤ１０のうち、被検体データＶＤ１１以外のデータは、空気等の被検体以外を示すものとする。
【００８８】
ワークステーション１３０は、このようにして生成した９つの視差画像Ｕ１１〜Ｕ１９を画像保管装置１２０に格納し、端末装置１４０は、かかる視差画像Ｕ１１〜Ｕ１９を画像保管装置１２０から取得する。ここで、端末装置１４０の操作制御部１４５１は、図９（Ｂ）に示した例のように、ボリュームデータＶＤ１０と同一の座標系によって表されるカーソル仮想空間ＳＰ１０において、カーソルの３次元的な位置を管理する。そして、第１の実施形態における図形画像生成部１４５２は、操作制御部１４５１からカーソル仮想空間におけるカーソルの位置を取得し、取得した位置にカーソルの画像データＤ１１を配置するとともに、カーソルと奥行き方向の位置が同一であるカーソル仮想空間ＳＰ１０内の平面ＳＰ１１上に直線の画像データＤ１２を配置する。
【００８９】
ここで、図形画像生成部１４５２は、画像保管装置１２０から取得した被検体位置情報に基づいて、ボリュームデータの３次元仮想空間に存在する被検体データの領域を特定し、特定した領域に対応するカーソル仮想空間ＳＰ１０の領域を特定する。そして、図形画像生成部１４５２は、図９（Ｂ）に例示するように、平面ＳＰ１１上で被検体データが存在する領域Ａ１３とカーソルが指し示す位置とを結ぶ直線の画像データＤ１２をカーソル仮想空間に配置することで３次元図形データを生成する。
【００９０】
なお、画像データＤ１２が示す直線の形状は、図９（Ｂ）に示した例に限られない。図形画像生成部１４５２は、カーソルと被検体とを結ぶ線であれば、いかなる形状の線を平面ＳＰ１１上に配置してもよい。例えば、図形画像生成部１４５２は、カーソルが指し示す位置と、領域Ａ１３の中心や重心を通過する直線の画像データＤ１２を平面ＳＰ１１上に配置してもよい。
【００９１】
そして、図形画像生成部１４５２は、画像データＤ１１及び画像データＤ１２が配置された３次元図形データに対してボリュームレンダリング処理を行うことで、図形画像Ｏ１１〜Ｏ１９を生成する。このとき、図形画像生成部１４５２は、レンダリング処理部１３６によってボリュームデータＶＤ１０に対してレンダリング処理が行われた際のレンダリング条件（視点位置、視差角及び視差数等）と同様の条件によりレンダリング処理を行う。なお、図９に示した例では、視差画像Ｕ「Ｎ（Ｎは１１〜１９）」と図形画像Ｏ「Ｎ（Ｎは１１〜１９）」のうち、Ｎが一致する双方の画像は、同一のレンダリング条件でレンダリング処理が行われることにより生成されたものとする。例えば、視差画像Ｕ１１及び図形画像Ｏ１１は、同一のレンダリング条件からレンダリング処理が行われることにより生成されたものとする。
【００９２】
そして、表示制御部１４５３は、レンダリング処理部１３６によって生成された視差画像Ｕ１１〜Ｕ１９の各々に対して、図形画像生成部１４５２によって生成された図形画像Ｏ１１〜Ｏ１９のうち視点位置が一致する図形画像を重畳させた重畳画像を生成し、生成した重畳画像を立体表示モニタ１４２に表示させる。図９に示した例を用いて説明すると、表示制御部１４５３は、視差画像Ｕ１１に対して図形画像Ｏ１１を重畳させた重畳画像を生成し、同様にして、視差画像Ｕ１２〜Ｕ１９の各々に対して、視点位置が一致する図形画像Ｏ１２〜Ｏ１９のいずれかを重畳させた重畳画像を生成する。そして、表示制御部１４５３は、生成した９つの重畳画像を立体表示モニタ１４２に表示させる。これにより、立体表示モニタ１４２には９つの重畳画像が表示され、その結果、観察者にとって立体視可能な立体画像が表示される。
【００９３】
具体的には、図１０に示すように、立体表示モニタ１４２は、被検体を示す立体画像Ｉ１０を表示するとともに、カーソルＣ１０を表示している。さらに、立体表示モニタ１４２は、カーソルＣ１０が指し示す位置と立体画像Ｉ１０とを結ぶ直線画像Ｉ１１を表示している。かかる直線画像Ｉ１１は、図９に示した直線の画像データＤ１１に対応し、立体画像空間におけるカーソルＣ１０と奥行き方向の位置が同一である平面上に表示される。そして、直線画像Ｉ１１は、カーソルＣ１０が指し示す位置と立体画像Ｉ１０とを結ぶので、図１０に例示した立体表示モニタ１４２を観察する観察者は、カーソルＣ１０の奥行き方向の位置を把握することができる。具体的には、観察者は、カーソルＣ１０と立体画像Ｉ１０との交点Ｐ１１や交点Ｐ１２を観察することにより、立体画像Ｉ１０を基準にして、カーソルＣ１０の奥行き方向の位置を把握することができる。
【００９４】
なお、上記例では、端末装置１４０がカーソルＣ１０と被検体を示す立体画像Ｉ１０とを結ぶ直線画像Ｉ１１を表示する例を示したが、端末装置１４０は、カーソルＣ１０と被検体を示す立体画像Ｉ１０とを結ぶ線分や半直線等の線を表示してもよい。
【００９５】
図９及び図１０に示した例において、図形画像生成部１４５２は、平面ＳＰ１１上に直線の画像データＤ１２を配置することで３次元図形データを生成した。しかし、図形画像生成部１４５２は、平面ＳＰ１１上に所定サイズの２次元平面の画像データを配置することで３次元図形データを生成してもよい。かかる場合には、図形画像生成部１４５２は、図９（Ｂ）に示した例において、カーソル仮想空間ＳＰ１０内の平面ＳＰ１１上に２次元平面の画像データを配置することで３次元図形データを生成する。例えば、図形画像生成部１４５２は、平面ＳＰ１１上に被検体データが存在する領域Ａ１３の一部又は全部と、カーソルが指し示す位置とを含む２次元平面の画像データをカーソル仮想空間に配置することで３次元図形データを生成する。
【００９６】
そして、表示制御部１４５３は、図９に示した例と同様に、レンダリング処理部１３６によって生成された視差画像Ｕ１１〜Ｕ１９の各々に対して、図形画像生成部１４５２によって生成された図形画像のうち視点位置が一致する図形画像を重畳させた９つの重畳画像を生成し、生成した９つの重畳画像を立体表示モニタ１４２に表示させる。これにより、立体表示モニタ１４２には、かかる９つの重畳画像を用いて立体画像が表示される。
【００９７】
具体的には、図１１に示すように、立体表示モニタ１４２は、被検体を示す立体画像Ｉ１０を表示するとともに、カーソルＣ１０を表示している。さらに、立体表示モニタ１４２は、カーソルＣ１０が指し示す位置と立体画像Ｉ１０とを含む平面画像Ｉ２１を表示している。かかる平面画像Ｉ２１は、上述したように、立体画像空間においてカーソルＣ１０と奥行き方向の位置が同一である平面上に表示される。そして、平面画像Ｉ２１は、カーソルＣ１０が指し示す位置と立体画像Ｉ１０とを含むので、図１１に例示した立体表示モニタ１４２を観察する観察者は、カーソルＣ１０の奥行き方向の位置を把握することができる。具体的には、観察者は、カーソルＣ１０と立体画像Ｉ１０との交線Ｐ２０等を観察することにより、立体画像Ｉ１０を基準にして、カーソルＣ１０の奥行き方向の位置を把握することができる。
【００９８】
なお、上述してきた図形画像生成部１４５２及び表示制御部１４５３は、カーソルが移動するたびに、カーソルの奥行き方向の位置を示す図形画像（直線画像Ｉ１１や平面画像Ｉ２１）を表示する処理を行う。すなわち、図１０及び図１１に示した例において、カーソルの移動に伴って、直線画像Ｉ１１や平面画像Ｉ２１も移動することになる。
【００９９】
次に、図１２を用いて、第１の実施形態における端末装置１４０による処理の流れの一例を示す。図１２は、第１の実施形態における端末装置１４０による処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１００】
図１２に示すように、端末装置１４０の制御部１４５は、観察者から入力部１４１を介して立体視要求を入力されたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。ここで、立体視要求を入力されない場合には（ステップＳ１０１否定）、端末装置１４０は、立体視要求を入力されるまで待機する。
【０１０１】
一方、立体視要求を入力された場合には（ステップＳ１０１肯定）、制御部１４５は、立体視要求を画像保管装置１２０に送信することで、かかる画像保管装置１２０から視差画像群を取得する（ステップＳ１０２）。
【０１０２】
続いて、制御部１４５の図形画像生成部１４５２は、カーソル仮想空間に、カーソルの画像データと、カーソルの位置を表す直線や２次元平面等の画像データを配置することで３次元図形データを生成する（ステップＳ１０３）。そして、図形画像生成部１４５２は、３次元図形データに対してボリュームレンダリング処理を行うことにより、複数の図形画像を生成する（ステップＳ１０４）。
【０１０３】
続いて、制御部１４５の表示制御部１４５３は、画像保管装置１２０から取得した視差画像群に対して、図形画像生成部１４５２によって生成された複数の図形画像のうち視点位置が一致する図形画像を重畳させることにより、複数の重畳画像を生成する（ステップＳ１０５）。そして、表示制御部１４５３は、生成した重畳画像を立体表示モニタ１４２に表示させる（ステップＳ１０６）。
【０１０４】
上述してきたように、第１の実施形態によれば、カーソルの位置を表す図形として直線や２次元平面を表示することで、立体画像とともに表示されるカーソルの位置を観察者に把握させることができる。
【０１０５】
なお、上記第１の実施形態では、図９及び図１０を用いて説明したように、図形画像生成部１４５２が、被検体データが存在する領域Ａ１３と、カーソルが指し示す位置とを結ぶ直線の画像データをカーソル仮想空間に配置することで３次元図形データを生成し、表示制御部１４５３がカーソルと被検体とを結ぶ直線の画像を表示する例を示した。しかし、図形画像生成部１４５２は、被検体データが存在する領域Ａ１３を特定することなく、カーソルが指し示す位置とカーソル仮想空間の中心又は重心とを結ぶ直線の画像データをカーソル仮想空間に配置してもよい。
【０１０６】
具体的には、図９（Ａ）に示した例において、被検体データＶＤ１１は、一般的に、ボリュームデータＶＤ１０の中央に位置することが多い。したがって、図９（Ｂ）に示した例において、カーソルが指し示す位置とカーソル仮想空間の中心又は重心とを結ぶ直線は、一般的に、被検体データＶＤ１１の位置に対応する領域Ａ１３を通過する。このため、図形画像生成部１４５２は、カーソルが指し示す位置と平面ＳＰ１１の中心又は重心とを結ぶ直線の画像データをカーソル仮想空間に配置してもよい。図形画像生成部１４５２は、このように処理する場合には、被検体データが存在する領域Ａ１３を特定する処理を行う必要がないので、図形画像を生成する処理にかかる負荷を低減することができる。
【０１０７】
同様の理由により、図形画像生成部１４５２は、図１１を用いて説明した例の場合には、カーソルが指し示す位置と、平面ＳＰ１１の中心又は重心とを含む２次元平面の画像データをカーソル仮想空間に配置することで３次元図形データを生成してもよい。かかる場合にも、図形画像生成部１４５２は、被検体データが存在する領域Ａ１３を特定する処理を行う必要がないので、図形画像を生成する処理にかかる負荷を低減することができる。
【０１０８】
また、上記第１の実施形態において、端末装置１４０は、所定の操作が行われた場合に、図９及び図１０に例示したような直線画像Ｉ１１や平面画像Ｉ２１を表示するようにしてもよい。
【０１０９】
また、上記第１の実施形態において、端末装置１４０は、図１０に例示した直線画像Ｉ１１の形状や、図１１に例示した平面画像Ｉ２１の形状に関する情報を観察者から受け付けてもよい。例えば、端末装置１４０は、入力部１４１を介して、直線画像Ｉ１１と横方向（ｘ軸方向）とのなす角度を受け付けてもよいし、直線画像Ｉ１１の不透明度（Opacity）を受け付けてもよいし、直線画像Ｉ１１を直線ではなく点線や曲線等で表示する旨の要求を受け付けてもよい。また、例えば、端末装置１４０は、平面画像Ｉ２１のサイズを受け付けてもよいし、平面画像Ｉ２１の不透明度（Opacity）を受け付けてもよいし、平面画像Ｉ２１を四角形以外の多角形や円形や楕円形等で表示する旨の要求を受け付けてもよい。かかる場合に、図形画像生成部１４５２は、入力部１４１を介して受け付けた形状に関する情報に基づいて、直線画像Ｉ１１や平面画像Ｉ２１の形状を決定する。
【０１１０】
また、第１の実施形態において、端末装置１４０は、図１１に示した例のように、ｘｙ平面と平行な平面画像Ｉ２１だけでなく、平面画像Ｉ２１と直交する平面画像を表示してもよい。すなわち、端末装置１４０は、ｘｙ平面と平行な平面画像に加えて、ｘｚ平面と平行な平面画像や、ｙｚ平面と平行な平面画像を表示してもよい。
【０１１１】
また、上記第１の実施形態において、操作制御部１４５１は、入力部１４１を介して所定の操作が行われた場合に、カーソルの移動可能範囲を直線画像Ｉ１１が表示されている位置に制限してもよい。例えば、操作制御部１４５１は、図１０に示した例において、立体表示モニタ１４２に図１０に例示した各種画像が表示されている状態において、所定の操作が行われた場合に、直線画像Ｉ１１の表示位置を固定するとともに、カーソルＣ１０の移動可能範囲を直線画像Ｉ１１上のみに制限してもよい。また、操作制御部１４５１は、直線画像Ｉ１１の表示位置を固定するとともに、カーソルＣ１０の移動可能範囲を立体画像Ｉ１０内の直線画像Ｉ１１上のみに制限してもよい。また、操作制御部１４５１は、所定の操作が行われた場合に、直線画像Ｉ１１の表示位置を固定するとともに、立体画像Ｉ１０と直線画像Ｉ１１との交点Ｐ１１や交点Ｐ１２にカーソルＣ１０を移動させてもよい。
【０１１２】
同様に、操作制御部１４５１は、図１１に示した例において、立体表示モニタ１４２に図１１に例示した各種画像が表示されている状態において、所定の操作が行われた場合に、平面画像Ｉ２１の表示位置を固定するとともに、カーソルＣ１０の移動可能範囲を平面画像Ｉ２１上のみに制限してもよい。また、操作制御部１４５１は、平面画像Ｉ２１の表示位置を固定するとともに、カーソルＣ１０の移動可能範囲を立体画像Ｉ１０内の平面画像Ｉ２１上のみに制限してもよい。また、操作制御部１４５１は、所定の操作が行われた場合に、平面画像Ｉ２１の表示位置を固定するとともに、立体画像Ｉ１０と平面画像Ｉ２１との交線Ｐ２０等にカーソルＣ１０を移動させてもよい。
【０１１３】
これにより、観察者は、奥行き方向を固定した状態でカーソルを移動させることが可能になる。例えば、図１０に示した例において、カーソルＣ１０を交点Ｐ１１に移動させたい場合に、観察者は、所定の操作を行うだけで、カーソルＣ１０の奥行き方向の位置を固定させることができるので、カーソルＣ１０を容易に交点Ｐ１１に移動させることが可能になる。
【０１１４】
また、操作制御部１４５１は、平面画像Ｉ２１と直交する平面画像（ｘｚ平面と平行な平面画像や、ｙｚ平面と平行な平面画像）を表示している場合には、ｘｚ平面と平行な平面画像や、ｙｚ平面と平行な平面画像についても表示位置を固定するとともに、平面画像Ｉ２１上や、ｘｚ平面と平行な平面画像上や、ｙｚ平面と平行な平面画像上のみにカーソルＣ１０の移動可能範囲を制限してもよい。
【０１１５】
なお、操作制御部１４５１は、カーソル仮想空間においてカーソルの移動制御を行うので、例えば、カーソル仮想空間に配置される直線の画像データＤ１２（直線画像Ｉ１１に対応）等の位置に基づいて、上記例のようなカーソルの移動制御を行うことができる。
【０１１６】
（第２の実施形態）
上記第１の実施形態では、カーソルと奥行き方向の位置が同一である平面上に所定の図形（直線や平面）を表示することで、観察者に対してカーソルの奥行き方向の位置を把握させることを可能にする例について説明した。以下に、カーソルと奥行き方向の位置を示す図形を表示する他の実施形態について説明する。まず、第２の実施形態では、立体表示モニタ１４２に表示される立体画像のうち被検体の臓器等の表面に、奥行き方向成分の等高線（等位線）を表示する例について説明する。
【０１１７】
第２の実施形態における端末装置２４０について説明するが、かかる端末装置２４０は、図１に示した端末装置１４０に対応する。また、第２の実施形態における端末装置２４０の構成は、図８に示した端末装置１４０の構成例と同様であるので、図示することを省略する。ただし、第２の実施形態における端末装置２４０は、端末装置１４０が有する図形画像生成部１４５２及び表示制御部１４５３と異なる処理を行う。そこで、端末装置２４０は、端末装置１４０が有する図形画像生成部１４５２の代わりに図形画像生成部２４５２を有し、表示制御部１４５３の代わりに表示制御部２４５３を有するものとして、以下にこれらの処理部について説明する。
【０１１８】
第２の実施形態における図形画像生成部２４５２は、被検体の表面に奥行き方向成分の等高線を示す画像を含む図形画像を生成する。すなわち、図形画像生成部２４５２は、カーソルの位置を表す図形として、奥行き方向成分の等高線を用いる。
【０１１９】
具体的には、図形画像生成部２４５２は、画像保管装置１２０から取得した被検体位置情報に基づいて、視差画像群の生成元となったボリュームデータが配置される３次元仮想空間のうち被検体データが存在する領域を特定し、特定した領域に対応するカーソル仮想空間の領域を特定する。すなわち、図形画像生成部２４５２は、カーソル仮想空間には被検体データが存在しないが、被検体位置情報を用いることにより、被検体データが存在する領域に対応するカーソル仮想空間内の領域を特定する。そして、図形画像生成部２４５２は、被検体データに対応するカーソル仮想空間内の領域の表面に、奥行き方向（ｚ方向）の等高線を示す画像データを配置することで３次元図形データを生成する。例えば、被検体データに対応するカーソル仮想空間内の領域の表面に、奥行き方向が同一である点群を結ぶ線を、奥行き方向に対して所定の間隔（例えば、被検体の実物大における１ｃｍ間隔等）で配置することで等高線を示す３次元図形データを生成する。そして、図形画像生成部２４５２は、このようにして生成した３次元図形データに対して、視差画像群の生成時と同様の視点位置からボリュームレンダリング処理を行うことにより複数の図形画像を生成する。なお、上記の等高線は、直線であってもよいし、点線であってもよいし、半透明な直線や点線であってもよい。
【０１２０】
また、第２の実施形態における表示制御部２４５３は、レンダリング処理部１３６によって生成された視差画像群に対して、図形画像生成部２４５２によって生成された複数の図形画像のうち視点位置が一致する図形画像を重畳させた９つの重畳画像を生成し、生成した９つの重畳画像を立体表示モニタ１４２に表示させる。これにより、立体表示モニタ１４２には、かかる９つの重畳画像を用いて立体画像が表示される。
【０１２１】
図１３に、第２の実施形態における立体表示モニタ１４２によって表示される立体画像の一例を示す。図１３に示すように、立体表示モニタ１４２は、被検体を示す立体画像Ｉ１０を表示するとともに、カーソルＣ１０を表示している。さらに、立体表示モニタ１４２は、被検体を示す立体画像Ｉ１０の表面に、等高線画像Ｉ３１〜Ｉ３４を表示している。かかる等高線画像Ｉ３１〜Ｉ３４は、図形画像生成部２４５２によって配置された等高線を示す画像データに対応するので、立体画像空間における奥行き方向に対して所定の間隔で表示され、かつ、等高線画像Ｉ３１〜Ｉ３４の各々は、立体画像空間における奥行き方向成分が同一である平面上に表示される。したがって、図１３に例示した立体表示モニタ１４２を観察する観察者は、カーソルＣ１０を立体画像Ｉ１０に近づけることにより、カーソルＣ１０の奥行き方向の位置を把握することができる。具体的には、図１３に示した例では、カーソルＣ１０の奥行き方向の位置が等高線画像Ｉ３２の近傍であることが把握できる。
【０１２２】
上述してきたように、第２の実施形態によれば、カーソルの位置を表す図形として被検体の表面に等高線を表示することで、立体画像とともに表示されるカーソルの位置を観察者に把握させることができる。
【０１２３】
なお、上記第２の実施形態において、端末装置２４０は、等高線の間隔に関する情報を観察者から受け付けてもよい。例えば、端末装置２４０は、入力部１４１を介して、等高線を表示する間隔として、被検体の実物大における間隔（１ｃｍ間隔等）を受け付けてもよい。かかる場合に、図形画像生成部２４５２は、入力部１４１を介して受け付けた等高線の間隔に関する情報に基づいて、カーソル仮想空間に配置する等高線の画像データの数を決定する。
【０１２４】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態では、立体表示モニタ１４２に表示されるカーソルの奥行き方向の位置に応じて、かかるカーソルの色を変動させる例について説明する。
【０１２５】
第３の実施形態における端末装置３４０について説明するが、かかる端末装置３４０は、図１に示した端末装置１４０に対応する。また、第３の実施形態における端末装置３４０の構成は、図８に示した端末装置１４０の構成例と同様であるので、図示することを省略する。ただし、第３の実施形態における端末装置３４０は、端末装置１４０が有する図形画像生成部１４５２及び表示制御部１４５３と異なる処理を行う。そこで、端末装置３４０は、端末装置１４０が有する図形画像生成部１４５２の代わりに図形画像生成部３４５２を有し、表示制御部１４５３の代わりに表示制御部３４５３を有するものとして、以下にこれらの処理部について説明する。
【０１２６】
第３の実施形態における図形画像生成部３４５２は、奥行き方向の位置に応じて異なる色を着色したカーソルを含む画像を生成する。このとき、図形画像生成部３４５２は、カーソルの画像とともに、かかるカーソルに着色した色の分布を示す図形であって、奥行き方向に沿った形状の図形の画像についても生成する。
【０１２７】
具体的には、図形画像生成部３４５２は、カーソル仮想空間における奥行き方向の位置に応じて異なる色を着色した３次元図形の画像データと、所定の色を着色したカーソルの画像データとをカーソル仮想空間に配置することで３次元図形データを生成する。例えば、図形画像生成部３４５２は、被検体の実物大における所定の間隔（１ｃｍ間隔等）毎に、異なる色を着色した３次元図形の画像データをカーソル仮想空間に配置する。また、このとき、図形画像生成部３４５２は、３次元図形に着色した色のうちカーソルの位置に対応する色を特定し、特定した色を着色したカーソルの画像データをカーソル仮想空間に配置することで３次元図形データを生成する。そして、図形画像生成部３４５２は、生成した３次元図形データに対して、視差画像群の生成時と同様の視点位置からレンダリング処理を行うことにより複数の図形画像を生成する。
【０１２８】
また、第３の実施形態における表示制御部３４５３は、レンダリング処理部１３６によって生成された視差画像群に対して、図形画像生成部３４５２によって生成された複数の図形画像のうち視点位置が一致する図形画像を重畳させた９つの重畳画像を生成し、生成した９つの重畳画像を立体表示モニタ１４２に表示させる。これにより、立体表示モニタ１４２には、かかる９つの重畳画像を用いて立体画像が表示される。
【０１２９】
図１４に、第３の実施形態における立体表示モニタ１４２によって表示される立体画像の一例を示す。なお、図１４中の（Ａ）と（Ｂ）とは、カーソルの位置が異なる。図１４（Ａ）に示した例では、立体表示モニタ１４２によって、被検体を示す立体画像Ｉ１０と、３次元図形Ｉ４１と、所定の色が着色されたカーソルＣ３１とが表示されている。また、図１４（Ｂ）に示した例では、立体画像Ｉ１０と、３次元図形Ｉ４１と、カーソルＣ３２とが表示されている。図１４（Ａ）及び（Ｂ）に示した３次元図形Ｉ４１は、立体画像空間において３次元に表示される図形であり、立体画像空間における奥行き方向の位置によって異なる色が着色されている。図１４に示した例では、３次元図形Ｉ４１は、観察者に近づく位置ほど黒色に着色されており、観察者から遠ざかる位置ほど白色に着色されているものとする。
【０１３０】
また、図１４（Ａ）に示したカーソルＣ３１は、立体画像空間のうち観察者に近い位置に表示されており、黒色に着色されている。また、図１４（Ｂ）に示したカーソルＣ３２は、立体画像空間のうち観察者から遠い位置に表示されており、白色に着色されている。これらのカーソルＣ３１及びＣ３２は、３次元図形Ｉ４１に着色されている色のうち、カーソルの奥行き方向の位置に対応する色と同一の色が着色される。したがって、図１４に例示した立体表示モニタ１４２を観察する観察者は、カーソルに着色されている色に基づいて、カーソルの奥行き方向の位置を把握することができる。具体的には、観察者は、３次元図形Ｉ４１に着色されている色と、カーソルに着色されている色とを参照することで、カーソルの奥行き方向の位置を把握することができる。
【０１３１】
上述してきたように、第３の実施形態によれば、奥行き方向に応じてカーソルの色表示を変動させることで、立体画像とともに表示されるカーソルの位置を観察者に把握させることができる。
【０１３２】
なお、上記第３の実施形態において、端末装置３４０は、カーソル色の凡例となる３次元図形Ｉ４１を表示しなくてもよい。例えば、システムの仕様で、奥行き方向の位置に応じてカーソルに着色される色が一定であり、観察者にとって既知である場合には、端末装置３４０は、３次元図形Ｉ４１を表示する必要はない。
【０１３３】
また、上記第３の実施形態において、端末装置３４０は、奥行き方向の位置に応じて、被検体に異なる色を着色してもよい。これにより、観察者は、被検体を示す立体画像にカーソルを近づけることにより、カーソルの奥行き方向の位置を把握することができる。
【０１３４】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態では、立体表示モニタ１４２に表示されるカーソルの奥行き方向の位置に応じて、かかるカーソルに被検体内の部位を投影する例について説明する。
【０１３５】
まず、図１５を用いて、第４の実施形態における端末装置４４０について説明する。図１５は、第４の実施形態における端末装置４４０の構成例を説明するための図である。なお、以下では、既に示した構成部位と同様の機能を有する部位には同一符号を付すこととして、その詳細な説明を省略する。図１５に示した端末装置４４０は、図１に示した端末装置１４０に対応する。かかる端末装置４４０は、図１５に例示するように、制御部４４５を有する。制御部４４５は、光源設定部４４５４と、図形画像生成部４４５２と、表示制御部４４５３とを有する。
【０１３６】
光源設定部４４５４は、カーソル仮想空間に仮想的な光源である仮想光源を設定する。具体的には、光源設定部４４５４は、後述する図形画像生成部４４５２によって図形画像が生成される際に、カーソル仮想空間に３次元カーソル仮想空間に設置する仮想光源の位置や、仮想光源の種類を決定する。仮想光源の種類としては、無限遠から平行な光線を照射する光源や、仮想光源の位置から放射状の光線を照射する光源等が挙げられる。
【０１３７】
図形画像生成部４４５２は、被検体内の部位（以下、「対象部位」と表記する場合がある）を投影したカーソルの画像を生成する。具体的には、図形画像生成部４４５２は、カーソルを投影面として、光源設定部４４５４によって設定された仮想光源に基づいて、投影面であるカーソルに対象部位を投影することにより、かかる対象部位の影を付与したカーソルの画像を生成する。
【０１３８】
より具体的に説明すると、図形画像生成部４４５２は、画像保管装置１２０から取得した被検体位置情報に基づいて、視差画像群の生成元となったボリュームデータが配置される３次元仮想空間のうち被検体データが存在する領域を特定し、特定した領域に対応するカーソル仮想空間の領域を特定する。そして、図形画像生成部４４５２は、カーソル仮想空間において、光源設定部４４５４によって設定された仮想光源とカーソルとの間の位置に被検体データが存在する場合に、かかる被検体データの影を付与したカーソルの画像データをカーソル仮想空間に配置することで３次元図形データを生成する。このとき、図形画像生成部４４５２は、仮想光源から光が照射されたと仮定した場合に、かかる光によってカーソルに投影される対象部位像を影としてカーソルに付与する。そして、図形画像生成部４４５２は、このようにして生成した３次元図形データに対して、視差画像群の生成時と同様の視点位置からレンダリング処理を行うことにより複数の図形画像を生成する。
【０１３９】
なお、図形画像生成部４４５２は、カーソルと対象部位との距離に応じて、カーソルに付与する影の明度を変動させてもよい。例えば、図形画像生成部４４５２は、カーソルと対象部位との距離が近いほど濃い黒色の影をカーソルに付与し、カーソルと対象部位との距離が遠いほど薄い黒色の影をカーソルに付与する。
【０１４０】
表示制御部４４５３は、レンダリング処理部１３６によって生成された視差画像群に対して、図形画像生成部４４５２によって生成された複数の図形画像のうち視点位置が一致する図形画像を重畳させた９つの重畳画像を生成し、生成した９つの重畳画像を立体表示モニタ１４２に表示させる。これにより、立体表示モニタ１４２には、かかる９つの重畳画像を用いて立体画像が表示される。
【０１４１】
図１６に、第４の実施形態における立体表示モニタ１４２によって表示される立体画像の一例を示す。図１６に示すように、立体表示モニタ１４２は、被検体内の部位を示す立体画像Ｉ４０を表示するとともに、カーソルＣ４０を表示している。かかるカーソルＣ４０には、立体画像Ｉ４０の対象部位Ｉ４１が投影されている。具体的には、カーソルＣ４０には、対象部位Ｉ４１の影画像Ｃ４１が付与されている。したがって、図１６に例示した立体表示モニタ１４２を観察する観察者は、カーソルＣ４０に付されている影画像に基づいて、カーソルＣ４０の奥行き方向の位置を把握することができる。具体的には、観察者は、カーソルＣ４０が部位Ｉ４１よりも観察者から遠い位置に存在することを把握できる。
【０１４２】
上述してきたように、第４の実施形態によれば、対象部位を投影したカーソルに被検体の影を表示することで、立体画像とともに表示されるカーソルの位置を観察者に把握させることができる。
【０１４３】
なお、上記第４の実施形態において、端末装置４４０は、仮想光源の画像や仮想光源から照射される光のイメージ画像を表示してもよい。図１６に示した例を用いて説明すると、端末装置４４０は、仮想光源の画像Ｉ４３や、仮想光源から照射される光のイメージ画像Ｉ４４を表示してもよい。これにより、観察者は、仮想光源の位置や仮想光源から照射される光の方向を把握できるので、カーソルの位置を容易に把握することができる。
【０１４４】
また、上記第４の実施形態において、端末装置４４０は、仮想光源の位置に関する情報を観察者から受け付けてもよい。例えば、端末装置４４０は、入力部１４１を介して、仮想光源を配置する位置の座標を受け付けてもよい。かかる場合に、光源設定部４４５４は、入力部１４１を介して受け付けた仮想光源の位置に関する情報に基づいて、仮想光源をカーソル仮想空間に配置する。
【０１４５】
また、上記第４の実施形態において、光源設定部４４５４は、カーソルの位置に応じて、仮想光源の位置を動的に変動させてもよい。具体的には、光源設定部４４５４は、カーソルと仮想光源との間に被検体内の部位が位置するように、仮想光源の位置を動的に変動させてもよい。言い換えれば、光源設定部４４５４は、カーソルと被検体内の部位とを結ぶ直線状に仮想光源を移動させてもよい。これにより、端末装置４４０は、カーソルに被検体内の部位を投影する確率を向上させることができ、この結果、カーソルの位置を観察者に把握させることができる。
【０１４６】
（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態では、立体表示モニタ１４２に表示されるカーソルの位置を中心として放射状に明度等を変動させる例について説明する。
【０１４７】
第５の実施形態における端末装置５４０について説明するが、かかる端末装置５４０は、図１に示した端末装置１４０に対応する。また、第５の実施形態における端末装置５４０の構成は、図８に示した端末装置１４０の構成例と同様であるので、図示することを省略する。ただし、第５の実施形態における端末装置５４０は、端末装置１４０が有する図形画像生成部１４５２及び表示制御部１４５３と異なる処理を行う。そこで、端末装置５４０は、端末装置１４０が有する図形画像生成部１４５２の代わりに図形画像生成部５４５２を有し、表示制御部１４５３の代わりに表示制御部５４５３を有するものとして、以下にこれらの処理部について説明する。
【０１４８】
第５の実施形態における図形画像生成部５４５２は、カーソルの画像と、カーソルの位置を中心として放射状に明度が異なる図形画像を生成する。具体的には、図形画像生成部５４５２は、カーソル仮想空間におけるカーソルの位置にカーソルの画像データを配置することで、３次元図形データを生成する。そして、図形画像生成部５４５２は、このようにして生成した３次元図形データに対して、視差画像群の生成時と同様の視点位置からボリュームレンダリング処理を行うことにより複数の図形画像を生成する。このとき、図形画像生成部５４５２は、カーソルの位置を中心として放射状に明度等を変動させてボリュームレンダリング処理を行う。例えば、図形画像生成部５４５２は、カーソルに近い位置ほど低明度とし、カーソルから遠い位置ほど高明度として、ボリュームレンダリング処理を行う。また、例えば、図形画像生成部５４５２は、かかる例とは逆に、カーソルに近い位置ほど高明度とし、カーソルから遠い位置ほど低明度として、ボリュームレンダリング処理を行う。なお、図形画像生成部５４５２が明度を変化させる色は何色であってもよい。
【０１４９】
また、第５の実施形態における表示制御部５４５３は、レンダリング処理部１３６によって生成された視差画像群に対して、図形画像生成部５４５２によって生成された複数の図形画像のうち視点位置が一致する図形画像を重畳させた９つの重畳画像を生成し、生成した９つの重畳画像を立体表示モニタ１４２に表示させる。これにより、立体表示モニタ１４２には、かかる９つの重畳画像を用いて立体画像が表示される。
【０１５０】
図１７に、第５の実施形態における立体表示モニタ１４２によって表示される立体画像の一例を示す。図１７（Ａ）に示した例では、立体表示モニタ１４２によって、被検体を示す立体画像Ｉ５１と、カーソルＣ５１とが表示されている。そして、立体画像Ｉ５１は、カーソルＣ５１が指し示す位置を中心として放射状に低い明度から高い明度に変化して表示されている。言い換えれば、立体画像Ｉ５１は、カーソルＣ５１が指し示す位置が暗く、カーソルＣ５１が指し示す位置から離れるほど明るく表示されている。
【０１５１】
また、図１７（Ｂ）に示した例では、立体表示モニタ１４２によって、被検体を示す立体画像Ｉ５２と、カーソルＣ５２とが表示されている。そして、立体画像Ｉ５２は、カーソルＣ５２が指し示す位置を中心として放射状に明るい明度から暗い明度に変化して表示されている。言い換えれば、立体画像Ｉ５２は、カーソルＣ５２が指し示す位置が明るく、カーソルＣ５２が指し示す位置から離れるほど暗く表示されている。
【０１５２】
図１７に例示した立体表示モニタ１４２を観察する観察者は、カーソルが指し示す位置近傍の明度に基づいて、カーソルの奥行き方向の位置を把握することができる。例えば、図１７（Ａ）に示した例では、カーソルが指し示す位置の明度が暗く表示され、図１７（Ｂ）に示した例では、カーソルが指し示す位置の明度が明るく表示されるので、観察者は、かかる明度によってカーソルの奥行き方向の位置を把握することができる。
【０１５３】
上述してきたように、第５の実施形態によれば、カーソルが指し示す位置を中心して明度を変化させて立体画像を表示することで、立体画像とともに表示されるカーソルの位置を観察者に把握させることができる。
【０１５４】
なお、上記第５の実施形態において、端末装置５４０は、図１７（Ａ）及び（Ｂ）に示した例のように、カーソルが指し示す位置を原点とする３次元座標のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を表示してもよい。
【０１５５】
また、上記第５の実施形態において、端末装置５４０が明度を変化させる色は、何色であってもよい。また、かかる色は、一色であってもよいし、２色以上であってもよい。例えば、端末装置５４０は、図１７（Ａ）に示した例において、カーソルＣ５１が指し示す位置を中心として、放射状に黒色から白色に変化させて表示してもよいし、放射状に赤色から青色に変化させて表示してもよい。
【０１５６】
また、上記第５の実施形態において、端末装置５４０は、カーソルが指し示す位置を中心として放射状にコントラストを変化させて表示してもよい。
【０１５７】
また、上記第５の実施形態において、端末装置５４０は、所定の操作が行われた場合に、明度やコントラストを変化させて表示する制御を１回のみ行ってもよい。具体的には、ポインティングデバイス等がクリックされた場合に、端末装置５４０の図形画像生成部５４５２及び表示制御部５４５３は、上述した処理を行うことにより、明度やコントラストを変化させて表示する。そして、端末装置５４０は、所定時間が経過した後に、画像保管装置１２０から取得した視差画像群を表示することで、明度等を変化させない表示状態に戻してもよい。
【０１５８】
また、端末装置５４０は、所定の操作が行われた場合に、明度等を変化させた表示状態と明度等を変化させない表示状態とを所定の時間間隔で切り替えてもよい。また、端末装置５４０は、双方の表示状態を切り替える時間間隔を可変にしてもよい。また、端末装置５４０は、双方の表示状態を切り替えている状態で所定の操作が行われた場合に、いずれかの表示状態に固定してもよいし、また、いずれかの表示状態に固定している状態で所定の操作が行われた場合に、双方の表示状態を切り替える処理を再開してもよい。
【０１５９】
また、上記第５の実施形態において、端末装置５４０は、カーソルが指し示す位置を中心とする所定の範囲（例えば、球形、楕円体、直方体等）内のみコントラストを上げて、かかる所定の範囲以外のコントラストを下げてもよい。また、端末装置５４０は、かかる所定の範囲内のみ色を付与して、かかる所定の範囲以外には色を付与しないようにしてもよい。また、端末装置５４０は、かかる所定の範囲内において、カーソルの位置を中心として放射状に明度やコントラストを変化させて表示してもよい。
【０１６０】
所定の範囲内のみコントラストを上げたり着色したりする処理について具体的に説明する。このような処理を行う場合には、図形画像生成部５４５２は、カーソル仮想空間におけるカーソルの位置にカーソルの画像データを配置するとともに、かかるカーソル仮想空間にカーソルの位置を中心とする球形等の図形を配置することで、３次元図形データを生成する。そして、図形画像生成部５４５２は、かかる３次元図形データに対して視差画像群の生成時と同様の視点位置からボリュームレンダリング処理を行うことにより複数の図形画像を生成する。このとき、３次元図形データに含まれる球形等の図形内の明度をカーソルからの距離に応じて変化させて、ボリュームレンダリング処理を行う。
【０１６１】
図１８を用いて、所定の範囲内のみコントラストを上げて立体画像が表示される例について説明する。図１８に示した例では、立体表示モニタ１４２によって、被検体を示す立体画像Ｉ５３と、カーソルＣ５３と、カーソルＣ５３が指し示す位置を中心とする球形画像Ｉ５４とが表示されている。そして、立体画像Ｉ５３のうち球形画像Ｉ５４内の領域は、コントラストを上げて表示されており、立体画像Ｉ５３のうち球形画像Ｉ５４以外の領域は、コントラストを下げて表示されている。なお、端末装置５４０は、図１８に示した例において、球形画像Ｉ５４内の領域のみ所定の色を着色して表示し、球形画像Ｉ５４以外の領域については色を着色せず表示してもよい。例えば、端末装置５４０は、球形画像Ｉ５４以外の領域については透明に表示する。これにより、観察者は、カーソルが指し示す位置近傍のコントラストや明度に基づいて、カーソルの奥行き方向の位置を把握することができる。
【０１６２】
なお、コントラストや色表示が異なる球形画像Ｉ５４等の３次元領域は、カーソルが指し示す位置を中心として形成されなくてもよい。例えば、図形画像生成部５４５２は、カーソル仮想空間にカーソルの位置を含む球形等の図形を配置することで、３次元図形データを生成してもよい。また、端末装置５４０は、コントラストや色表示が異なる球形画像Ｉ５４等の３次元領域の大きさや位置に関する情報を入力部１４１を介して観察者から受け付けてもよい。かかる場合には、端末装置５４０は、入力部１４１によって受け付けられた情報に基づいて、かかる３次元領域の大きさや位置を決定する。
【０１６３】
（第６の実施形態）
さて、上述した実施形態は、他の実施形態に変形することもできる。そこで、第６の実施形態では、上述した実施形態の変形例を説明する。
【０１６４】
［処理主体］
上記実施形態においては、端末装置１４０が画像保管装置１２０から視差画像群を取得し、立体画像空間におけるカーソルの奥行き方向の位置を表す図形画像を生成し、視差画像群に対して図形画像を重畳した重畳画像を立体表示モニタ１４２にて表示する例について説明した。しかし、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、ワークステーション１３０が、上述した端末装置１４０、２４０、３４０、４４０又は５４０等と同様の機能を有することで、図形画像を生成してもよい。かかる場合には、ワークステーション１３０は、端末装置１４０からカーソルの位置情報を取得し、取得したカーソルの位置情報に基づいて図形画像を生成する。そして、ワークステーション１３０は、ボリュームデータから生成した視差画像群に対して図形画像を重畳した重畳画像を生成し、生成した重畳画像を画像保管装置１２０に格納したり、端末装置１４０に送信したりする。そして、端末装置１４０は、ワークステーション１３０によって生成された重畳画像を画像保管装置１２０又はワークステーション１３０から受信し、受信した重畳画像を立体表示モニタ１４２に表示する。
【０１６５】
ワークステーション１３０が図形画像を生成する処理について具体的に説明すると、例えば、ワークステーション１３０は、図形画像生成部１４５２等と同様にして、カーソル仮想空間にカーソルの画像データやカーソルの位置を表す図形の画像データを配置することで、３次元図形データを生成する図形画像生成部を有する。そして、レンダリング処理部１３６の画像補正処理部１３６１ａは、かかる図形画像生成部によって生成された３次元図形データと、医用画像診断装置１１０によって生成されたボリュームデータとをフュージョンさせることで１つのボリュームデータを生成する。そして、レンダリング処理部１３６の３次元画像処理部１３６２は、画像補正処理部１３６１ａによってフュージョンさせたボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行うことにより、視差画像群を生成する。これらの視差画像群は、例えば、図９に例示した視差画像群Ｕ１１〜Ｕ１９と図形画像Ｏ１１〜Ｏ１９とが重畳された９つの重畳画像に対応する。したがって、端末装置１４０は、このようにして画像保管装置１２０によって生成された視差画像群を表示することで、例えば、図１０に例示した各種画像を表示することができる。
【０１６６】
なお、上記例において、レンダリング処理部１３６は、ボリュームデータと３次元図形データとをフュージョンさせなくてもよい。具体的に説明すると、ワークステーション１３０は、上記例と同様に、カーソル仮想空間にカーソルの画像データやカーソルの位置を表す図形の画像データを配置することで３次元図形データを生成する図形画像生成部を有する。そして、レンダリング処理部１３６の３次元画像処理部１３６２は、医用画像診断装置１１０によって生成されたボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行うことにより視差画像群を生成するとともに、図形画像生成部によって生成された３次元図形データに対してボリュームレンダリング処理を行うことにより図形画像を生成する。そして、レンダリング処理部１３６の２次元画像処理部１３６３は、図形画像生成部１４５２等と同様に、３次元画像処理部１３６２によって生成された視差画像群と図形画像とを重畳する。
【０１６７】
また、上記例において、ワークステーション１３０がボリュームデータから視差画像群を生成するのではなく、医用画像診断装置１１０が、レンダリング処理部１３６と同等の機能を有し、ボリュームデータから視差画像群を生成してもよい。かかる場合には、端末装置１４０は、医用画像診断装置１１０から視差画像群を取得し、取得した視差画像群に対して図形画像を重畳した重畳画像を立体表示モニタ１４２に表示する。
【０１６８】
また、端末装置１４０が、レンダリング処理部１３６と同等の機能を有し、医用画像診断装置１１０や画像保管装置１２０からボリュームデータを取得し、取得したボリュームデータから視差画像群を生成してもよい。かかる場合には、端末装置１４０は、自装置内で生成した視差画像群に対して図形画像を重畳した重畳画像を立体表示モニタ１４２に表示する。
【０１６９】
［視差画像数］
また、上記実施形態においては、主に９つの視差画像である視差画像群に対して、図形画像を重畳させて表示する例について説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、端末装置１４０は、画像保管装置１２０から２つの視差画像である視差画像群に対して、図形画像を重畳させて表示してもよい。
【０１７０】
［システム構成］
また、上記実施形態において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部又は一部を手動的に行うこともでき、あるいは、手動的に行われるものとして説明した処理の全部又は一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。この他、上述文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【０１７１】
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、ワークステーション１３０の制御部１３５をワークステーション１３０の外部装置としてネットワーク経由で接続するようにしてもよい。
【０１７２】
［プログラム］
また、上記実施形態における端末装置１４０、２４０、３４０、４４０又は５４０が実行する処理をコンピュータが実行可能な言語で記述したプログラムを作成することもできる。この場合、コンピュータがプログラムを実行することにより、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、かかるプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータに読み込ませて実行することにより上記実施形態と同様の処理を実現してもよい。例えば、かかるプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ブルーレイ等に記録される。また、かかるプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することもできる。
【０１７３】
以上述べた少なくとも一つの実施形態によれば、３次元の医用画像データであるボリュームデータに対して複数の視点位置からレンダリング処理を行うことにより複数の視差画像を生成し、複数の視差画像とともに、立体表示装置にて立体画像が表示される３次元の立体画像空間においてポインティングデバイスによって操作可能なカーソルの奥行き方向の位置を表す図形画像とを立体表示装置に表示させることで、カーソルの位置を観察者に把握させることが可能になる。
【０１７４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１７５】
１ 画像処理システム
１１０ 医用画像診断装置
１２０ 画像保管装置
１３０ ワークステーション
１３５ 制御部
１４０ 端末装置
１４５１ 操作制御部
１４５２ 図形画像生成部
１４５３ 表示制御部
４４５４ 光源設定部
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、画像処理システム、装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、２つの視点から撮影された２つの視差画像をモニタに表示することで、立体視用メガネ等の専用機器を用いた利用者に立体画像を表示する技術がある。また、近年、レンチキュラーレンズ等の光線制御子を用いて、複数の視点から撮影された多視差画像（例えば、９つの視差画像）をモニタに表示することで、裸眼の利用者に立体画像を表示する技術がある。
【０００３】
また、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置やＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置、超音波診断装置等の医用画像診断装置には、３次元の医用画像データ（以下、ボリュームデータ）を生成可能な装置がある。また、医用画像診断装置は、ボリュームデータに対して種々の画像処理を実行することで表示用の平面画像を生成し、汎用モニタ上に表示する。例えば、医用画像診断装置は、ボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を実行することで、被検体についての３次元の情報が反映された任意の断面についての平面画像を生成し、生成した平面画像を汎用モニタ上に表示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−８６４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、立体画像とともに表示されるカーソルの位置を観察者に把握させることができる画像処理システム、装置及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の画像処理システムは、立体表示装置と、レンダリング処理部と、表示制御部とを備える。立体表示装置は、複数の視差画像を用いて立体視可能な立体画像を表示する。レンダリング処理部は、３次元の医用画像データであるボリュームデータに対して、該ボリュームデータと相対的な位置が異なる複数の視点位置からレンダリング処理を行うことにより複数の視差画像を生成する。表示制御部は、前記レンダリング処理部によって生成された複数の視差画像とともに、前記立体表示装置にて立体画像が表示される３次元の立体画像空間において所定の入力部によって操作可能なカーソルの奥行き方向の位置を表す所定の図形の画像である図形画像を前記立体表示装置に表示させる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る画像処理システムの構成例を説明するための図である。
【図２】図２は、２視差画像により立体表示を行う立体表示モニタの一例を説明するための図である。
【図３】図３は、９視差画像により立体表示を行う立体表示モニタの一例を説明するための図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係るワークステーションの構成例を説明するための図である。
【図５】図５は、図４に示すレンダリング処理部の構成例を説明するための図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係るボリュームレンダリング処理の一例を説明するための図である。
【図７】図７は、立体表示モニタによって表示される立体画像の一例を示す図である。
【図８】図８は、第１の実施形態における端末装置の構成例を説明するための図である。
【図９】図９は、第１の実施形態における制御部による処理を説明するための図である。
【図１０】図１０は、第１の実施形態における制御部による処理を説明するための図である。
【図１１】図１１は、第１の実施形態における制御部による処理を説明するための図である。
【図１２】図１２は、第１の実施形態における端末装置による処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、第２の実施形態における立体表示モニタによって表示される立体画像の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、第３の実施形態における立体表示モニタによって表示される立体画像の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、第４の実施形態における端末装置の構成例を説明するための図である。
【図１６】図１６は、第４の実施形態における立体表示モニタによって表示される立体画像の一例を示す図である。
【図１７】図１７は、第５の実施形態における立体表示モニタによって表示される立体画像の一例を示す図である。
【図１８】図１８は、所定の範囲内のみコントラストを上げて立体画像が表示される例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照して、画像処理システム、装置及び方法の実施形態を詳細に説明する。ここで、以下の実施形態で用いる用語について説明すると、「視差画像群」とは、ボリュームデータに対して、所定の視差角ずつ視点位置を移動させてボリュームレンダリング処理を行うことで生成された画像群のことである。すなわち、「視差画像群」は、「視点位置」が異なる複数の「視差画像」から構成される。また、「視差角」とは、「視差画像群」を生成するために設定された各視点位置のうち隣接する視点位置とボリュームデータによって表される空間内の所定位置（例えば、空間の中心）とにより定まる角度のことである。また、「視差数」とは、立体表示モニタにて立体視されるために必要となる「視差画像」の数のことである。また、以下で記載する「９視差画像」とは、９つの「視差画像」から構成される「視差画像群」のことである。また、以下で記載する「２視差画像」とは、２つの「視差画像」から構成される「視差画像群」のことである。
【０００９】
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係る画像処理システムの構成例について説明する。図１は、第１の実施形態に係る画像処理システムの構成例を説明するための図である。
【００１０】
図１に示すように、第１の実施形態に係る画像処理システム１は、医用画像診断装置１１０と、画像保管装置１２０と、ワークステーション１３０と、端末装置１４０とを有する。図１に例示する各装置は、例えば、病院内に設置された院内ＬＡＮ（Local Area Network）２により、直接的、又は間接的に相互に通信可能な状態となっている。例えば、画像処理システム１にＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）が導入されている場合、各装置は、ＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communications in Medicine）規格に則って、医用画像等を相互に送受信する。
【００１１】
かかる画像処理システム１は、医用画像診断装置１１０により生成された３次元の医用画像データであるボリュームデータから視差画像群を生成し、この視差画像群を立体視可能なモニタに表示することで、病院内に勤務する医師や検査技師等の観察者に対して、かかる観察者が立体的に視認可能な画像である立体画像を提供する。具体的には、第１の実施形態において、ワークステーション１３０は、ボリュームデータに対して種々の画像処理を行い、視差画像群を生成する。また、ワークステーション１３０及び端末装置１４０は、立体視可能なモニタを有し、ワークステーション１３０にて生成された視差画像群をモニタに表示することで立体画像を利用者に表示する。また、画像保管装置１２０は、医用画像診断装置１１０にて生成されたボリュームデータや、ワークステーション１３０にて生成された視差画像群を保管する。例えば、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、画像保管装置１２０からボリュームデータや視差画像群を取得し、取得したボリュームデータや視差画像群に対して任意の画像処理を実行したり、視差画像群をモニタに表示したりする。以下、各装置を順に説明する。
【００１２】
医用画像診断装置１１０は、Ｘ線診断装置、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置、超音波診断装置、ＳＰＥＣＴ（Single Photon Emission Computed Tomography）装置、ＰＥＴ（Positron Emission computed Tomography）装置、ＳＰＥＣＴ装置とＸ線ＣＴ装置とが一体化されたＳＰＥＣＴ−ＣＴ装置、ＰＥＴ装置とＸ線ＣＴ装置とが一体化されたＰＥＴ−ＣＴ装置、又はこれらの装置群等である。また、第１の実施形態に係る医用画像診断装置１１０は、３次元の医用画像データ（ボリュームデータ）を生成可能である。
【００１３】
具体的には、第１の実施形態に係る医用画像診断装置１１０は、被検体を撮影することによりボリュームデータを生成する。例えば、医用画像診断装置１１０は、被検体を撮影することにより投影データやＭＲ信号等のデータを収集し、収集したデータから、被検体の体軸方向に沿った複数のアキシャル面の医用画像データを再構成することで、ボリュームデータを生成する。例えば、医用画像診断装置１１０は、５００枚のアキシャル面の医用画像データを再構成する場合、この５００枚のアキシャル面の医用画像データ群が、ボリュームデータとなる。
【００１４】
また、第１の実施形態に係る医用画像診断装置１１０は、生成したボリュームデータを画像保管装置１２０に送信する。なお、医用画像診断装置１１０は、ボリュームデータを画像保管装置１２０に送信する際に、付帯情報として、例えば、患者を識別する患者ＩＤ、検査を識別する検査ＩＤ、医用画像診断装置１１０を識別する装置ＩＤ、医用画像診断装置１１０による１回の撮影を識別するシリーズＩＤ等を送信する。
【００１５】
画像保管装置１２０は、医用画像を保管するデータベースである。具体的には、第１の実施形態に係る画像保管装置１２０は、医用画像診断装置１１０からボリュームデータを受信し、受信したボリュームデータを所定の記憶部に保管する。また、第１の実施形態においては、ワークステーション１３０が、ボリュームデータから視差画像群を生成し、生成した視差画像群を画像保管装置１２０に送信する。このため、画像保管装置１２０は、ワークステーション１３０から送信された視差画像群を所定の記憶部に保管する。なお、本実施形態は、大容量の画像を保管可能なワークステーション１３０を用いることで、図１に例示するワークステーション１３０と画像保管装置１２０とが統合される場合であってもよい。すなわち、本実施形態は、ワークステーション１３０そのものにボリュームデータもしくは視差画像群を記憶させる場合であってもよい。
【００１６】
なお、第１の実施形態において、画像保管装置１２０に保管されたボリュームデータや視差画像群は、患者ＩＤ、検査ＩＤ、装置ＩＤ、シリーズＩＤ等と対応付けて保管される。このため、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、患者ＩＤ、検査ＩＤ、装置ＩＤ、シリーズＩＤ等を用いた検索を行うことで、必要なボリュームデータや視差画像群を画像保管装置１２０から取得する。
【００１７】
ワークステーション１３０は、医用画像に対して画像処理を行う画像処理装置である。具体的には、第１の実施形態に係るワークステーション１３０は、画像保管装置１２０から取得したボリュームデータに対して種々のレンダリング処理を行うことで、視差画像群を生成する。
【００１８】
また、第１の実施形態に係るワークステーション１３０は、表示部として、立体画像を表示可能なモニタ（立体表示モニタ、立体画像表示装置とも称する）を有する。ワークステーション１３０は、視差画像群を生成し、生成した視差画像群を立体表示モニタに表示する。この結果、ワークステーション１３０の操作者は、立体表示モニタに表示された立体視可能な立体画像を確認しながら、視差画像群を生成するための操作を行うことができる。
【００１９】
また、ワークステーション１３０は、生成した視差画像群を画像保管装置１２０や端末装置１４０に送信する。なお、ワークステーション１３０は、画像保管装置１２０や端末装置１４０に視差画像群を送信する際に、付帯情報として、例えば、患者ＩＤ、検査ＩＤ、装置ＩＤ、シリーズＩＤ等を送信する。視差画像群を画像保管装置１２０に送信する際に送信される付帯情報としては、視差画像群に関する付帯情報も挙げられる。視差画像群に関する付帯情報としては、視差画像の枚数（例えば、「９」）や、視差画像の解像度（例えば、「４６６×３５０画素」）や、かかる視差画像群の生成元となったボリュームデータによって表される３次元仮想空間に関する情報（ボリューム空間情報）や、かかるボリュームデータのうち臓器等の被検体を示すデータである被検体データが存在する位置に関する情報（被検体位置情報）等がある。
【００２０】
端末装置１４０は、病院内に勤務する医師や検査技師に医用画像を閲覧させるための装置である。例えば、端末装置１４０は、病院内に勤務する医師や検査技師により操作されるＰＣ（Personal Computer）やタブレット式ＰＣ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、携帯電話等である。具体的には、第１の実施形態に係る端末装置１４０は、表示部として立体表示モニタを有する。また、端末装置１４０は、画像保管装置１２０から視差画像群を取得し、取得した視差画像群を立体表示モニタに表示する。この結果、観察者である医師や検査技師は、立体視可能な医用画像を閲覧することができる。なお、端末装置１４０は、外部装置としての立体表示モニタと接続された任意の情報処理端末であってもよい。
【００２１】
ここで、ワークステーション１３０や端末装置１４０が有する立体表示モニタについて説明する。現在最も普及している一般的な汎用モニタは、２次元画像を２次元で表示するものであり、２次元画像を立体表示することができない。仮に、観察者が汎用モニタにて立体視を要望する場合、汎用モニタに対して画像を出力する装置は、平行法や交差法により観察者が立体視可能な２視差画像を並列表示させる必要がある。又は、汎用モニタに対して画像を出力する装置は、例えば、左目用の部分に赤色のセロハンが取り付けられ、右目用の部分に青色のセロハンが取り付けられたメガネを用いて余色法により観察者が立体視可能な画像を表示する必要がある。
【００２２】
一方、立体表示モニタとしては、立体視用メガネ等の専用機器を用いることで、２視差画像（両眼視差画像とも称する）を立体視可能とするものがある。
【００２３】
図２は、２視差画像により立体表示を行う立体表示モニタの一例を説明するための図である。図２に示す一例は、シャッター方式により立体表示を行う立体表示モニタであり、モニタを観察する観察者が装着する立体視用メガネとしてシャッターメガネが用いられる。かかる立体表示モニタは、モニタにて２視差画像を交互に出射する。例えば、図２の（Ａ）に示すモニタは、左目用の画像と右目用の画像を、１２０Ｈｚにて交互に出射する。ここで、モニタには、図２の（Ａ）に示すように、赤外線出射部が設置され、赤外線出射部は、画像が切り替わるタイミングに合わせて赤外線の出射を制御する。
【００２４】
また、赤外線出射部から出射された赤外線は、図２の（Ａ）に示すシャッターメガネの赤外線受光部により受光される。シャッターメガネの左右それぞれの枠には、シャッターが取り付けられており、シャッターメガネは、赤外線受光部が赤外線を受光したタイミングに合わせて左右のシャッターそれぞれの透過状態及び遮光状態を交互に切り替える。以下、シャッターにおける透過状態及び遮光状態の切り替え処理について説明する。
【００２５】
各シャッターは、図２の（Ｂ）に示すように、入射側の偏光板と出射側の偏光板とを有し、更に、入射側の偏光板と出射側の偏光板との間に液晶層を有する。また、入射側の偏光板と出射側の偏光板とは、図２の（Ｂ）に示すように、互いに直交している。ここで、図２の（Ｂ）に示すように、電圧が印加されていない「ＯＦＦ」の状態では、入射側の偏光板を通った光は、液晶層の作用により９０度回転し、出射側の偏光板を透過する。すなわち、電圧が印加されていないシャッターは、透過状態となる。
【００２６】
一方、図２の（Ｂ）に示すように、電圧が印加された「ＯＮ」の状態では、液晶層の液晶分子による偏光回転作用が消失するため、入射側の偏光板を通った光は、出射側の偏光板で遮られてしまう。すなわち、電圧が印加されたシャッターは、遮光状態となる。
【００２７】
そこで、例えば、赤外線出射部は、モニタ上に左目用の画像が表示されている期間、赤外線を出射する。そして、赤外線受光部は、赤外線を受光している期間、左目のシャッターに電圧を印加せず、右目のシャッターに電圧を印加させる。これにより、図２の（Ａ）に示すように、右目のシャッターが遮光状態となり、左目のシャッターが透過状態となるため、観察者の左目に左目用の画像が入射する。一方、赤外線出射部は、モニタ上に右目用の画像が表示されている期間、赤外線の出射を停止する。そして、赤外線受光部は、赤外線が受光されない期間、右目のシャッターに電圧を印加せず、左目のシャッターに電圧を印加させる。これにより、左目のシャッターが遮光状態となり、右目のシャッターが透過状態であるため、観察者の右目に右目用の画像が入射する。このように、図２に示す立体表示モニタは、モニタに表示される画像とシャッターの状態を連動させて切り替えることで、観察者が立体視可能な画像を表示させる。なお、２視差画像を立体視可能な立体表示モニタとしては、上記のシャッター方式以外にも、偏光メガネ方式を採用したモニタも知られている。
【００２８】
更に、近年実用化された立体表示モニタとしては、レンチキュラーレンズ等の光線制御子を用いることで、例えば、９視差画像等の多視差画像を観察者が裸眼にて立体視可能とするものがある。かかる立体表示モニタは、両眼視差による立体視を可能とし、更に、観察者の視点移動に合わせて観察される映像も変化する運動視差による立体視も可能とする。
【００２９】
図３は、９視差画像により立体表示を行う立体表示モニタの一例を説明するための図である。図３に示す立体表示モニタには、液晶パネル等の平面状の表示面２００の前面に、光線制御子が配置される。例えば、図３に示す立体表示モニタには、光線制御子として、光学開口が垂直方向に延びる垂直レンチキュラーシート２０１が表示面２００の前面に貼り付けられている。なお、図３に示す一例では、垂直レンチキュラーシート２０１の凸部が前面となるように貼り付けられているが、垂直レンチキュラーシート２０１の凸部が表示面２００に対向するように貼り付けられる場合であってもよい。
【００３０】
表示面２００には、図３に示すように、縦横比が３：１であり、縦方向にサブ画素である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３つが配置された画素２０２がマトリクス状に配置される。図３に示す立体表示モニタは、９つの画像により構成される９視差画像を、所定フォーマット（例えば格子状）に配置した中間画像に変換したうえで、表示面２００に出力する。すなわち、図３に示す立体表示モニタは、９視差画像にて同一位置にある９つの画素それぞれを、９列の画素２０２に割り振って出力させる。９列の画素２０２は、視点位置の異なる９つの画像を同時に表示する単位画素群２０３となる。
【００３１】
表示面２００において単位画素群２０３として同時に出力された９視差画像は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）バックライトにより平行光として放射され、更に、垂直レンチキュラーシート２０１により、多方向に放射される。９視差画像の各画素の光が多方向に放射されることにより、観察者の右目及び左目に入射する光は、観察者の位置（視点の位置）に連動して変化する。すなわち、観察者の見る角度により、右目に入射する視差画像と左目に入射する視差画像とは、視差角が異なる。これにより、観察者は、例えば、図３に示す９つの位置それぞれにおいて、撮影対象を立体的に視認できる。また、観察者は、例えば、図３に示す「５」の位置において、撮影対象に対して正対した状態で立体的に視認できるとともに、図３に示す「５」以外それぞれの位置において、撮影対象の向きを変化させた状態で立体的に視認できる。なお、図３に示す立体表示モニタは、あくまでも一例である。９視差画像を表示する立体表示モニタは、図３に示すように、「ＲＲＲ・・・、ＧＧＧ・・・、ＢＢＢ・・・」の横ストライプ液晶である場合であってもよいし、「ＲＧＢＲＧＢ・・・」の縦ストライプ液晶である場合であってもよい。また、図３に示す立体表示モニタは、図３に示すように、レンチキュラーシートが垂直となる縦レンズ方式である場合であってもよいし、レンチキュラーシートが斜めとなる斜めレンズ方式である場合であってもよい。
【００３２】
ここまで、第１の実施形態に係る画像処理システム１の構成例について簡単に説明した。なお、上述した画像処理システム１は、ＰＡＣＳが導入されている場合にその適用が限られるものではない。例えば、画像処理システム１は、医用画像が添付された電子カルテを管理する電子カルテシステムが導入されている場合にも、同様に適用される。この場合、画像保管装置１２０は、電子カルテを保管するデータベースである。また、例えば、画像処理システム１は、ＨＩＳ（Hospital Information System）、ＲＩＳ（Radiology Information System）が導入されている場合にも、同様に適用される。また、画像処理システム１は、上述した構成例に限られるものではない。各装置が有する機能やその分担は、運用の形態に応じて適宜変更されてよい。
【００３３】
次に、第１の実施形態に係るワークステーションの構成例について図４を用いて説明する。図４は、第１の実施形態に係るワークステーションの構成例を説明するための図である。なお、以下において、「視差画像群」とは、ボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行うことで生成された立体視用の画像群のことである。また、「視差画像」とは、「視差画像群」を構成する個々の画像のことである。すなわち、「視差画像群」は、視点位置が異なる複数の「視差画像」から構成される。
【００３４】
第１の実施形態に係るワークステーション１３０は、画像処理等に適した高性能なコンピュータであり、図４に示すように、入力部１３１と、表示部１３２と、通信部１３３と、記憶部１３４と、制御部１３５と、レンダリング処理部１３６とを有する。なお、以下では、ワークステーション１３０が画像処理等に適した高性能なコンピュータである場合を用いて説明するが、これに限定されるものではなく、任意の情報処理装置であってよい。例えば、任意のパーソナルコンピュータであってもよい。
【００３５】
入力部１３１は、マウス、キーボード、トラックボール等であり、ワークステーション１３０に対する各種操作の入力を操作者から受け付ける。具体的には、第１の実施形態に係る入力部１３１は、レンダリング処理の対象となるボリュームデータを画像保管装置１２０から取得するための情報の入力を受け付ける。例えば、入力部１３１は、患者ＩＤ、検査ＩＤ、装置ＩＤ、シリーズＩＤ等の入力を受け付ける。また、第１の実施形態に係る入力部１３１は、レンダリング処理に関する条件（以下、レンダリング条件）の入力を受け付ける。
【００３６】
表示部１３２は、立体表示モニタとしての液晶パネル等であり、各種情報を表示する。具体的には、第１の実施形態に係る表示部１３２は、操作者から各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）や、視差画像群等を表示する。通信部１３３は、ＮＩＣ（Network Interface Card）等であり、他の装置との間で通信を行う。
【００３７】
記憶部１３４は、ハードディスク、半導体メモリ素子等であり、各種情報を記憶する。具体的には、第１の実施形態に係る記憶部１３４は、通信部１３３を介して画像保管装置１２０から取得したボリュームデータを記憶する。また、第１の実施形態に係る記憶部１３４は、レンダリング処理中のボリュームデータや、レンダリング処理により生成された視差画像群等を記憶する。
【００３８】
制御部１３５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等の電子回路、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路であり、ワークステーション１３０の全体制御を行う。
【００３９】
例えば、第１の実施形態に係る制御部１３５は、表示部１３２に対するＧＵＩの表示や視差画像群の表示を制御する。また、例えば、制御部１３５は、画像保管装置１２０との間で通信部１３３を介して行われるボリュームデータや視差画像群の送受信を制御する。また、例えば、制御部１３５は、レンダリング処理部１３６によるレンダリング処理を制御する。また、例えば、制御部１３５は、ボリュームデータの記憶部１３４からの読み込みや、視差画像群の記憶部１３４への格納を制御する。
【００４０】
レンダリング処理部１３６は、制御部１３５による制御の下、画像保管装置１２０から取得したボリュームデータに対して種々のレンダリング処理を行い、視差画像群を生成する。具体的には、第１の実施形態に係るレンダリング処理部１３６は、記憶部１３４からボリュームデータを読み込み、このボリュームデータに対して、まず前処理を行う。次に、レンダリング処理部１３６は、前処理後のボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行い、視差画像群を生成する。続いて、レンダリング処理部１３６は、各種情報（目盛り、患者名、検査項目等）が描出された２次元画像を生成し、これを視差画像群それぞれに対して重畳することで、出力用の２次元画像を生成する。そして、レンダリング処理部１３６は、生成した視差画像群や出力用の２次元画像を記憶部１３４に格納する。なお、第１の実施形態において、レンダリング処理とは、ボリュームデータに対して行う画像処理全体のことであり、ボリュームレンダリング処理とは、レンダリング処理の内、３次元の情報を反映した２次元画像を生成する処理のことである。レンダリング処理により生成される医用画像とは、例えば、視差画像が該当する。
【００４１】
図５は、図４に示すレンダリング処理部の構成例を説明するための図である。図５に示すように、レンダリング処理部１３６は、前処理部１３６１と、３次元画像処理部１３６２と、２次元画像処理部１３６３とを有する。前処理部１３６１が、ボリュームデータに対する前処理を行い、３次元画像処理部１３６２が、前処理後のボリュームデータから視差画像群を生成し、２次元画像処理部１３６３が、視差画像群に各種情報が重畳された出力用の２次元画像を生成する。以下、各部を順に説明する。
【００４２】
前処理部１３６１は、ボリュームデータに対してレンダリング処理を行う際に、種々の前処理を行う処理部であり、画像補正処理部１３６１ａと、３次元物体フュージョン部１３６１ｅと、３次元物体表示領域設定部１３６１ｆとを有する。
【００４３】
画像補正処理部１３６１ａは、２種類のボリュームデータを１つのボリュームデータとして処理する際に画像補正処理を行う処理部であり、図５に示すように、歪み補正処理部１３６１ｂ、体動補正処理部１３６１ｃ及び画像間位置合わせ処理部１３６１ｄを有する。例えば、画像補正処理部１３６１ａは、ＰＥＴ−ＣＴ装置により生成されたＰＥＴ画像のボリュームデータとＸ線ＣＴ画像のボリュームデータとを１つのボリュームデータとして処理する際に画像補正処理を行う。或いは、画像補正処理部１３６１ａは、ＭＲＩ装置により生成されたＴ１強調画像のボリュームデータとＴ２強調画像のボリュームデータとを１つのボリュームデータとして処理する際に画像補正処理を行う。
【００４４】
また、歪み補正処理部１３６１ｂは、個々のボリュームデータにおいて、医用画像診断装置１１０によるデータ収集時の収集条件に起因するデータの歪みを補正する。また、体動補正処理部１３６１ｃは、個々のボリュームデータを生成するために用いられたデータの収集時期における被検体の体動に起因する移動を補正する。また、画像間位置合わせ処理部１３６１ｄは、歪み補正処理部１３６１ｂ及び体動補正処理部１３６１ｃによる補正処理が行われた２つのボリュームデータ間で、例えば、相互相関法等を用いた位置合わせ（Registration）を行う。
【００４５】
３次元物体フュージョン部１３６１ｅは、画像間位置合わせ処理部１３６１ｄにより位置合わせが行われた複数のボリュームデータをフュージョンさせる。なお、画像補正処理部１３６１ａ及び３次元物体フュージョン部１３６１ｅの処理は、単一のボリュームデータに対してレンダリング処理を行う場合、省略される。
【００４６】
３次元物体表示領域設定部１３６１ｆは、操作者により指定された表示対象臓器に対応する表示領域を設定する処理部であり、セグメンテーション処理部１３６１ｇを有する。セグメンテーション処理部１３６１ｇは、操作者により指定された心臓、肺、血管等の臓器を、例えば、ボリュームデータの画素値（ボクセル値）に基づく領域拡張法により抽出する処理部である。
【００４７】
なお、セグメンテーション処理部１３６１ｇは、操作者により表示対象臓器が指定されなかった場合、セグメンテーション処理を行わない。また、セグメンテーション処理部１３６１ｇは、操作者により表示対象臓器が複数指定された場合、該当する複数の臓器を抽出する。また、セグメンテーション処理部１３６１ｇの処理は、レンダリング画像を参照した操作者の微調整要求により再度実行される場合もある。
【００４８】
３次元画像処理部１３６２は、前処理部１３６１が処理を行った前処理後のボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行う。ボリュームレンダリング処理を行う処理部として、３次元画像処理部１３６２は、投影方法設定部１３６２ａと、３次元幾何変換処理部１３６２ｂと、３次元物体アピアランス処理部１３６２ｆと、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋとを有する。
【００４９】
投影方法設定部１３６２ａは、視差画像群を生成するための投影方法を決定する。例えば、投影方法設定部１３６２ａは、ボリュームレンダリング処理を平行投影法により実行するか、透視投影法により実行するかを決定する。
【００５０】
３次元幾何変換処理部１３６２ｂは、ボリュームレンダリング処理が実行されるボリュームデータを３次元幾何学的に変換するための情報を決定する処理部であり、平行移動処理部１３６２ｃ、回転処理部１３６２ｄ及び拡大縮小処理部１３６２ｅを有する。平行移動処理部１３６２ｃは、ボリュームレンダリング処理を行う際の視点位置が平行移動された場合に、ボリュームデータを平行移動させる移動量を決定する処理部であり、回転処理部１３６２ｄは、ボリュームレンダリング処理を行う際の視点位置が回転移動された場合に、ボリュームデータを回転移動させる移動量を決定する処理部である。また、拡大縮小処理部１３６２ｅは、視差画像群の拡大や縮小が要求された場合に、ボリュームデータの拡大率や縮小率を決定する処理部である。
【００５１】
３次元物体アピアランス処理部１３６２ｆは、３次元物体色彩処理部１３６２ｇ、３次元物体不透明度処理部１３６２ｈ、３次元物体材質処理部１３６２ｉ及び３次元仮想空間光源処理部１３６２ｊを有する。３次元物体アピアランス処理部１３６２ｆは、これらの処理部により、例えば、操作者の要求に応じて、表示される視差画像群の表示状態を決定する処理を行う。
【００５２】
３次元物体色彩処理部１３６２ｇは、ボリュームデータにてセグメンテーションされた各領域に対して着色される色彩を決定する処理部である。３次元物体不透明度処理部１３６２ｈは、ボリュームデータにてセグメンテーションされた各領域を構成する各ボクセルの不透過度（Opacity）を決定する処理部である。なお、ボリュームデータにおいて不透過度が「１００％」とされた領域の後方の領域は、視差画像群において描出されないこととなる。また、ボリュームデータにおいて不透過度が「０％」とされた領域は、視差画像群において描出されないこととなる。
【００５３】
３次元物体材質処理部１３６２ｉは、ボリュームデータにてセグメンテーションされた各領域の材質を決定することで、この領域が描出される際の質感を調整する処理部である。３次元仮想空間光源処理部１３６２ｊは、ボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行う際に、３次元仮想空間に設置する仮想光源の位置や、仮想光源の種類を決定する処理部である。仮想光源の種類としては、無限遠から平行な光線を照射する光源や、視点から放射状の光線を照射する光源等が挙げられる。
【００５４】
３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、ボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行い、視差画像群を生成する。また、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、ボリュームレンダリング処理を行う際、必要に応じて、投影方法設定部１３６２ａ、３次元幾何変換処理部１３６２ｂ、３次元物体アピアランス処理部１３６２ｆにより決定された各種情報を用いる。
【００５５】
ここで、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋによるボリュームレンダリング処理は、レンダリング条件に従って行われることになる。例えば、レンダリング条件は、「平行投影法」又は「透視投影法」である。また、例えば、レンダリング条件は、「基準の視点位置及び視差角」である。また、例えば、レンダリング条件は、「視点位置の平行移動」、「視点位置の回転移動」、「視差画像群の拡大」、「視差画像群の縮小」である。また、例えば、レンダリング条件は、「着色される色彩」、「透過度」、「質感」、「仮想光源の位置」、「仮想光源の種類」である。このようなレンダリング条件は、入力部１３１を介して操作者から受け付ける場合や、初期設定される場合が考えられる。いずれの場合も、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、制御部１３５からレンダリング条件を受け付け、このレンダリング条件に従って、ボリュームデータに対するボリュームレンダリング処理を行う。また、このとき、上述した投影方法設定部１３６２ａ、３次元幾何変換処理部１３６２ｂ、３次元物体アピアランス処理部１３６２ｆが、このレンダリング条件に従って必要な各種情報を決定するので、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、決定されたこれらの各種情報を用いて視差画像群を生成する。
【００５６】
図６は、第１の実施形態に係るボリュームレンダリング処理の一例を説明するための図である。例えば、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋが、図６の「９視差画像生成方式（１）」に示すように、レンダリング条件として、平行投影法を受け付け、更に、基準の視点位置（５）と視差角「１度」とを受け付けたとする。かかる場合、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、視差角が「１度」おきとなるように、視点の位置を（１）〜（９）に平行移動して、平行投影法により視差角（視線方向間の角度）が１度ずつ異なる９つの視差画像を生成する。なお、平行投影法を行う場合、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、視線方向に沿って無限遠から平行な光線を照射する光源を設定する。
【００５７】
或いは、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋが、図６の「９視差画像生成方式（２）」に示すように、レンダリング条件として、透視投影法を受け付け、更に、基準の視点位置（５）と視差角「１度」とを受け付けたとする。かかる場合、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、ボリュームデータの中心（重心）を中心に視差角が「１度」おきとなるように、視点の位置を（１）〜（９）に回転移動して、透視投影法により視差角が１度ずつ異なる９つの視差画像を生成する。なお、透視投影法を行う場合、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、視線方向を中心に光を３次元的に放射状に照射する点光源や面光源を各視点にて設定する。また、透視投影法を行う場合、レンダリング条件によっては、視点（１）〜（９）は、平行移動される場合であってもよい。
【００５８】
なお、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、表示されるボリュームレンダリング画像の縦方向に対しては、視線方向を中心に光を２次元的に放射状に照射し、表示されるボリュームレンダリング画像の横方向に対しては、視線方向に沿って無限遠から平行な光線を照射する光源を設定することで、平行投影法と透視投影法とを併用したボリュームレンダリング処理を行ってもよい。
【００５９】
このようにして生成された９つの視差画像が、視差画像群である。第１の実施形態において、９つの視差画像は、例えば制御部１３５により所定フォーマット（例えば格子状）に配置した中間画像に変換され、立体表示モニタとしての表示部１３２に出力される。すると、ワークステーション１３０の操作者は、立体表示モニタに表示された立体視可能な医用画像を確認しながら、視差画像群生成のための操作を行うことができる。
【００６０】
なお、図６の例では、レンダリング条件として、投影方法、基準の視点位置及び視差角を受け付けた場合を説明したが、レンダリング条件として、他の条件を受け付けた場合も同様に、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、それぞれのレンダリング条件を反映しつつ、視差画像群を生成する。
【００６１】
また、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、ボリュームレンダリングだけでなく、断面再構成法（ＭＰＲ：Multi Planer Reconstruction）を行ってボリュームデータからＭＰＲ画像を再構成する機能も有する。なお、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、「Curved MPR」を行う機能や、「Intensity Projection」を行う機能も有する。
【００６２】
続いて、３次元画像処理部１３６２がボリュームデータから生成した視差画像群は、アンダーレイ（Underlay）とされる。そして、各種情報（目盛り、患者名、検査項目等）が描出されたオーバーレイ（Overlay）がアンダーレイに対して重畳されることで、出力用の２次元画像とされる。２次元画像処理部１３６３は、オーバーレイ及びアンダーレイに対して画像処理を行うことで、出力用の２次元画像を生成する処理部であり、図５に示すように、２次元物体描画部１３６３ａ、２次元幾何変換処理部１３６３ｂ及び輝度調整部１３６３ｃを有する。例えば、２次元画像処理部１３６３は、出力用の２次元画像の生成処理に要する負荷を軽減するために、９枚の視差画像（アンダーレイ）のそれぞれに対して１枚のオーバーレイを重畳することで、出力用の２次元画像を９枚、生成する。なお、以下では、オーバーレイが重畳されたアンダーレイを単に「視差画像」と表記する場合もある。
【００６３】
２次元物体描画部１３６３ａは、オーバーレイに描出される各種情報を描画する処理部であり、２次元幾何変換処理部１３６３ｂは、オーバーレイに描出される各種情報の位置を平行移動処理又は回転移動処理したり、オーバーレイに描出される各種情報の拡大処理又は縮小処理したりする処理部である。
【００６４】
また、輝度調整部１３６３ｃは、輝度変換処理を行う処理部であり、例えば、出力先の立体表示モニタの諧調や、ウィンドウ幅（ＷＷ：Window Width）、ウィンドウレベル（ＷＬ：Window Level）等の画像処理用のパラメータに応じて、オーバーレイ及びアンダーレイの輝度を調整する処理部である。
【００６５】
制御部１３５は、例えば、このようにして生成された出力用の２次元画像を、一旦記憶部１３４に格納し、その後、通信部１３３を介して画像保管装置１２０に送信する。そして、端末装置１４０は、例えば、画像保管装置１２０からこの出力用の２次元画像を取得し、所定フォーマット（例えば格子状）に配置した中間画像に変換した上で立体表示モニタに表示する。また、例えば、制御部１３５は、出力用の２次元画像を、一旦記憶部１３４に格納し、その後、通信部１３３を介して画像保管装置１２０に送信するとともに、端末装置１４０に送信する。そして、端末装置１４０は、ワークステーション１３０から受信した出力用の２次元画像を所定フォーマット（例えば格子状）に配置した中間画像に変換した上で立体表示モニタに表示する。これにより、端末装置１４０を利用する医師や検査技師は、各種情報（目盛り、患者名、検査項目等）が描出された状態で、立体視可能な医用画像を閲覧することができる。
【００６６】
さて、上述したように、端末装置１４０は、立体表示モニタに複数の視差画像を用いて、観察者にとって立体的視可能な画像である立体画像を表示する。このとき、端末装置１４０は、立体画像とともに、マウス等のポインティングデバイスによって操作可能なカーソルについても表示する。かかるカーソルは、立体画像が表示されている３次元空間（以下、「立体画像空間」と表記する場合がある）で３次元に移動可能である。例えば、観察者は、カーソルを移動させて立体画像の所定の部位を指定することにより、関心領域（ＲＯＩ：Region Of Interest）を設定する。なお、立体画像空間は、一般に、立体表示モニタ１４２の表示面前後の空間を表すものとして形成される。
【００６７】
ここで、観察者は、立体画像とともに表示されるカーソルの奥行き方向における位置を把握しにくい場合がある。この点について、図７を用いて具体的に説明する。図７は、立体表示モニタによって表示される立体画像の一例を示す図である。図７に示した例では、端末装置１４０が有する立体表示モニタ１４２に、立体画像Ｉ１０とともにカーソルＣ１０が表示されている。なお、図７には、２次元面上に立体画像Ｉ１０を３次元的に図示したが、かかる立体画像Ｉ１０は、３次元空間である立体画像空間に立体視可能に表示されていることを示している。
【００６８】
図７に示した例のように、立体表示モニタ１４２に立体画像Ｉ１０とカーソルＣ１０とが表示されている場合に、立体画像空間におけるカーソルＣ１０の奥行き方向（図７中のｚ方向）の位置は把握しにくい。例えば、図７に示したカーソルＣ１０は、立体画像Ｉ１０の前面Ｉ１０ａと後面Ｉ１０ｂとの間における位置に表示されているとも見えるし、前面Ｉ１０ａよりも前側（観察者に近づく方向側）に表示されているとも見えるし、後面Ｉ１０ｂよりも後側（観察者から遠ざかる方向側）に表示されているとも見える。このため、観察者は、カーソルＣ１０の位置を把握することが困難である。
【００６９】
そこで、第１の実施形態における端末装置１４０は、立体画像空間におけるカーソルの奥行き方向の位置を表す所定の図形の画像を生成し、レンダリング処理部１３６によって生成された複数の視差画像に対して、かかる図形画像を重畳させた上で立体表示モニタ１４２に表示する。これにより、第１の実施形態における端末装置１４０は、カーソルの奥行き方向の位置を観察者に把握させることを可能にする。
【００７０】
以下に、このような第１の実施形態における端末装置１４０について詳細に説明する。図８は、第１の実施形態における端末装置１４０の構成例を説明するための図である。図８に例示するように、第１の実施形態における端末装置１４０は、入力部１４１と、立体表示モニタ１４２と、通信部１４３と、記憶部１４４と、制御部１４５とを有する。
【００７１】
入力部１４１は、マウスやトラックボール等のポインティングデバイスや、キーボード等の情報入力デバイスであり、端末装置１４０に対する各種操作の入力を操作者から受け付ける。例えば、入力部１４１は、立体視要求として、操作者が立体視を要望するボリュームデータを指定するための患者ＩＤ、検査ＩＤ、装置ＩＤ、シリーズＩＤ等の入力を受け付ける。また、例えば、入力部１４１は、マウスを介して、立体表示モニタ１４２に表示されているカーソルを移動させる操作を受け付ける。
【００７２】
立体表示モニタ１４２は、立体表示モニタとしての液晶パネル等であり、各種情報を表示する。具体的には、第１の実施形態に係る立体表示モニタ１４２は、操作者から各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）や、視差画像群等を表示する。例えば、立体表示モニタ１４２は、図２を用いて説明した立体表示モニタ（以下、２視差モニタと記載する）や、図６を用いて説明した立体表示モニタ（以下、９視差モニタと記載する）である。以下では、立体表示モニタ１４２が９視差モニタである場合について説明する。
【００７３】
通信部１４３は、ＮＩＣ（Network Interface Card）等であり、他の装置との間で通信を行う。具体的には、第１の実施形態に係る通信部１４３は、入力部１４１が受け付けた立体視要求を画像保管装置１２０に送信する。また、第１の実施形態に係る通信部１４３は、立体視要求に応じて画像保管装置１２０が送信した視差画像群を受信する。
【００７４】
記憶部１４４は、ハードディスク、半導体メモリ素子等であり、各種情報を記憶する。具体的には、第１の実施形態に係る記憶部１４４は、通信部１４３を介して画像保管装置１２０から取得した視差画像群を記憶する。また、記憶部１４４は、通信部１４３を介して画像保管装置１２０から取得した視差画像群の付帯情報（視差数、解像度、ボリューム空間情報や被検体位置情報等）も記憶する。
【００７５】
制御部１４５は、ＣＰＵ、ＭＰＵやＧＰＵ等の電子回路、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ等の集積回路であり、端末装置１４０の全体制御を行う。例えば、制御部１４５は、画像保管装置１２０との間で通信部１４３を介して行われる立体視要求や視差画像群の送受信を制御する。また、例えば、制御部１４５は、視差画像群の記憶部１４４への格納や、視差画像群の記憶部１４４からの読み込みを制御する。また、例えば、制御部１４５は、画像保管装置１２０から受信した視差画像群（アンダーレイ）に対して、ポインティングデバイス等の入力部１４１によって操作可能なカーソルの画像（オーバーレイ）を重畳する。
【００７６】
このような制御部１４５は、図８に例示するように、操作制御部１４５１と、図形画像生成部１４５２と、表示制御部１４５３とを有し、これらの処理部による処理によって、カーソルが指し示している奥行き方向の位置を把握しやすくすることを可能にする。
【００７７】
操作制御部１４５１は、入力部１４１によって受け付けられた各種操作に応じて、各種処理を行う。例えば、操作制御部１４５１は、入力部１４１によって立体視要求の入力が受け付けられた場合に、通信部１４３を介してワークステーション１３０に立体視要求を送信する。
【００７８】
また、操作制御部１４５１は、ポインティングデバイス等の入力部１４１を操作された場合に、立体表示モニタ１４２にて表示されるカーソルの位置を制御する。第１の実施形態における操作制御部１４５１は、視差画像群の生成元となったボリュームデータと同一の座標系によって表される３次元空間においてカーソルの３次元的な位置を管理する。なお、以下では、操作制御部１４５１によってカーソルの３次元的な位置が管理される３次元空間を「カーソル仮想空間」と表記する場合がある。
【００７９】
具体的には、端末装置１４０は、上述したように、画像保管装置１２０から視差画像群に関する付帯情報として、視差画像群の生成元となったボリュームデータによって表される３次元空間に関するボリューム空間情報を取得する。操作制御部１４５１は、かかるボリューム空間情報が示す３次元空間の座標系と同一の座標系によって表されるカーソル仮想空間においてカーソルの３次元的な位置を管理する。そして、操作制御部１４５１は、入力部１４１を介してカーソルを移動させる操作が行われた場合に、かかるカーソル仮想空間内でカーソルを移動させる。なお、後述するが、表示制御部１４５３は、カーソル仮想空間にカーソルの画像を配置することで３次元画像データを生成し、生成した３次元画像データからカーソルの画像であるオーバーレイを生成する。そして、操作制御部１４５１は、かかるオーバーレイを視差画像群に重畳した上で立体表示モニタ１４２に表示制御する。
【００８０】
図形画像生成部１４５２は、立体表示モニタ１４２にて立体画像が表示される立体画像空間において入力部１４１によって操作可能なカーソルの奥行き方向の位置を表す所定の図形の画像である図形画像を生成する。ここで、第１の実施形態における図形画像生成部１４５２は、カーソルの画像と、カーソルの奥行き方向の位置を表す図形の画像とを含む図形画像を生成するものとする。かかる「図形画像」は、画像保管装置１２０から取得した視差画像群（アンダーレイ）に重畳されるオーバーレイとなる。
【００８１】
図形画像生成部１４５２により処理について具体的に説明する。図形画像生成部１４５２は、まず、操作制御部１４５１からカーソル仮想空間におけるカーソルの位置を取得する。そして、図形画像生成部１４５２は、取得したカーソル仮想空間内の位置にカーソルの画像データを配置するとともに、カーソルの位置を表す図形の画像データをカーソル仮想空間内の所定の位置に配置することで、３次元画像データである「３次元図形データ」を生成する。そして、図形画像生成部１４５２は、３次元図形データに対して複数の視点位置からボリュームレンダリング処理を行うことにより複数の図形画像を生成する。このとき、図形画像生成部１４５２は、視差画像群の生成時と同様の視点位置からボリュームレンダリング処理を行う。例えば、レンダリング処理部１３６は、視点位置及び視線方向を固定した状態でボリュームデータを回転させるか、ボリュームデータを固定した状態で視点位置及び視線方向を変更することで、ボリュームデータと相対的な位置が異なる複数の視点位置からレンダリング処理を行うことにより複数の視差画像を生成する。図形画像生成部１４５２は、レンダリング処理部１３６による視差画像群の生成時における複数の視点位置と同様に、３次元図形データと相対的な位置が異なる複数の視点位置から３次元図形データに対してボリュームレンダリング処理を行う。
【００８２】
ここで、第１の実施形態における図形画像生成部１４５２は、カーソルと奥行き方向の位置が同一であるカーソル仮想空間内の平面上に、カーソルの位置を表す図形として直線や２次元平面等の画像データを配置することで３次元図形データを生成する。
【００８３】
具体的には、図形画像生成部１４５２は、画像保管装置１２０から取得した被検体位置情報に基づいて、視差画像群の生成元となったボリュームデータが配置される３次元仮想空間のうち被検体データが存在する領域を特定し、特定した領域に対応するカーソル仮想空間の領域を特定する。すなわち、図形画像生成部１４５２は、カーソル仮想空間には被検体データが存在しないが、被検体位置情報を用いることにより、被検体データが存在する領域に対応するカーソル仮想空間内の領域を特定する。
【００８４】
そして、第１の実施形態における図形画像生成部１４５２は、例えば、カーソルと奥行き方向の位置が同一であるカーソル仮想空間内の平面上に被検体データが存在する領域と、カーソルが指し示す位置とを結ぶ直線の画像データをカーソル仮想空間に配置することで３次元図形データを生成する。また、例えば、図形画像生成部１４５２は、カーソルと奥行き方向の位置が同一であるカーソル仮想空間内の平面上に被検体データが存在する領域の一部又は全部と、カーソルが指し示す位置とを含む２次元平面の画像データをカーソル仮想空間に配置することで３次元図形データを生成する。そして、第１の実施形態における図形画像生成部１４５２は、上記のような直線や２次元平面の画像データを含む３次元図形データに対してボリュームレンダリング処理を行うことにより複数の図形画像を生成する。
【００８５】
表示制御部１４５３は、画像保管装置１２０から取得した視差画像群に対して、図形画像生成部１４５２によって生成された図形画像を重畳し、重畳させた重畳画像を立体表示モニタ１４２に表示させる。具体的には、表示制御部１４５３は、レンダリング処理部１３６によって生成された視差画像の各々に対して、図形画像生成部１４５２によって生成された複数の図形画像のうち視点位置が一致する図形画像を重畳させた重畳画像を生成し、生成した重畳画像を立体表示モニタ１４２に表示させる。
【００８６】
ここで、図９〜図１１を用いて、上記の図形画像生成部１４５２及び表示制御部１４５３による処理について詳細に説明する。図９〜図１１は、第１の実施形態における制御部１４５による処理を説明するための図である。まず、図９及び図１０を用いて、カーソルの位置を表す図形として直線を表示する例について説明する。
【００８７】
図９（Ａ）に示した例において、ワークステーション１３０のレンダリング処理部１３６は、ボリュームデータＶＤ１０に対して、複数の視点位置からレンダリング処理を行うことで９つの視差画像Ｕ１１〜Ｕ１９を生成したものとする。なお、ボリュームデータＶＤ１０には、被検体の臓器等を示すデータである被検体データＶＤ１１が含まれる。かかる被検体データＶＤ１１は、図７に例示した立体画像Ｉ１０に対応するものとする。また、ボリュームデータＶＤ１０のうち、被検体データＶＤ１１以外のデータは、空気等の被検体以外を示すものとする。
【００８８】
ワークステーション１３０は、このようにして生成した９つの視差画像Ｕ１１〜Ｕ１９を画像保管装置１２０に格納し、端末装置１４０は、かかる視差画像Ｕ１１〜Ｕ１９を画像保管装置１２０から取得する。ここで、端末装置１４０の操作制御部１４５１は、図９（Ｂ）に示した例のように、ボリュームデータＶＤ１０と同一の座標系によって表されるカーソル仮想空間ＳＰ１０において、カーソルの３次元的な位置を管理する。そして、第１の実施形態における図形画像生成部１４５２は、操作制御部１４５１からカーソル仮想空間におけるカーソルの位置を取得し、取得した位置にカーソルの画像データＤ１１を配置するとともに、カーソルと奥行き方向の位置が同一であるカーソル仮想空間ＳＰ１０内の平面ＳＰ１１上に直線の画像データＤ１２を配置する。
【００８９】
ここで、図形画像生成部１４５２は、画像保管装置１２０から取得した被検体位置情報に基づいて、ボリュームデータの３次元仮想空間に存在する被検体データの領域を特定し、特定した領域に対応するカーソル仮想空間ＳＰ１０の領域を特定する。そして、図形画像生成部１４５２は、図９（Ｂ）に例示するように、平面ＳＰ１１上で被検体データが存在する領域Ａ１３とカーソルが指し示す位置とを結ぶ直線の画像データＤ１２をカーソル仮想空間に配置することで３次元図形データを生成する。
【００９０】
なお、画像データＤ１２が示す直線の形状は、図９（Ｂ）に示した例に限られない。図形画像生成部１４５２は、カーソルと被検体とを結ぶ線であれば、いかなる形状の線を平面ＳＰ１１上に配置してもよい。例えば、図形画像生成部１４５２は、カーソルが指し示す位置と、領域Ａ１３の中心や重心を通過する直線の画像データＤ１２を平面ＳＰ１１上に配置してもよい。
【００９１】
そして、図形画像生成部１４５２は、画像データＤ１１及び画像データＤ１２が配置された３次元図形データに対してボリュームレンダリング処理を行うことで、図形画像Ｏ１１〜Ｏ１９を生成する。このとき、図形画像生成部１４５２は、レンダリング処理部１３６によってボリュームデータＶＤ１０に対してレンダリング処理が行われた際のレンダリング条件（視点位置、視差角及び視差数等）と同様の条件によりレンダリング処理を行う。なお、図９に示した例では、視差画像Ｕ「Ｎ（Ｎは１１〜１９）」と図形画像Ｏ「Ｎ（Ｎは１１〜１９）」のうち、Ｎが一致する双方の画像は、同一のレンダリング条件でレンダリング処理が行われることにより生成されたものとする。例えば、視差画像Ｕ１１及び図形画像Ｏ１１は、同一のレンダリング条件からレンダリング処理が行われることにより生成されたものとする。
【００９２】
そして、表示制御部１４５３は、レンダリング処理部１３６によって生成された視差画像Ｕ１１〜Ｕ１９の各々に対して、図形画像生成部１４５２によって生成された図形画像Ｏ１１〜Ｏ１９のうち視点位置が一致する図形画像を重畳させた重畳画像を生成し、生成した重畳画像を立体表示モニタ１４２に表示させる。図９に示した例を用いて説明すると、表示制御部１４５３は、視差画像Ｕ１１に対して図形画像Ｏ１１を重畳させた重畳画像を生成し、同様にして、視差画像Ｕ１２〜Ｕ１９の各々に対して、視点位置が一致する図形画像Ｏ１２〜Ｏ１９のいずれかを重畳させた重畳画像を生成する。そして、表示制御部１４５３は、生成した９つの重畳画像を立体表示モニタ１４２に表示させる。これにより、立体表示モニタ１４２には９つの重畳画像が表示され、その結果、観察者にとって立体視可能な立体画像が表示される。
【００９３】
具体的には、図１０に示すように、立体表示モニタ１４２は、被検体を示す立体画像Ｉ１０を表示するとともに、カーソルＣ１０を表示している。さらに、立体表示モニタ１４２は、カーソルＣ１０が指し示す位置と立体画像Ｉ１０とを結ぶ直線画像Ｉ１１を表示している。かかる直線画像Ｉ１１は、図９に示した直線の画像データＤ１１に対応し、立体画像空間におけるカーソルＣ１０と奥行き方向の位置が同一である平面上に表示される。そして、直線画像Ｉ１１は、カーソルＣ１０が指し示す位置と立体画像Ｉ１０とを結ぶので、図１０に例示した立体表示モニタ１４２を観察する観察者は、カーソルＣ１０の奥行き方向の位置を把握することができる。具体的には、観察者は、カーソルＣ１０と立体画像Ｉ１０との交点Ｐ１１や交点Ｐ１２を観察することにより、立体画像Ｉ１０を基準にして、カーソルＣ１０の奥行き方向の位置を把握することができる。
【００９４】
なお、上記例では、端末装置１４０がカーソルＣ１０と被検体を示す立体画像Ｉ１０とを結ぶ直線画像Ｉ１１を表示する例を示したが、端末装置１４０は、カーソルＣ１０と被検体を示す立体画像Ｉ１０とを結ぶ線分や半直線等の線を表示してもよい。
【００９５】
図９及び図１０に示した例において、図形画像生成部１４５２は、平面ＳＰ１１上に直線の画像データＤ１２を配置することで３次元図形データを生成した。しかし、図形画像生成部１４５２は、平面ＳＰ１１上に所定サイズの２次元平面の画像データを配置することで３次元図形データを生成してもよい。かかる場合には、図形画像生成部１４５２は、図９（Ｂ）に示した例において、カーソル仮想空間ＳＰ１０内の平面ＳＰ１１上に２次元平面の画像データを配置することで３次元図形データを生成する。例えば、図形画像生成部１４５２は、平面ＳＰ１１上に被検体データが存在する領域Ａ１３の一部又は全部と、カーソルが指し示す位置とを含む２次元平面の画像データをカーソル仮想空間に配置することで３次元図形データを生成する。
【００９６】
そして、表示制御部１４５３は、図９に示した例と同様に、レンダリング処理部１３６によって生成された視差画像Ｕ１１〜Ｕ１９の各々に対して、図形画像生成部１４５２によって生成された図形画像のうち視点位置が一致する図形画像を重畳させた９つの重畳画像を生成し、生成した９つの重畳画像を立体表示モニタ１４２に表示させる。これにより、立体表示モニタ１４２には、かかる９つの重畳画像を用いて立体画像が表示される。
【００９７】
具体的には、図１１に示すように、立体表示モニタ１４２は、被検体を示す立体画像Ｉ１０を表示するとともに、カーソルＣ１０を表示している。さらに、立体表示モニタ１４２は、カーソルＣ１０が指し示す位置と立体画像Ｉ１０とを含む平面画像Ｉ２１を表示している。かかる平面画像Ｉ２１は、上述したように、立体画像空間においてカーソルＣ１０と奥行き方向の位置が同一である平面上に表示される。そして、平面画像Ｉ２１は、カーソルＣ１０が指し示す位置と立体画像Ｉ１０とを含むので、図１１に例示した立体表示モニタ１４２を観察する観察者は、カーソルＣ１０の奥行き方向の位置を把握することができる。具体的には、観察者は、カーソルＣ１０と立体画像Ｉ１０との交線Ｐ２０等を観察することにより、立体画像Ｉ１０を基準にして、カーソルＣ１０の奥行き方向の位置を把握することができる。
【００９８】
なお、上述してきた図形画像生成部１４５２及び表示制御部１４５３は、カーソルが移動するたびに、カーソルの奥行き方向の位置を示す図形画像（直線画像Ｉ１１や平面画像Ｉ２１）を表示する処理を行う。すなわち、図１０及び図１１に示した例において、カーソルの移動に伴って、直線画像Ｉ１１や平面画像Ｉ２１も移動することになる。
【００９９】
次に、図１２を用いて、第１の実施形態における端末装置１４０による処理の流れの一例を示す。図１２は、第１の実施形態における端末装置１４０による処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１００】
図１２に示すように、端末装置１４０の制御部１４５は、観察者から入力部１４１を介して立体視要求を入力されたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。ここで、立体視要求を入力されない場合には（ステップＳ１０１否定）、端末装置１４０は、立体視要求を入力されるまで待機する。
【０１０１】
一方、立体視要求を入力された場合には（ステップＳ１０１肯定）、制御部１４５は、立体視要求を画像保管装置１２０に送信することで、かかる画像保管装置１２０から視差画像群を取得する（ステップＳ１０２）。
【０１０２】
続いて、制御部１４５の図形画像生成部１４５２は、カーソル仮想空間に、カーソルの画像データと、カーソルの位置を表す直線や２次元平面等の画像データを配置することで３次元図形データを生成する（ステップＳ１０３）。そして、図形画像生成部１４５２は、３次元図形データに対してボリュームレンダリング処理を行うことにより、複数の図形画像を生成する（ステップＳ１０４）。
【０１０３】
続いて、制御部１４５の表示制御部１４５３は、画像保管装置１２０から取得した視差画像群に対して、図形画像生成部１４５２によって生成された複数の図形画像のうち視点位置が一致する図形画像を重畳させることにより、複数の重畳画像を生成する（ステップＳ１０５）。そして、表示制御部１４５３は、生成した重畳画像を立体表示モニタ１４２に表示させる（ステップＳ１０６）。
【０１０４】
上述してきたように、第１の実施形態によれば、カーソルの位置を表す図形として直線や２次元平面を表示することで、立体画像とともに表示されるカーソルの位置を観察者に把握させることができる。
【０１０５】
なお、上記第１の実施形態では、図９及び図１０を用いて説明したように、図形画像生成部１４５２が、被検体データが存在する領域Ａ１３と、カーソルが指し示す位置とを結ぶ直線の画像データをカーソル仮想空間に配置することで３次元図形データを生成し、表示制御部１４５３がカーソルと被検体とを結ぶ直線の画像を表示する例を示した。しかし、図形画像生成部１４５２は、被検体データが存在する領域Ａ１３を特定することなく、カーソルが指し示す位置とカーソル仮想空間の中心又は重心とを結ぶ直線の画像データをカーソル仮想空間に配置してもよい。
【０１０６】
具体的には、図９（Ａ）に示した例において、被検体データＶＤ１１は、一般的に、ボリュームデータＶＤ１０の中央に位置することが多い。したがって、図９（Ｂ）に示した例において、カーソルが指し示す位置とカーソル仮想空間の中心又は重心とを結ぶ直線は、一般的に、被検体データＶＤ１１の位置に対応する領域Ａ１３を通過する。このため、図形画像生成部１４５２は、カーソルが指し示す位置と平面ＳＰ１１の中心又は重心とを結ぶ直線の画像データをカーソル仮想空間に配置してもよい。図形画像生成部１４５２は、このように処理する場合には、被検体データが存在する領域Ａ１３を特定する処理を行う必要がないので、図形画像を生成する処理にかかる負荷を低減することができる。
【０１０７】
同様の理由により、図形画像生成部１４５２は、図１１を用いて説明した例の場合には、カーソルが指し示す位置と、平面ＳＰ１１の中心又は重心とを含む２次元平面の画像データをカーソル仮想空間に配置することで３次元図形データを生成してもよい。かかる場合にも、図形画像生成部１４５２は、被検体データが存在する領域Ａ１３を特定する処理を行う必要がないので、図形画像を生成する処理にかかる負荷を低減することができる。
【０１０８】
また、上記第１の実施形態において、端末装置１４０は、所定の操作が行われた場合に、図９及び図１０に例示したような直線画像Ｉ１１や平面画像Ｉ２１を表示するようにしてもよい。
【０１０９】
また、上記第１の実施形態において、端末装置１４０は、図１０に例示した直線画像Ｉ１１の形状や、図１１に例示した平面画像Ｉ２１の形状に関する情報を観察者から受け付けてもよい。例えば、端末装置１４０は、入力部１４１を介して、直線画像Ｉ１１と横方向（ｘ軸方向）とのなす角度を受け付けてもよいし、直線画像Ｉ１１の不透明度（Opacity）を受け付けてもよいし、直線画像Ｉ１１を直線ではなく点線や曲線等で表示する旨の要求を受け付けてもよい。また、例えば、端末装置１４０は、平面画像Ｉ２１のサイズを受け付けてもよいし、平面画像Ｉ２１の不透明度（Opacity）を受け付けてもよいし、平面画像Ｉ２１を四角形以外の多角形や円形や楕円形等で表示する旨の要求を受け付けてもよい。かかる場合に、図形画像生成部１４５２は、入力部１４１を介して受け付けた形状に関する情報に基づいて、直線画像Ｉ１１や平面画像Ｉ２１の形状を決定する。
【０１１０】
また、第１の実施形態において、端末装置１４０は、図１１に示した例のように、ｘｙ平面と平行な平面画像Ｉ２１だけでなく、平面画像Ｉ２１と直交する平面画像を表示してもよい。すなわち、端末装置１４０は、ｘｙ平面と平行な平面画像に加えて、ｘｚ平面と平行な平面画像や、ｙｚ平面と平行な平面画像を表示してもよい。
【０１１１】
また、上記第１の実施形態において、操作制御部１４５１は、入力部１４１を介して所定の操作が行われた場合に、カーソルの移動可能範囲を直線画像Ｉ１１が表示されている位置に制限してもよい。例えば、操作制御部１４５１は、図１０に示した例において、立体表示モニタ１４２に図１０に例示した各種画像が表示されている状態において、所定の操作が行われた場合に、直線画像Ｉ１１の表示位置を固定するとともに、カーソルＣ１０の移動可能範囲を直線画像Ｉ１１上のみに制限してもよい。また、操作制御部１４５１は、直線画像Ｉ１１の表示位置を固定するとともに、カーソルＣ１０の移動可能範囲を立体画像Ｉ１０内の直線画像Ｉ１１上のみに制限してもよい。また、操作制御部１４５１は、所定の操作が行われた場合に、直線画像Ｉ１１の表示位置を固定するとともに、立体画像Ｉ１０と直線画像Ｉ１１との交点Ｐ１１や交点Ｐ１２にカーソルＣ１０を移動させてもよい。
【０１１２】
同様に、操作制御部１４５１は、図１１に示した例において、立体表示モニタ１４２に図１１に例示した各種画像が表示されている状態において、所定の操作が行われた場合に、平面画像Ｉ２１の表示位置を固定するとともに、カーソルＣ１０の移動可能範囲を平面画像Ｉ２１上のみに制限してもよい。また、操作制御部１４５１は、平面画像Ｉ２１の表示位置を固定するとともに、カーソルＣ１０の移動可能範囲を立体画像Ｉ１０内の平面画像Ｉ２１上のみに制限してもよい。また、操作制御部１４５１は、所定の操作が行われた場合に、平面画像Ｉ２１の表示位置を固定するとともに、立体画像Ｉ１０と平面画像Ｉ２１との交線Ｐ２０等にカーソルＣ１０を移動させてもよい。
【０１１３】
これにより、観察者は、奥行き方向を固定した状態でカーソルを移動させることが可能になる。例えば、図１０に示した例において、カーソルＣ１０を交点Ｐ１１に移動させたい場合に、観察者は、所定の操作を行うだけで、カーソルＣ１０の奥行き方向の位置を固定させることができるので、カーソルＣ１０を容易に交点Ｐ１１に移動させることが可能になる。
【０１１４】
また、操作制御部１４５１は、平面画像Ｉ２１と直交する平面画像（ｘｚ平面と平行な平面画像や、ｙｚ平面と平行な平面画像）を表示している場合には、ｘｚ平面と平行な平面画像や、ｙｚ平面と平行な平面画像についても表示位置を固定するとともに、平面画像Ｉ２１上や、ｘｚ平面と平行な平面画像上や、ｙｚ平面と平行な平面画像上のみにカーソルＣ１０の移動可能範囲を制限してもよい。
【０１１５】
なお、操作制御部１４５１は、カーソル仮想空間においてカーソルの移動制御を行うので、例えば、カーソル仮想空間に配置される直線の画像データＤ１２（直線画像Ｉ１１に対応）等の位置に基づいて、上記例のようなカーソルの移動制御を行うことができる。
【０１１６】
（第２の実施形態）
上記第１の実施形態では、カーソルと奥行き方向の位置が同一である平面上に所定の図形（直線や平面）を表示することで、観察者に対してカーソルの奥行き方向の位置を把握させることを可能にする例について説明した。以下に、カーソルと奥行き方向の位置を示す図形を表示する他の実施形態について説明する。まず、第２の実施形態では、立体表示モニタ１４２に表示される立体画像のうち被検体の臓器等の表面に、奥行き方向成分の等高線（等位線）を表示する例について説明する。
【０１１７】
第２の実施形態における端末装置２４０について説明するが、かかる端末装置２４０は、図１に示した端末装置１４０に対応する。また、第２の実施形態における端末装置２４０の構成は、図８に示した端末装置１４０の構成例と同様であるので、図示することを省略する。ただし、第２の実施形態における端末装置２４０は、端末装置１４０が有する図形画像生成部１４５２及び表示制御部１４５３と異なる処理を行う。そこで、端末装置２４０は、端末装置１４０が有する図形画像生成部１４５２の代わりに図形画像生成部２４５２を有し、表示制御部１４５３の代わりに表示制御部２４５３を有するものとして、以下にこれらの処理部について説明する。
【０１１８】
第２の実施形態における図形画像生成部２４５２は、被検体の表面に奥行き方向成分の等高線を示す画像を含む図形画像を生成する。すなわち、図形画像生成部２４５２は、カーソルの位置を表す図形として、奥行き方向成分の等高線を用いる。
【０１１９】
具体的には、図形画像生成部２４５２は、画像保管装置１２０から取得した被検体位置情報に基づいて、視差画像群の生成元となったボリュームデータが配置される３次元仮想空間のうち被検体データが存在する領域を特定し、特定した領域に対応するカーソル仮想空間の領域を特定する。すなわち、図形画像生成部２４５２は、カーソル仮想空間には被検体データが存在しないが、被検体位置情報を用いることにより、被検体データが存在する領域に対応するカーソル仮想空間内の領域を特定する。そして、図形画像生成部２４５２は、被検体データに対応するカーソル仮想空間内の領域の表面に、奥行き方向（ｚ方向）の等高線を示す画像データを配置することで３次元図形データを生成する。例えば、被検体データに対応するカーソル仮想空間内の領域の表面に、奥行き方向が同一である点群を結ぶ線を、奥行き方向に対して所定の間隔（例えば、被検体の実物大における１ｃｍ間隔等）で配置することで等高線を示す３次元図形データを生成する。そして、図形画像生成部２４５２は、このようにして生成した３次元図形データに対して、視差画像群の生成時と同様の視点位置からボリュームレンダリング処理を行うことにより複数の図形画像を生成する。なお、上記の等高線は、直線であってもよいし、点線であってもよいし、半透明な直線や点線であってもよい。
【０１２０】
また、第２の実施形態における表示制御部２４５３は、レンダリング処理部１３６によって生成された視差画像群に対して、図形画像生成部２４５２によって生成された複数の図形画像のうち視点位置が一致する図形画像を重畳させた９つの重畳画像を生成し、生成した９つの重畳画像を立体表示モニタ１４２に表示させる。これにより、立体表示モニタ１４２には、かかる９つの重畳画像を用いて立体画像が表示される。
【０１２１】
図１３に、第２の実施形態における立体表示モニタ１４２によって表示される立体画像の一例を示す。図１３に示すように、立体表示モニタ１４２は、被検体を示す立体画像Ｉ１０を表示するとともに、カーソルＣ１０を表示している。さらに、立体表示モニタ１４２は、被検体を示す立体画像Ｉ１０の表面に、等高線画像Ｉ３１〜Ｉ３４を表示している。かかる等高線画像Ｉ３１〜Ｉ３４は、図形画像生成部２４５２によって配置された等高線を示す画像データに対応するので、立体画像空間における奥行き方向に対して所定の間隔で表示され、かつ、等高線画像Ｉ３１〜Ｉ３４の各々は、立体画像空間における奥行き方向成分が同一である平面上に表示される。したがって、図１３に例示した立体表示モニタ１４２を観察する観察者は、カーソルＣ１０を立体画像Ｉ１０に近づけることにより、カーソルＣ１０の奥行き方向の位置を把握することができる。具体的には、図１３に示した例では、カーソルＣ１０の奥行き方向の位置が等高線画像Ｉ３２の近傍であることが把握できる。
【０１２２】
上述してきたように、第２の実施形態によれば、カーソルの位置を表す図形として被検体の表面に等高線を表示することで、立体画像とともに表示されるカーソルの位置を観察者に把握させることができる。
【０１２３】
なお、上記第２の実施形態において、端末装置２４０は、等高線の間隔に関する情報を観察者から受け付けてもよい。例えば、端末装置２４０は、入力部１４１を介して、等高線を表示する間隔として、被検体の実物大における間隔（１ｃｍ間隔等）を受け付けてもよい。かかる場合に、図形画像生成部２４５２は、入力部１４１を介して受け付けた等高線の間隔に関する情報に基づいて、カーソル仮想空間に配置する等高線の画像データの数を決定する。
【０１２４】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態では、立体表示モニタ１４２に表示されるカーソルの奥行き方向の位置に応じて、かかるカーソルの色を変動させる例について説明する。
【０１２５】
第３の実施形態における端末装置３４０について説明するが、かかる端末装置３４０は、図１に示した端末装置１４０に対応する。また、第３の実施形態における端末装置３４０の構成は、図８に示した端末装置１４０の構成例と同様であるので、図示することを省略する。ただし、第３の実施形態における端末装置３４０は、端末装置１４０が有する図形画像生成部１４５２及び表示制御部１４５３と異なる処理を行う。そこで、端末装置３４０は、端末装置１４０が有する図形画像生成部１４５２の代わりに図形画像生成部３４５２を有し、表示制御部１４５３の代わりに表示制御部３４５３を有するものとして、以下にこれらの処理部について説明する。
【０１２６】
第３の実施形態における図形画像生成部３４５２は、奥行き方向の位置に応じて異なる色を着色したカーソルを含む画像を生成する。このとき、図形画像生成部３４５２は、カーソルの画像とともに、かかるカーソルに着色した色の分布を示す図形であって、奥行き方向に沿った形状の図形の画像についても生成する。
【０１２７】
具体的には、図形画像生成部３４５２は、カーソル仮想空間における奥行き方向の位置に応じて異なる色を着色した３次元図形の画像データと、所定の色を着色したカーソルの画像データとをカーソル仮想空間に配置することで３次元図形データを生成する。例えば、図形画像生成部３４５２は、被検体の実物大における所定の間隔（１ｃｍ間隔等）毎に、異なる色を着色した３次元図形の画像データをカーソル仮想空間に配置する。また、このとき、図形画像生成部３４５２は、３次元図形に着色した色のうちカーソルの位置に対応する色を特定し、特定した色を着色したカーソルの画像データをカーソル仮想空間に配置することで３次元図形データを生成する。そして、図形画像生成部３４５２は、生成した３次元図形データに対して、視差画像群の生成時と同様の視点位置からレンダリング処理を行うことにより複数の図形画像を生成する。
【０１２８】
また、第３の実施形態における表示制御部３４５３は、レンダリング処理部１３６によって生成された視差画像群に対して、図形画像生成部３４５２によって生成された複数の図形画像のうち視点位置が一致する図形画像を重畳させた９つの重畳画像を生成し、生成した９つの重畳画像を立体表示モニタ１４２に表示させる。これにより、立体表示モニタ１４２には、かかる９つの重畳画像を用いて立体画像が表示される。
【０１２９】
図１４に、第３の実施形態における立体表示モニタ１４２によって表示される立体画像の一例を示す。なお、図１４中の（Ａ）と（Ｂ）とは、カーソルの位置が異なる。図１４（Ａ）に示した例では、立体表示モニタ１４２によって、被検体を示す立体画像Ｉ１０と、３次元図形Ｉ４１と、所定の色が着色されたカーソルＣ３１とが表示されている。また、図１４（Ｂ）に示した例では、立体画像Ｉ１０と、３次元図形Ｉ４１と、カーソルＣ３２とが表示されている。図１４（Ａ）及び（Ｂ）に示した３次元図形Ｉ４１は、立体画像空間において３次元に表示される図形であり、立体画像空間における奥行き方向の位置によって異なる色が着色されている。図１４に示した例では、３次元図形Ｉ４１は、観察者に近づく位置ほど黒色に着色されており、観察者から遠ざかる位置ほど白色に着色されているものとする。
【０１３０】
また、図１４（Ａ）に示したカーソルＣ３１は、立体画像空間のうち観察者に近い位置に表示されており、黒色に着色されている。また、図１４（Ｂ）に示したカーソルＣ３２は、立体画像空間のうち観察者から遠い位置に表示されており、白色に着色されている。これらのカーソルＣ３１及びＣ３２は、３次元図形Ｉ４１に着色されている色のうち、カーソルの奥行き方向の位置に対応する色と同一の色が着色される。したがって、図１４に例示した立体表示モニタ１４２を観察する観察者は、カーソルに着色されている色に基づいて、カーソルの奥行き方向の位置を把握することができる。具体的には、観察者は、３次元図形Ｉ４１に着色されている色と、カーソルに着色されている色とを参照することで、カーソルの奥行き方向の位置を把握することができる。
【０１３１】
上述してきたように、第３の実施形態によれば、奥行き方向に応じてカーソルの色表示を変動させることで、立体画像とともに表示されるカーソルの位置を観察者に把握させることができる。
【０１３２】
なお、上記第３の実施形態において、端末装置３４０は、カーソル色の凡例となる３次元図形Ｉ４１を表示しなくてもよい。例えば、システムの仕様で、奥行き方向の位置に応じてカーソルに着色される色が一定であり、観察者にとって既知である場合には、端末装置３４０は、３次元図形Ｉ４１を表示する必要はない。
【０１３３】
また、上記第３の実施形態において、端末装置３４０は、奥行き方向の位置に応じて、被検体に異なる色を着色してもよい。これにより、観察者は、被検体を示す立体画像にカーソルを近づけることにより、カーソルの奥行き方向の位置を把握することができる。
【０１３４】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態では、立体表示モニタ１４２に表示されるカーソルの奥行き方向の位置に応じて、かかるカーソルに被検体内の部位を投影する例について説明する。
【０１３５】
まず、図１５を用いて、第４の実施形態における端末装置４４０について説明する。図１５は、第４の実施形態における端末装置４４０の構成例を説明するための図である。なお、以下では、既に示した構成部位と同様の機能を有する部位には同一符号を付すこととして、その詳細な説明を省略する。図１５に示した端末装置４４０は、図１に示した端末装置１４０に対応する。かかる端末装置４４０は、図１５に例示するように、制御部４４５を有する。制御部４４５は、光源設定部４４５４と、図形画像生成部４４５２と、表示制御部４４５３とを有する。
【０１３６】
光源設定部４４５４は、カーソル仮想空間に仮想的な光源である仮想光源を設定する。具体的には、光源設定部４４５４は、後述する図形画像生成部４４５２によって図形画像が生成される際に、カーソル仮想空間に３次元カーソル仮想空間に設置する仮想光源の位置や、仮想光源の種類を決定する。仮想光源の種類としては、無限遠から平行な光線を照射する光源や、仮想光源の位置から放射状の光線を照射する光源等が挙げられる。
【０１３７】
図形画像生成部４４５２は、被検体内の部位（以下、「対象部位」と表記する場合がある）を投影したカーソルの画像を生成する。具体的には、図形画像生成部４４５２は、カーソルを投影面として、光源設定部４４５４によって設定された仮想光源に基づいて、投影面であるカーソルに対象部位を投影することにより、かかる対象部位の影を付与したカーソルの画像を生成する。
【０１３８】
より具体的に説明すると、図形画像生成部４４５２は、画像保管装置１２０から取得した被検体位置情報に基づいて、視差画像群の生成元となったボリュームデータが配置される３次元仮想空間のうち被検体データが存在する領域を特定し、特定した領域に対応するカーソル仮想空間の領域を特定する。そして、図形画像生成部４４５２は、カーソル仮想空間において、光源設定部４４５４によって設定された仮想光源とカーソルとの間の位置に被検体データが存在する場合に、かかる被検体データの影を付与したカーソルの画像データをカーソル仮想空間に配置することで３次元図形データを生成する。このとき、図形画像生成部４４５２は、仮想光源から光が照射されたと仮定した場合に、かかる光によってカーソルに投影される対象部位像を影としてカーソルに付与する。そして、図形画像生成部４４５２は、このようにして生成した３次元図形データに対して、視差画像群の生成時と同様の視点位置からレンダリング処理を行うことにより複数の図形画像を生成する。
【０１３９】
なお、図形画像生成部４４５２は、カーソルと対象部位との距離に応じて、カーソルに付与する影の明度を変動させてもよい。例えば、図形画像生成部４４５２は、カーソルと対象部位との距離が近いほど濃い黒色の影をカーソルに付与し、カーソルと対象部位との距離が遠いほど薄い黒色の影をカーソルに付与する。
【０１４０】
表示制御部４４５３は、レンダリング処理部１３６によって生成された視差画像群に対して、図形画像生成部４４５２によって生成された複数の図形画像のうち視点位置が一致する図形画像を重畳させた９つの重畳画像を生成し、生成した９つの重畳画像を立体表示モニタ１４２に表示させる。これにより、立体表示モニタ１４２には、かかる９つの重畳画像を用いて立体画像が表示される。
【０１４１】
図１６に、第４の実施形態における立体表示モニタ１４２によって表示される立体画像の一例を示す。図１６に示すように、立体表示モニタ１４２は、被検体内の部位を示す立体画像Ｉ４０を表示するとともに、カーソルＣ４０を表示している。かかるカーソルＣ４０には、立体画像Ｉ４０の対象部位Ｉ４１が投影されている。具体的には、カーソルＣ４０には、対象部位Ｉ４１の影画像Ｃ４１が付与されている。したがって、図１６に例示した立体表示モニタ１４２を観察する観察者は、カーソルＣ４０に付されている影画像に基づいて、カーソルＣ４０の奥行き方向の位置を把握することができる。具体的には、観察者は、カーソルＣ４０が部位Ｉ４１よりも観察者から遠い位置に存在することを把握できる。
【０１４２】
上述してきたように、第４の実施形態によれば、対象部位を投影したカーソルに被検体の影を表示することで、立体画像とともに表示されるカーソルの位置を観察者に把握させることができる。
【０１４３】
なお、上記第４の実施形態において、端末装置４４０は、仮想光源の画像や仮想光源から照射される光のイメージ画像を表示してもよい。図１６に示した例を用いて説明すると、端末装置４４０は、仮想光源の画像Ｉ４３や、仮想光源から照射される光のイメージ画像Ｉ４４を表示してもよい。これにより、観察者は、仮想光源の位置や仮想光源から照射される光の方向を把握できるので、カーソルの位置を容易に把握することができる。
【０１４４】
また、上記第４の実施形態において、端末装置４４０は、仮想光源の位置に関する情報を観察者から受け付けてもよい。例えば、端末装置４４０は、入力部１４１を介して、仮想光源を配置する位置の座標を受け付けてもよい。かかる場合に、光源設定部４４５４は、入力部１４１を介して受け付けた仮想光源の位置に関する情報に基づいて、仮想光源をカーソル仮想空間に配置する。
【０１４５】
また、上記第４の実施形態において、光源設定部４４５４は、カーソルの位置に応じて、仮想光源の位置を動的に変動させてもよい。具体的には、光源設定部４４５４は、カーソルと仮想光源との間に被検体内の部位が位置するように、仮想光源の位置を動的に変動させてもよい。言い換えれば、光源設定部４４５４は、カーソルと被検体内の部位とを結ぶ直線状に仮想光源を移動させてもよい。これにより、端末装置４４０は、カーソルに被検体内の部位を投影する確率を向上させることができ、この結果、カーソルの位置を観察者に把握させることができる。
【０１４６】
（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態では、立体表示モニタ１４２に表示されるカーソルの位置を中心として放射状に明度等を変動させる例について説明する。
【０１４７】
第５の実施形態における端末装置５４０について説明するが、かかる端末装置５４０は、図１に示した端末装置１４０に対応する。また、第５の実施形態における端末装置５４０の構成は、図８に示した端末装置１４０の構成例と同様であるので、図示することを省略する。ただし、第５の実施形態における端末装置５４０は、端末装置１４０が有する図形画像生成部１４５２及び表示制御部１４５３と異なる処理を行う。そこで、端末装置５４０は、端末装置１４０が有する図形画像生成部１４５２の代わりに図形画像生成部５４５２を有し、表示制御部１４５３の代わりに表示制御部５４５３を有するものとして、以下にこれらの処理部について説明する。
【０１４８】
第５の実施形態における図形画像生成部５４５２は、カーソルの画像と、カーソルの位置を中心として放射状に明度が異なる図形画像を生成する。具体的には、図形画像生成部５４５２は、カーソル仮想空間におけるカーソルの位置にカーソルの画像データを配置することで、３次元図形データを生成する。そして、図形画像生成部５４５２は、このようにして生成した３次元図形データに対して、視差画像群の生成時と同様の視点位置からボリュームレンダリング処理を行うことにより複数の図形画像を生成する。このとき、図形画像生成部５４５２は、カーソルの位置を中心として放射状に明度等を変動させてボリュームレンダリング処理を行う。例えば、図形画像生成部５４５２は、カーソルに近い位置ほど低明度とし、カーソルから遠い位置ほど高明度として、ボリュームレンダリング処理を行う。また、例えば、図形画像生成部５４５２は、かかる例とは逆に、カーソルに近い位置ほど高明度とし、カーソルから遠い位置ほど低明度として、ボリュームレンダリング処理を行う。なお、図形画像生成部５４５２が明度を変化させる色は何色であってもよい。
【０１４９】
また、第５の実施形態における表示制御部５４５３は、レンダリング処理部１３６によって生成された視差画像群に対して、図形画像生成部５４５２によって生成された複数の図形画像のうち視点位置が一致する図形画像を重畳させた９つの重畳画像を生成し、生成した９つの重畳画像を立体表示モニタ１４２に表示させる。これにより、立体表示モニタ１４２には、かかる９つの重畳画像を用いて立体画像が表示される。
【０１５０】
図１７に、第５の実施形態における立体表示モニタ１４２によって表示される立体画像の一例を示す。図１７（Ａ）に示した例では、立体表示モニタ１４２によって、被検体を示す立体画像Ｉ５１と、カーソルＣ５１とが表示されている。そして、立体画像Ｉ５１は、カーソルＣ５１が指し示す位置を中心として放射状に低い明度から高い明度に変化して表示されている。言い換えれば、立体画像Ｉ５１は、カーソルＣ５１が指し示す位置が暗く、カーソルＣ５１が指し示す位置から離れるほど明るく表示されている。
【０１５１】
また、図１７（Ｂ）に示した例では、立体表示モニタ１４２によって、被検体を示す立体画像Ｉ５２と、カーソルＣ５２とが表示されている。そして、立体画像Ｉ５２は、カーソルＣ５２が指し示す位置を中心として放射状に明るい明度から暗い明度に変化して表示されている。言い換えれば、立体画像Ｉ５２は、カーソルＣ５２が指し示す位置が明るく、カーソルＣ５２が指し示す位置から離れるほど暗く表示されている。
【０１５２】
図１７に例示した立体表示モニタ１４２を観察する観察者は、カーソルが指し示す位置近傍の明度に基づいて、カーソルの奥行き方向の位置を把握することができる。例えば、図１７（Ａ）に示した例では、カーソルが指し示す位置の明度が暗く表示され、図１７（Ｂ）に示した例では、カーソルが指し示す位置の明度が明るく表示されるので、観察者は、かかる明度によってカーソルの奥行き方向の位置を把握することができる。
【０１５３】
上述してきたように、第５の実施形態によれば、カーソルが指し示す位置を中心して明度を変化させて立体画像を表示することで、立体画像とともに表示されるカーソルの位置を観察者に把握させることができる。
【０１５４】
なお、上記第５の実施形態において、端末装置５４０は、図１７（Ａ）及び（Ｂ）に示した例のように、カーソルが指し示す位置を原点とする３次元座標のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を表示してもよい。
【０１５５】
また、上記第５の実施形態において、端末装置５４０が明度を変化させる色は、何色であってもよい。また、かかる色は、一色であってもよいし、２色以上であってもよい。例えば、端末装置５４０は、図１７（Ａ）に示した例において、カーソルＣ５１が指し示す位置を中心として、放射状に黒色から白色に変化させて表示してもよいし、放射状に赤色から青色に変化させて表示してもよい。
【０１５６】
また、上記第５の実施形態において、端末装置５４０は、カーソルが指し示す位置を中心として放射状にコントラストを変化させて表示してもよい。
【０１５７】
また、上記第５の実施形態において、端末装置５４０は、所定の操作が行われた場合に、明度やコントラストを変化させて表示する制御を１回のみ行ってもよい。具体的には、ポインティングデバイス等がクリックされた場合に、端末装置５４０の図形画像生成部５４５２及び表示制御部５４５３は、上述した処理を行うことにより、明度やコントラストを変化させて表示する。そして、端末装置５４０は、所定時間が経過した後に、画像保管装置１２０から取得した視差画像群を表示することで、明度等を変化させない表示状態に戻してもよい。
【０１５８】
また、端末装置５４０は、所定の操作が行われた場合に、明度等を変化させた表示状態と明度等を変化させない表示状態とを所定の時間間隔で切り替えてもよい。また、端末装置５４０は、双方の表示状態を切り替える時間間隔を可変にしてもよい。また、端末装置５４０は、双方の表示状態を切り替えている状態で所定の操作が行われた場合に、いずれかの表示状態に固定してもよいし、また、いずれかの表示状態に固定している状態で所定の操作が行われた場合に、双方の表示状態を切り替える処理を再開してもよい。
【０１５９】
また、上記第５の実施形態において、端末装置５４０は、カーソルが指し示す位置を中心とする所定の範囲（例えば、球形、楕円体、直方体等）内のみコントラストを上げて、かかる所定の範囲以外のコントラストを下げてもよい。また、端末装置５４０は、かかる所定の範囲内のみ色を付与して、かかる所定の範囲以外には色を付与しないようにしてもよい。また、端末装置５４０は、かかる所定の範囲内において、カーソルの位置を中心として放射状に明度やコントラストを変化させて表示してもよい。
【０１６０】
所定の範囲内のみコントラストを上げたり着色したりする処理について具体的に説明する。このような処理を行う場合には、図形画像生成部５４５２は、カーソル仮想空間におけるカーソルの位置にカーソルの画像データを配置するとともに、かかるカーソル仮想空間にカーソルの位置を中心とする球形等の図形を配置することで、３次元図形データを生成する。そして、図形画像生成部５４５２は、かかる３次元図形データに対して視差画像群の生成時と同様の視点位置からボリュームレンダリング処理を行うことにより複数の図形画像を生成する。このとき、３次元図形データに含まれる球形等の図形内の明度をカーソルからの距離に応じて変化させて、ボリュームレンダリング処理を行う。
【０１６１】
図１８を用いて、所定の範囲内のみコントラストを上げて立体画像が表示される例について説明する。図１８に示した例では、立体表示モニタ１４２によって、被検体を示す立体画像Ｉ５３と、カーソルＣ５３と、カーソルＣ５３が指し示す位置を中心とする球形画像Ｉ５４とが表示されている。そして、立体画像Ｉ５３のうち球形画像Ｉ５４内の領域は、コントラストを上げて表示されており、立体画像Ｉ５３のうち球形画像Ｉ５４以外の領域は、コントラストを下げて表示されている。なお、端末装置５４０は、図１８に示した例において、球形画像Ｉ５４内の領域のみ所定の色を着色して表示し、球形画像Ｉ５４以外の領域については色を着色せず表示してもよい。例えば、端末装置５４０は、球形画像Ｉ５４以外の領域については透明に表示する。これにより、観察者は、カーソルが指し示す位置近傍のコントラストや明度に基づいて、カーソルの奥行き方向の位置を把握することができる。
【０１６２】
なお、コントラストや色表示が異なる球形画像Ｉ５４等の３次元領域は、カーソルが指し示す位置を中心として形成されなくてもよい。例えば、図形画像生成部５４５２は、カーソル仮想空間にカーソルの位置を含む球形等の図形を配置することで、３次元図形データを生成してもよい。また、端末装置５４０は、コントラストや色表示が異なる球形画像Ｉ５４等の３次元領域の大きさや位置に関する情報を入力部１４１を介して観察者から受け付けてもよい。かかる場合には、端末装置５４０は、入力部１４１によって受け付けられた情報に基づいて、かかる３次元領域の大きさや位置を決定する。
【０１６３】
（第６の実施形態）
さて、上述した実施形態は、他の実施形態に変形することもできる。そこで、第６の実施形態では、上述した実施形態の変形例を説明する。
【０１６４】
［処理主体］
上記実施形態においては、端末装置１４０が画像保管装置１２０から視差画像群を取得し、立体画像空間におけるカーソルの奥行き方向の位置を表す図形画像を生成し、視差画像群に対して図形画像を重畳した重畳画像を立体表示モニタ１４２にて表示する例について説明した。しかし、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、ワークステーション１３０が、上述した端末装置１４０、２４０、３４０、４４０又は５４０等と同様の機能を有することで、図形画像を生成してもよい。かかる場合には、ワークステーション１３０は、端末装置１４０からカーソルの位置情報を取得し、取得したカーソルの位置情報に基づいて図形画像を生成する。そして、ワークステーション１３０は、ボリュームデータから生成した視差画像群に対して図形画像を重畳した重畳画像を生成し、生成した重畳画像を画像保管装置１２０に格納したり、端末装置１４０に送信したりする。そして、端末装置１４０は、ワークステーション１３０によって生成された重畳画像を画像保管装置１２０又はワークステーション１３０から受信し、受信した重畳画像を立体表示モニタ１４２に表示する。
【０１６５】
ワークステーション１３０が図形画像を生成する処理について具体的に説明すると、例えば、ワークステーション１３０は、図形画像生成部１４５２等と同様にして、カーソル仮想空間にカーソルの画像データやカーソルの位置を表す図形の画像データを配置することで、３次元図形データを生成する図形画像生成部を有する。そして、レンダリング処理部１３６の画像補正処理部１３６１ａは、かかる図形画像生成部によって生成された３次元図形データと、医用画像診断装置１１０によって生成されたボリュームデータとをフュージョンさせることで１つのボリュームデータを生成する。そして、レンダリング処理部１３６の３次元画像処理部１３６２は、画像補正処理部１３６１ａによってフュージョンさせたボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行うことにより、視差画像群を生成する。これらの視差画像群は、例えば、図９に例示した視差画像群Ｕ１１〜Ｕ１９と図形画像Ｏ１１〜Ｏ１９とが重畳された９つの重畳画像に対応する。したがって、端末装置１４０は、このようにして画像保管装置１２０によって生成された視差画像群を表示することで、例えば、図１０に例示した各種画像を表示することができる。
【０１６６】
なお、上記例において、レンダリング処理部１３６は、ボリュームデータと３次元図形データとをフュージョンさせなくてもよい。具体的に説明すると、ワークステーション１３０は、上記例と同様に、カーソル仮想空間にカーソルの画像データやカーソルの位置を表す図形の画像データを配置することで３次元図形データを生成する図形画像生成部を有する。そして、レンダリング処理部１３６の３次元画像処理部１３６２は、医用画像診断装置１１０によって生成されたボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行うことにより視差画像群を生成するとともに、図形画像生成部によって生成された３次元図形データに対してボリュームレンダリング処理を行うことにより図形画像を生成する。そして、レンダリング処理部１３６の２次元画像処理部１３６３は、図形画像生成部１４５２等と同様に、３次元画像処理部１３６２によって生成された視差画像群と図形画像とを重畳する。
【０１６７】
また、上記例において、ワークステーション１３０がボリュームデータから視差画像群を生成するのではなく、医用画像診断装置１１０が、レンダリング処理部１３６と同等の機能を有し、ボリュームデータから視差画像群を生成してもよい。かかる場合には、端末装置１４０は、医用画像診断装置１１０から視差画像群を取得し、取得した視差画像群に対して図形画像を重畳した重畳画像を立体表示モニタ１４２に表示する。
【０１６８】
また、端末装置１４０が、レンダリング処理部１３６と同等の機能を有し、医用画像診断装置１１０や画像保管装置１２０からボリュームデータを取得し、取得したボリュームデータから視差画像群を生成してもよい。かかる場合には、端末装置１４０は、自装置内で生成した視差画像群に対して図形画像を重畳した重畳画像を立体表示モニタ１４２に表示する。
【０１６９】
［視差画像数］
また、上記実施形態においては、主に９つの視差画像である視差画像群に対して、図形画像を重畳させて表示する例について説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、端末装置１４０は、画像保管装置１２０から２つの視差画像である視差画像群に対して、図形画像を重畳させて表示してもよい。
【０１７０】
［システム構成］
また、上記実施形態において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部又は一部を手動的に行うこともでき、あるいは、手動的に行われるものとして説明した処理の全部又は一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。この他、上述文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【０１７１】
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、ワークステーション１３０の制御部１３５をワークステーション１３０の外部装置としてネットワーク経由で接続するようにしてもよい。
【０１７２】
［プログラム］
また、上記実施形態における端末装置１４０、２４０、３４０、４４０又は５４０が実行する処理をコンピュータが実行可能な言語で記述したプログラムを作成することもできる。この場合、コンピュータがプログラムを実行することにより、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、かかるプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータに読み込ませて実行することにより上記実施形態と同様の処理を実現してもよい。例えば、かかるプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ブルーレイ等に記録される。また、かかるプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することもできる。
【０１７３】
以上述べた少なくとも一つの実施形態によれば、３次元の医用画像データであるボリュームデータに対して複数の視点位置からレンダリング処理を行うことにより複数の視差画像を生成し、複数の視差画像とともに、立体表示装置にて立体画像が表示される３次元の立体画像空間においてポインティングデバイスによって操作可能なカーソルの奥行き方向の位置を表す図形画像とを立体表示装置に表示させることで、カーソルの位置を観察者に把握させることが可能になる。
【０１７４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１７５】
１ 画像処理システム
１１０ 医用画像診断装置
１２０ 画像保管装置
１３０ ワークステーション
１３５ 制御部
１４０ 端末装置
１４５１ 操作制御部
１４５２ 図形画像生成部
１４５３ 表示制御部
４４５４ 光源設定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の視差画像を用いて立体視可能な立体画像を表示する立体表示装置と、
３次元の医用画像データであるボリュームデータに対して、該ボリュームデータと相対的な位置が異なる複数の視点位置からレンダリング処理を行うことにより複数の視差画像を生成するレンダリング処理部と、
前記レンダリング処理部によって生成された複数の視差画像とともに、前記立体表示装置にて立体画像が表示される３次元の立体画像空間において所定の入力部によって操作可能なカーソルの奥行き方向の位置を表す所定の図形の画像である図形画像を前記立体表示装置に表示させる表示制御部と
を備えたことを特徴とする画像処理システム。
【請求項２】
前記ボリュームデータと同一の座標系によって表される３次元空間であってカーソルの位置情報が管理される３次元空間であるカーソル仮想空間に、前記カーソルの奥行き方向の位置を表す前記所定の図形の画像データを配置することで３次元図形データを生成し、生成した３次元図形データに対して前記複数の視点位置からレンダリング処理を行うことにより複数の図形画像を生成する図形画像生成部
をさらに備え、
前記表示制御部は、
前記レンダリング処理部によって生成された視差画像の各々に対して、前記図形画像生成部によって生成された複数の図形画像のうち前記視点位置が一致する図形画像を重畳させた重畳画像を前記立体表示装置に表示させる
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理システム。
【請求項３】
前記ボリュームデータと同一の座標系によって表される３次元空間であってカーソルの位置情報が管理される３次元空間であるカーソル仮想空間に、前記カーソルの奥行き方向の位置を表す前記所定の図形の画像データを配置することで３次元図形データを生成する図形画像生成部
をさらに備え、
前記レンダリング処理部は、
前記図形画像生成部によって生成された３次元図形データと前記ボリュームデータとを合成したボリュームデータに対して前記複数の視点位置からレンダリング処理を行うことにより前記複数の視差画像を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理システム。
【請求項４】
前記図形画像生成部は、
前記ボリュームデータによって示される被検体内の部位像の位置に基づいて、前記カーソルと奥行き方向の位置が同一である前記カーソル仮想空間内の平面上に、前記所定の図形の画像データとして、前記カーソルと前記部位像とを結ぶ線の画像データを配置することで前記３次元図形データを生成する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の画像処理システム。
【請求項５】
前記図形画像生成部は、
前記ボリュームデータによって示される被検体内の部位像の位置に基づいて、前記カーソルと奥行き方向の位置が同一である前記カーソル仮想空間内の平面上に、前記所定の図形の画像データとして、前記カーソルの位置と前記部位像の位置とを含む平面の画像データを配置することで前記３次元図形データを生成する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の画像処理システム。
【請求項６】
前記図形画像生成部は、
前記所定の図形の画像データとして、前記カーソルの位置と前記部位像の位置とを含む平面の画像データと、該平面と直交する直交平面の画像データとを前記カーソル仮想空間に配置することで前記３次元図形データを生成する
ことを特徴とする請求項５に記載の画像処理システム。
【請求項７】
前記立体表示装置にて立体画像が表示されている状態において所定の操作が行われた場合に、前記図形画像生成部によって前記所定の図形の画像データが配置されたカーソル仮想空間内の位置で前記カーソルを移動可能とさせる操作制御部
をさらに備えたことを特徴とする請求項４〜６のいずれか一つに記載の画像処理システム。
【請求項８】
前記図形画像生成部は、
前記ボリュームデータによって示される被検体内の部位像の位置に基づいて、前記部位像の表面に対応する前記カーソル仮想空間内の位置に奥行き方向成分の等高線を示す画像データを配置することで前記３次元図形データを生成する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の画像処理システム。
【請求項９】
前記図形画像生成部は、
前記所定の図形の画像データとして、前記カーソルの奥行き方向の位置に応じて異なる色を着色したカーソルの画像データを前記カーソル仮想空間に配置することで前記３次元図形データを生成する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の画像処理システム。
【請求項１０】
前記図形画像生成部は、
奥行き方向の位置に応じて前記カーソルに着色した色の分布を示す図形であって、奥行き方向に沿った形状の図形の画像データを前記カーソル仮想空間に配置することで前記３次元図形データを生成する
ことを特徴とする請求項９に記載の画像処理システム。
【請求項１１】
前記カーソル仮想空間内の所定の位置に仮想的な光源である仮想光源を設定する光源設定部をさらに備え、
前記図形画像生成部は、
前記光源設定部によって設定された仮想光源と前記カーソルとの間に前記ボリュームデータによって示される被検体内の部位像が存在する場合に、前記部位像の影を投影したカーソルの画像データを前記カーソル仮想空間に配置することで前記３次元図形データを生成する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の画像処理システム。
【請求項１２】
前記図形画像生成部は、
前記カーソルと前記部位像との距離に応じて、前記カーソル上に投影する前記部位像の影の明度を変動させる
ことを特徴とする請求項１１に記載の画像処理システム。
【請求項１３】
前記表示制御部は、
所定の操作が行われた場合に、前記カーソルの位置を中心として放射状に明度又はコントラストを変化させて前記立体画像を表示する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の画像処理システム。
【請求項１４】
前記表示制御部は、
所定の操作が行われた場合に、前記カーソルの位置を含む所定の領域内において明度又はコントラストを変化させて前記立体画像を表示する
ことを特徴とする請求項１３に記載の画像処理システム。
【請求項１５】
前記表示制御部は、
所定の操作が行われた場合に、前記カーソルの位置を含む所定の領域と、前記所定の領域以外の領域とで、色表示、コントラスト又は明度を変化させて表示する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の画像処理システム。
【請求項１６】
複数の視差画像を用いて立体視可能な立体画像を表示する立体表示装置と、
３次元の医用画像データであるボリュームデータに対して、該ボリュームデータと相対的な位置が異なる複数の視点位置からレンダリング処理を行うことにより複数の視差画像を生成するレンダリング処理部と、
前記レンダリング処理部によって生成された複数の視差画像とともに、前記立体表示装置にて立体画像が表示される３次元の立体画像空間において所定の入力部によって操作可能なカーソルの奥行き方向の位置を表す所定の図形の画像である図形画像を前記立体表示装置に表示させる表示制御部と
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項１７】
複数の視差画像を用いて立体視可能な立体画像を表示する立体表示装置を有する画像処理システムによる画像処理方法であって、
３次元の医用画像データであるボリュームデータに対して、該ボリュームデータと相対的な位置が異なる複数の視点位置からレンダリング処理を行うことにより複数の視差画像を生成するレンダリング処理工程と、
前記レンダリング処理工程によって生成された複数の視差画像とともに、前記立体表示装置にて立体画像が表示される３次元の立体画像空間において所定の入力部によって操作可能なカーソルの奥行き方向の位置を表す所定の図形の画像である図形画像を前記立体表示装置に表示させる表示制御工程と
を含んだことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１】
複数の視差画像を用いて立体視可能な立体画像を表示する立体表示装置と、
３次元の医用画像データであるボリュームデータに対して、該ボリュームデータと相対的な位置が異なる複数の視点位置からレンダリング処理を行うことにより複数の視差画像を生成するレンダリング処理部と、
前記レンダリング処理部によって生成された複数の視差画像とともに、前記立体表示装置にて立体画像が表示される３次元の立体画像空間において所定の入力部によって操作可能なカーソルの奥行き方向の位置を表す所定の図形の画像である図形画像を前記立体表示装置に表示させる表示制御部と
を備えたことを特徴とする画像処理システム。
【請求項２】
前記ボリュームデータと同一の座標系によって表される３次元空間であってカーソルの位置情報が管理される３次元空間であるカーソル仮想空間に、前記カーソルの奥行き方向の位置を表す前記所定の図形の画像データを配置することで３次元図形データを生成し、生成した３次元図形データに対して前記複数の視点位置からレンダリング処理を行うことにより複数の図形画像を生成する図形画像生成部
をさらに備え、
前記表示制御部は、
前記レンダリング処理部によって生成された視差画像の各々に対して、前記図形画像生成部によって生成された複数の図形画像のうち前記視点位置が一致する図形画像を重畳させた重畳画像を前記立体表示装置に表示させる
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理システム。
【請求項３】
前記ボリュームデータと同一の座標系によって表される３次元空間であってカーソルの位置情報が管理される３次元空間であるカーソル仮想空間に、前記カーソルの奥行き方向の位置を表す前記所定の図形の画像データを配置することで３次元図形データを生成する図形画像生成部
をさらに備え、
前記レンダリング処理部は、
前記図形画像生成部によって生成された３次元図形データと前記ボリュームデータとを合成したボリュームデータに対して前記複数の視点位置からレンダリング処理を行うことにより前記複数の視差画像を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理システム。
【請求項４】
前記図形画像生成部は、
前記ボリュームデータによって示される被検体内の部位像の位置に基づいて、前記カーソルと奥行き方向の位置が同一である前記カーソル仮想空間内の平面上に、前記所定の図形の画像データとして、前記カーソルと前記部位像とを結ぶ線の画像データを配置することで前記３次元図形データを生成する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の画像処理システム。
【請求項５】
前記図形画像生成部は、
前記ボリュームデータによって示される被検体内の部位像の位置に基づいて、前記カーソルと奥行き方向の位置が同一である前記カーソル仮想空間内の平面上に、前記所定の図形の画像データとして、前記カーソルの位置と前記部位像の位置とを含む平面の画像データを配置することで前記３次元図形データを生成する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の画像処理システム。
【請求項６】
前記図形画像生成部は、
前記所定の図形の画像データとして、前記カーソルの位置と前記部位像の位置とを含む平面の画像データと、該平面と直交する直交平面の画像データとを前記カーソル仮想空間に配置することで前記３次元図形データを生成する
ことを特徴とする請求項５に記載の画像処理システム。
【請求項７】
前記立体表示装置にて立体画像が表示されている状態において所定の操作が行われた場合に、前記図形画像生成部によって前記所定の図形の画像データが配置されたカーソル仮想空間内の位置で前記カーソルを移動可能とさせる操作制御部
をさらに備えたことを特徴とする請求項４〜６のいずれか一つに記載の画像処理システム。
【請求項８】
前記図形画像生成部は、
前記ボリュームデータによって示される被検体内の部位像の位置に基づいて、前記部位像の表面に対応する前記カーソル仮想空間内の位置に奥行き方向成分の等高線を示す画像データを配置することで前記３次元図形データを生成する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の画像処理システム。
【請求項９】
前記図形画像生成部は、
前記所定の図形の画像データとして、前記カーソルの奥行き方向の位置に応じて異なる色を着色したカーソルの画像データを前記カーソル仮想空間に配置することで前記３次元図形データを生成する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の画像処理システム。
【請求項１０】
前記図形画像生成部は、
奥行き方向の位置に応じて前記カーソルに着色した色の分布を示す図形であって、奥行き方向に沿った形状の図形の画像データを前記カーソル仮想空間に配置することで前記３次元図形データを生成する
ことを特徴とする請求項９に記載の画像処理システム。
【請求項１１】
前記カーソル仮想空間内の所定の位置に仮想的な光源である仮想光源を設定する光源設定部をさらに備え、
前記図形画像生成部は、
前記光源設定部によって設定された仮想光源と前記カーソルとの間に前記ボリュームデータによって示される被検体内の部位像が存在する場合に、前記部位像の影を投影したカーソルの画像データを前記カーソル仮想空間に配置することで前記３次元図形データを生成する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の画像処理システム。
【請求項１２】
前記図形画像生成部は、
前記カーソルと前記部位像との距離に応じて、前記カーソル上に投影する前記部位像の影の明度を変動させる
ことを特徴とする請求項１１に記載の画像処理システム。
【請求項１３】
前記表示制御部は、
所定の操作が行われた場合に、前記カーソルの位置を中心として放射状に明度又はコントラストを変化させて前記立体画像を表示する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の画像処理システム。
【請求項１４】
前記表示制御部は、
所定の操作が行われた場合に、前記カーソルの位置を含む所定の領域内において明度又はコントラストを変化させて前記立体画像を表示する
ことを特徴とする請求項１３に記載の画像処理システム。
【請求項１５】
前記表示制御部は、
所定の操作が行われた場合に、前記カーソルの位置を含む所定の領域と、前記所定の領域以外の領域とで、色表示、コントラスト又は明度を変化させて表示する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の画像処理システム。
【請求項１６】
複数の視差画像を用いて立体視可能な立体画像を表示する立体表示装置と、
３次元の医用画像データであるボリュームデータに対して、該ボリュームデータと相対的な位置が異なる複数の視点位置からレンダリング処理を行うことにより複数の視差画像を生成するレンダリング処理部と、
前記レンダリング処理部によって生成された複数の視差画像とともに、前記立体表示装置にて立体画像が表示される３次元の立体画像空間において所定の入力部によって操作可能なカーソルの奥行き方向の位置を表す所定の図形の画像である図形画像を前記立体表示装置に表示させる表示制御部と
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項１７】
複数の視差画像を用いて立体視可能な立体画像を表示する立体表示装置を有する画像処理システムによる画像処理方法であって、
３次元の医用画像データであるボリュームデータに対して、該ボリュームデータと相対的な位置が異なる複数の視点位置からレンダリング処理を行うことにより複数の視差画像を生成するレンダリング処理工程と、
前記レンダリング処理工程によって生成された複数の視差画像とともに、前記立体表示装置にて立体画像が表示される３次元の立体画像空間において所定の入力部によって操作可能なカーソルの奥行き方向の位置を表す所定の図形の画像である図形画像を前記立体表示装置に表示させる表示制御工程と
を含んだことを特徴とする画像処理方法。
【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１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１２−２４２９０６（Ｐ２０１２−２４２９０６Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０９６８３（Ｐ２０１１−１０９６８３）
【出願日】平成２３年５月１６日（２０１１．５．１６）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１６日（２０１１．５．１６）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【Ｆターム（参考）】
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