(57)【要約】      （修正有）【課題】マスクデータを容易に作成すること。【解決手段】複数の断層画像を取得する画像取得手段１０と、断層画像毎に、各画素の信号値に基づいて被写体領域を算出する被写体領域算出手段と２０、断層画像毎に、算出された被写体領域の外郭を所定の２つの幾何形状である第１の幾何形状と第１の幾何形状より面積が小さい第２の幾何形状で近似し、当該第１の幾何形状および当該第２の幾何形状のパラメータを算出する被写体形状算出手段４０と、断層画像毎に、断層画像の各画素が第１の幾何形状の内部かつ第２の幾何形状の外部に含まれるか否かを定義したマスク値を算出し、各画素に対するマスク値を保持するマスクデータを生成するマスクデータ生成手段５０と、を備えるマスク生成装置。【選択図】図３
2020163062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の断層画像を取得する画像取得手段と、
断層画像毎に、各画素の信号値に基づいて被写体領域を算出する被写体領域算出手段と、
断層画像毎に、算出された被写体領域の外郭を所定の２つの幾何形状である第１の幾何形状と前記第１の幾何形状より面積が小さい第２の幾何形状で近似し、当該第１の幾何形状および当該第２の幾何形状のパラメータを算出する被写体形状算出手段と、
断層画像毎に、断層画像の各画素が前記第１の幾何形状の内部かつ前記第２の幾何形状の外部に含まれるか否かを定義したマスク値を算出し、各画素に対するマスク値を保持するマスクデータを生成するマスクデータ生成手段と、
を備えるマスク生成装置。
【請求項２】
前記マスクデータ生成手段は、前記第２の幾何形状の中心座標の横方向成分が前記第１の幾何形状の中心の近傍に配置し、前記第２の幾何形状の中心座標の縦方向成分が前記第１の幾何形状の下端より下方の位置に配置し、前記第２の幾何形状の横方向のサイズが前記第１の幾何形状の横方向のサイズに所定の１未満の倍率を乗算し、前記第２の幾何形状の縦方向のサイズが前記第１の幾何形状の縦方向のサイズに所定の倍率を乗算した請求項１に記載のマスク生成装置。
【請求項３】
前記マスクデータ生成手段は、前記断層画像毎に、前記第２の幾何形状に対して所定の１より大きい倍率を乗算した拡大した第２の幾何形状を定義し、前記第１の幾何形状の内部かつ前記第２の幾何形状の外部に含まれ、かつ前記拡大した第２の幾何形状に含まれる画素に対して、当該画素の近傍画素の信号値を基に勾配ベクトルを算出し、算出された勾配ベクトルの大きさが所定の閾値より大きい場合、当該画素は前記第１の幾何形状の内部かつ前記第２の幾何形状の外部に含まれないとみなして前記マスク値を算出するようにしている請求項１に記載のマスク生成装置。
【請求項４】
前記マスクデータ生成手段は、前記断層画像毎に、当該画素の近傍画素の信号値を基に勾配ベクトルを算出する際、前記近傍画素として当該画素が含まれる断層画像に隣接する２つの断層画像に含まれる当該画素と同一の２次元座標の画素の信号値も含むようにしている請求項３に記載のマスク生成装置。
【請求項５】
前記被写体領域算出手段は、前記被写体領域として、信号値が所定の閾値より大きい画素が存在する領域の最外側を囲う矩形領域である第１の矩形領域を算出する
請求項１に記載のマスク生成装置。
【請求項６】
前記被写体領域算出手段は、前記被写体領域として、信号値が所定の閾値より大きい画素が存在する領域の最外側を囲う矩形領域である第１の矩形領域の内部に定義される第２の矩形領域を算出する、
請求項１に記載のマスク生成装置。
【請求項７】
前記被写体領域算出手段は、前記第２の矩形領域の中心座標が、前記第１の矩形領域内の信号値が前記所定の閾値より大きい画素の信号値で重み付けした重心座標となるように、前記第２の矩形領域を算出する、
請求項６に記載のマスク生成装置。
【請求項８】
前記被写体領域算出手段は、
前記第２の矩形領域の中心座標を起点に上下左右の４方向に前記第１の矩形領域の範囲で信号値が前記所定の閾値より大きい画素の信号値で重み付けした重心座標である第２重心を４箇所算出し、
算出された左方向の第２重心と右方向の第２重心に基づいて前記第２の矩形領域の横方向のサイズを算出し、
算出された上方向の第２重心と下方向の第２重心に基づいて前記第２の矩形領域の縦方向のサイズを算出する、
請求項７に記載のマスク生成装置。
【請求項９】
前記被写体領域算出手段は、
前記算出した４個の第２重心を起点に更に上下左右の４方向に前記第１の矩形領域の範囲で信号値が前記所定の閾値より大きい画素の信号値で重み付けした重心座標である第３重心を４箇所算出し、
算出された左方向の第３重心と右方向の第３重心に基づいて前記第２の矩形領域の横方向のサイズを算出し、
算出された上方向の第３重心と下方向の第３重心に基づいて前記第２の矩形領域の縦方向のサイズを算出する、
請求項８に記載のマスク生成装置。
【請求項１０】
前記被写体領域算出手段は、
算出された左方向の第２重心または第３重心から前記第２の矩形領域の中心座標までの距離である第１の横方向のサイズを算出し、
算出された右方向の第２重心または第３重心から前記第２の矩形領域の中心座標までの距離である第２の横方向のサイズを算出し、
算出された上方向の第２重心または第３重心から前記第２の矩形領域の中心座標までの距離である第１の縦方向のサイズを算出し、
算出された下方向の第２重心または第３重心から前記第２の矩形領域の中心座標までの距離である第２の縦方向のサイズを算出する、
請求項８または請求項９に記載のマスク生成装置。
【請求項１１】
前記第１の幾何形状は、中心座標、中心座標から左端までの距離である第１の横方向のサイズ、中心座標から右端までの距離である第２の横方向のサイズ、中心座標から上端までの距離である第１の縦方向のサイズ、および中心座標から下端までの距離である第２の縦方向のサイズによって規定される幾何形状であり、
前記被写体形状算出手段は、
前記第１の幾何形状の中心座標として、前記第２の矩形領域の中心座標を算出し、
前記第１の幾何形状の第１の横方向のサイズとして、前記第２の矩形領域の第１の横方向のサイズを算出し、
前記第１の幾何形状の第２の横方向のサイズとして、前記第２の矩形領域の第２の横方向のサイズを算出し、
前記第１の幾何形状の第１の縦方向のサイズとして、前記第２の矩形領域の第１の縦方向のサイズを算出し、
前記第１の幾何形状の第２の縦方向のサイズとして、前記第２の矩形領域の第２の縦方向のサイズを算出する、
請求項１０に記載のマスク生成装置。
【請求項１２】
前記被写体形状算出手段は、
算出した前記第１の幾何形状の第１の横方向のサイズおよび第２の横方向のサイズに互いに異なる横方向のサイズに対する倍率を乗算して前記第１の横方向のサイズおよび前記第２の横方向のサイズを補正し、
算出した前記第１の幾何形状の第１の縦方向のサイズおよび第２の縦方向のサイズに互いに異なる縦方向のサイズに対する倍率を乗算して前記第１の縦方向のサイズおよび前記第２の縦方向のサイズを補正する、
請求項１１に記載のマスク生成装置。
【請求項１３】
前記第２の幾何形状は、中心座標、中心座標から左端までの距離である第１の横方向のサイズ、中心座標から右端までの距離である第２の横方向のサイズ、中心座標から上端および下端までの距離である縦方向のサイズによって規定される幾何形状であり、
前記被写体形状算出手段は、
前記第２の幾何形状の中心座標の横方向成分として、前記第２の矩形領域の中心座標の横方向成分を算出し、
前記第２の幾何形状の中心座標の縦方向成分として、前記第２の矩形領域の中心座標の縦方向成分を算出した値に、前記第２の矩形領域の第２の縦方向のサイズを算出した値を加算した値を算出し、
前記第２の幾何形状の第１の横方向のサイズとして、前記第２の矩形領域の第１の横方向のサイズを算出した値に所定の１未満の倍率を乗算した値を算出し、
前記第２の幾何形状の第２の横方向のサイズとして、前記第２の矩形領域の第２の横方向のサイズを算出した値に前記１未満の倍率を乗算した値を算出し、
前記第２の幾何形状の縦方向のサイズとして、前記第２の矩形領域の第２の縦方向のサイズを算出した値に所定の倍率を乗算した値を算出する、
請求項１０に記載のマスク生成装置。
【請求項１４】
前記被写体形状算出手段は、
算出した前記第２の幾何形状の中心座標の縦方向成分に所定のオフセット値を加算して前記中心座標の縦方向成分を補正し、
算出した前記第２の幾何形状の第１の横方向のサイズおよび第２の横方向のサイズに互いに異なる横方向のサイズに対する倍率を乗算して前記第１の横方向のサイズおよび前記第２の横方向のサイズを補正し、
算出した前記第２の幾何形状の第１の縦方向のサイズに縦方向のサイズに対する倍率を乗算して前記縦方向のサイズを補正する、
請求項１３に記載のマスク生成装置。
【請求項１５】
断層画像毎に、前記被写体領域算出手段により算出された被写体領域の縦方向のサイズと横方向のサイズの比率に応じた補正方法により該被写体領域を補正する被写体領域補正手段と、を更に備える、
請求項６から請求項１４のいずれかに記載のマスク生成装置。
【請求項１６】
前記被写体領域補正手段は、前記被写体領域算出手段により算出された前記第２の矩形領域の縦方向のサイズを横方向のサイズで除算した縦横比率を算出し、
前記第１の矩形領域の内部で信号値が前記所定の閾値より大きい画素の個数を前記第２の矩形領域の面積で除算した面積比率を算出し、
前記縦横比率と所定の閾値との差分を基に重み値を算出し、算出した重み値を用いて前記縦横比率と前記面積比率を合成した合成比率を算出し、
前記被写体領域算出手段により算出された前記第２の矩形領域の横方向のサイズおよび縦方向のサイズの各々に前記合成比率を乗算して補正する、
請求項１５に記載のマスク生成装置。
【請求項１７】
複数の断層画像を取得する画像取得手段と、
断層画像毎に、各画素の信号値に基づいて被写体領域を算出する被写体領域算出手段と、
断層画像毎に、算出された被写体領域の外郭を所定の２つの第１の幾何形状と前記第１の幾何形状より面積が小さい第２の幾何形状で近似し、当該第１の幾何形状および当該第２の幾何形状を算出する被写体形状算出手段と、
断層画像毎に、断層画像の各画素が前記第１の幾何形状の内部かつ前記第２の幾何形状の外部に含まれるか否かを定義したマスク値を算出し、各画素のマスク値を保持するマスクデータを生成するマスクデータ生成手段と、
前記断層画像の各画素をボクセル空間に配置して構成される３次元ボクセルと前記マスクデータに基づいて３次元再構成像を生成する３次元再構成像生成手段と、
を備える３次元再構成像生成装置。
【請求項１８】
コンピュータが、
複数の断層画像を取得する画像取得ステップと、
断層画像毎に、各画素の信号値に基づいて被写体領域を算出する被写体領域算出ステップと、
断層画像毎に、算出された被写体領域の外郭を所定の２つの第１の幾何形状と前記第１の幾何形状より面積が小さい第２の幾何形状で近似し、当該第１の幾何形状および当該第２の幾何形状を算出する被写体形状算出ステップと、
断層画像毎に、断層画像の各画素が前記第１の幾何形状の内部かつ前記第２の幾何形状の外部に含まれるか否かを定義したマスク値を算出し、各画素のマスク値を保持するマスクデータを生成するマスクデータ生成ステップと、
を実行するマスク生成方法。
【請求項１９】
コンピュータを、
複数の断層画像を取得する画像取得手段、
断層画像毎に、各画素の信号値に基づいて被写体領域を算出する被写体領域算出手段、
断層画像毎に、算出された被写体領域の外郭を所定の２つの第１の幾何形状と前記第１の幾何形状より面積が小さい第２の幾何形状で近似し、当該第１の幾何形状および当該第２の幾何形状を算出する被写体形状算出手段、
断層画像毎に、断層画像の各画素が前記第１の幾何形状の内部かつ前記第２の幾何形状の外部に含まれるか否かを定義したマスク値を算出し、各画素のマスク値を保持するマスクデータを生成するマスクデータ生成手段、
として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、２次元の断層画像を複数枚用いて、３次元的に可視化するためのレンダリング技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＴ、ＭＲＩ、ＰＥＴなど医療画像診断機器（モダリティ）により所定のスライス間隔で連続的に撮像され、ＤＩＣＯＭ形式等でＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication Systems）等の医療情報システムに保管されている複数の断層画像を基に、臓器等を３次元再構成像として生成し、３次元的に可視化することが行われている。
【０００３】
医用画像診断においては、特定の人体組織の観察に適した３次元再構成像等を得たい場面がある。例えば、胸部や頭部にある内臓や脳等の所定の人体組織の観察を行いたい場合に、内臓や脳等は骨に囲まれており、骨領域はむしろ診断の妨げになる。ＣＴ画像から生成される３次元再構成像等では一般に骨が鮮明に描写され、内臓や血管は隠れてしまうことがあるため、可視化にあたっては切断を行うなど工夫が必要となることがある。
【０００４】
例えば、領域拡張法（リージョングローイング法）を用いて非観察対象としたい骨領域を抽出した３次元マスクを作成し、３次元マスクを参照しながらマスク処理により非観察対象としたい骨領域を除去したボリュームレンダリング像を生成する方法が開示されている（特許文献２、３参照）。領域拡張法とは、非観察対象領域の画素を指定し、その画素を開始点（拡張開始点）として、近傍画素を次々と抽出する方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２４０５６９号公報
【特許文献２】特許４０８７５１７号公報
【特許文献３】特許５２５７９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、領域拡張法を用いた３次元マスクの作成は、ユーザによる複数の拡張開始点の指示が必須で、拡張の打ち切り段階もユーザが指示する必要があるため、自動化が難しく、ユーザごとに結果にバラつきが発生するという問題がある。また領域拡張法に限らず、３次元マスクの作成は、ユーザのスキルや経験が必要であり、その作成に時間や手間がかかるという問題がある。
【０００７】
そこで、本開示は、所望の領域を可視化するためのマスクデータを容易に作成することが可能なマスク生成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、
複数の断層画像を取得する画像取得手段と、
断層画像毎に、各画素の信号値に基づいて被写体領域を算出する被写体領域算出手段と、
断層画像毎に、算出された被写体領域の外郭を所定の２つの幾何形状である第１の幾何形状と前記第１の幾何形状より面積が小さい第２の幾何形状で近似し、当該第１の幾何形状および当該第２の幾何形状のパラメータを算出する被写体形状算出手段と、
断層画像毎に、断層画像の各画素が前記第１の幾何形状の内部かつ前記第２の幾何形状の外部に含まれるか否かを定義したマスク値を算出し、各画素に対するマスク値を保持するマスクデータを生成するマスクデータ生成手段と、
を備えるマスク生成装置を提供する。
【０００９】
また、本開示は、複数の断層画像を取得する画像取得手段と、
断層画像毎に、各画素の信号値に基づいて被写体領域を算出する被写体領域算出手段と、
断層画像毎に、算出された被写体領域の外郭を所定の２つの第１の幾何形状と前記第１の幾何形状より面積が小さい第２の幾何形状で近似し、当該第１の幾何形状および当該第２の幾何形状を算出する被写体形状算出手段と、
断層画像毎に、断層画像の各画素が前記第１の幾何形状の内部かつ前記第２の幾何形状の外部に含まれるか否かを定義したマスク値を算出し、各画素のマスク値を保持するマスクデータを生成するマスクデータ生成手段と、
前記断層画像の各画素をボクセル空間に配置して構成される３次元ボクセルと前記マスクデータに基づいて３次元再構成像を生成する３次元再構成像生成手段と、
を備える３次元再構成像生成装置を提供する。
【００１０】
また、本開示は、コンピュータが、
複数の断層画像を取得する画像取得ステップと、
断層画像毎に、各画素の信号値に基づいて被写体領域を算出する被写体領域算出ステップと、
断層画像毎に、算出された被写体領域の外郭を所定の２つの第１の幾何形状と前記第１の幾何形状より面積が小さい第２の幾何形状で近似し、当該第１の幾何形状および当該第２の幾何形状を算出する被写体形状算出ステップと、
断層画像毎に、断層画像の各画素が前記第１の幾何形状の内部かつ前記第２の幾何形状の外部に含まれるか否かを定義したマスク値を算出し、各画素のマスク値を保持するマスクデータを生成するマスクデータ生成ステップと、
を実行するマスク生成方法を提供する。
【００１１】
また、本開示は、コンピュータを、
複数の断層画像を取得する画像取得手段、
断層画像毎に、各画素の信号値に基づいて被写体領域を算出する被写体領域算出手段、
断層画像毎に、算出された被写体領域の外郭を所定の２つの第１の幾何形状と前記第１の幾何形状より面積が小さい第２の幾何形状で近似し、当該第１の幾何形状および当該第２の幾何形状を算出する被写体形状算出手段、
断層画像毎に、断層画像の各画素が前記第１の幾何形状の内部かつ前記第２の幾何形状の外部に含まれるか否かを定義したマスク値を算出し、各画素のマスク値を保持するマスクデータを生成するマスクデータ生成手段、
として機能させるプログラムを提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本開示によれば、所望の領域を可視化するためのマスクデータを容易に作成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】３次元再構成像生成処理の概要を示す図である。
【図２】本開示の一実施形態に係るマスク生成装置１００のハードウェア構成図である。
【図３】本実施形態に係るマスク生成装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図４】本実施形態に係るマスク生成装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図５】被写体候補領域、被写体領域の関係を説明するための図である。
【図６】ステップＳ２０における被写体領域の算出処理の詳細を示すフローチャートである。
【図７】被写体領域の算出処理の概要を示す図である。
【図８】第２重心の算出について説明する図である。
【図９】第３重心の算出について説明する図である。
【図１０】算出された矩形領域７２を示す図である。である。
【図１１】（ａ）領域内部の信号値が比較的大きい場合の矩形領域７２、（ｂ）領域内部の信号値が比較的小さい場合の矩形領域７２を示す図である。
【図１２】被写体候補領域６０との面積比率に基づいて矩形領域７２を補正する内容を示す図である。
【図１３】面積比率に基づく補正を上胸部に適用した場合を示す図である。
【図１４】矩形領域７２の縦横比率に基づいて矩形領域７２を補正（縮小補正）する内容を示す図である。
【図１５】ステップＳ３０の被写体領域の補正処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１６】幾何形状ＫＡである変形大楕円を示す図である。
【図１７】ステップＳ６０のマスクデータの修正の詳細を示すフローチャートである。
【図１８】幾何形状ＫＢである変形小楕円を幾何形状ＫＡである変形大楕円に重ねた状態を示す図である。
【図１９】コンピュータによりマウス生成装置１００を実現する場合の並列化処理を示す図である。
【図２０】コンピュータによりマウス生成装置１００を実現する場合の並列化処理のソフトウェアによる流れを示す図である。
【図２１】各ＣＰＵコアにおける処理スレッドの処理時間の様子を示す図である。
【図２２】マスク生成装置により生成されたマスクデータを用いて生成した３次元再構成像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本開示の好適な実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
本開示は、複数の断層画像３次元的に可視化したレンダリング画像を生成する際に、椎骨等の不要な箇所を非描画とするためのマスクデータを生成する装置等に関するものである。図１は、３次元再構成像生成処理の概要を示す図である。図１（ａ）は複数の断層画像、図１（ｂ）は１枚の断層画像、図１（ｃ）は３次元再構成像である。図１（ａ）（ｂ）に示す断層画像は、ＤＩＣＯＭ形式のものを示している。図１（ａ）は、３７０枚の断層画像群であり、図１（ｂ）は、そのうちの１枚を拡大したものである。後述する実施形態のマスク生成装置では、図１（ａ）に示したような複数の断層画像に対して所定の処理を実行して、マスクデータを生成し、生成したマスクデータを用いて所定の箇所を非描画として、図１（ｃ）に示したような様々な３次元再構成像を生成する。図１（ｃ）においては、ＭＰＲ（Multi-PlanarReconstruction）画像、３Ｄ−ＭＩＰ（Maximum Intensity Projection）画像、ボリュームレンダリング画像を示している。本実施形態では、２次元の断層画像を、もう１つの別の次元となる方向に積層した状態を３次元のボクセル画像として扱う。３次元のボクセル画像における各ボクセルは、複数の２次元の断層画像における各画素に１対１で対応している。
【００１５】
＜１．マスク生成装置の構成＞
図２は、本開示の一実施形態に係るマスク生成装置１００のハードウェア構成図である。本実施形態に係るマスク生成装置１００は、汎用のコンピュータで実現することができ、図２に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１と、コンピュータのメインメモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）２と、ＣＰＵ１が実行するプログラムやデータを記憶するためのハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive），フラッシュメモリ等の大容量の記憶装置３と、キーボード、マウス等の指示入力Ｉ／Ｆ（インターフェース）４と、データ記憶媒体等の外部装置とデータ通信するためのデータ入出力Ｉ／Ｆ（インターフェース）５と、液晶ディスプレイ等の表示デバイスである表示部６と、グラフィックスに特化した演算処理部であるＧＰＵ（Graphics Processing Unit）７と、表示部６に表示する画像を保持するフレームメモリ８と、を備え、互いにバスを介して接続されている。ＧＰＵ７による演算結果はフレームメモリ８に書き込まれるため、ＧＰＵ７とフレームメモリ８は、表示部６へのインタフェースを備えたビデオカードに搭載されて汎用のコンピュータにバス経由で装着されていることが多い。
【００１６】
本実施形態において、ＣＰＵ１は、マルチコアＣＰＵであり、複数のＣＰＵコア（物理コア）を有し、並列処理が可能となっている。図２の例では、ＲＡＭ２が１つだけ示されているが、ＣＰＵ１の各ＣＰＵコアが、１つのＲＡＭ２にアクセスするように構成されている。なお、ＣＰＵ１は複数であってもよい。またマルチコアＣＰＵは、各々のＣＰＵコアが論理的に複数の実行スレッドを受け入れるＣＰＵであってもよい。すなわち、ＣＰＵ１は、複数の実行スレッドそれぞれを受け入れるプロセッサを有している。
【００１７】
図３は、本実施形態に係るマスク生成装置の構成を示す機能ブロック図である。図３において、１０は画像取得手段、２０は被写体領域算出手段、３０は被写体領域補正手段、４０は被写体形状算出手段、５０はマスクデータ生成手段である。
【００１８】
画像取得手段１０は、ＣＴ、ＭＲＩ、ＰＥＴなどの医用画像診断機器により収集および蓄積されたＰＡＣＳから、記憶媒体や入力部を経由して、複数の断層画像を読み込み取得する手段である。断層画像は、対象物に対して所定の間隔で撮影されて得られたものであり、各画素に信号値が付与された２次元の断層画像である。被写体領域算出手段２０は、断層画像毎に、各画素の信号値に基づいて被写体領域を算出する手段である。被写体領域補正手段３０は、断層画像毎に、被写体領域算出手段２０により算出された被写体領域の縦方向のサイズと横方向のサイズの比率に応じた補正方法により被写体領域を補正する手段である。被写体形状算出手段４０は、断層画像毎に、算出された被写体領域の外郭を所定の２つの第１の幾何形状である幾何形状ＫＡと幾何形状ＫＡより面積が小さい第２の幾何形状である幾何形状ＫＢで近似し、幾何形状ＫＡおよび幾何形状ＫＢのパラメータを算出する手段である。マスクデータ生成手段５０は、断層画像毎に、断層画像の各画素が幾何形状ＫＡの内部かつ幾何形状ＫＢの外部に含まれるか否かを定義したマスク値を算出し、各画素に対するマスク値を保持する手段である。
【００１９】
画像取得手段１０は、ＣＰＵ１が補助しながら、主にデータ入出力Ｉ／Ｆ５において実現される。被写体領域算出手段２０、被写体領域補正手段３０、被写体形状算出手段４０、マスクデータ生成手段５０は、ＣＰＵ１が、記憶装置３に記憶されているプログラムを実行することにより実現される。
【００２０】
図３に示した各構成手段は、現実には図２に示したように、コンピュータおよびその周辺機器等のハードウェアに専用のプログラムを搭載することにより実現される。すなわち、コンピュータが、専用のプログラムに従って各手段の内容を実行することになる。なお、本明細書において、コンピュータとは、ＣＰＵ、ＧＰＵ等の演算処理部を有し、データ処理が可能な装置を意味し、パーソナルコンピュータなどの汎用コンピュータだけでなく、ＧＰＵを搭載するタブレットなどの携帯端末や様々な装置に組み込まれたコンピュータも含む。
【００２１】
＜２．マスク生成装置の処理動作（マスク生成方法）＞
次に、図２、図３に示したマスク生成装置の処理動作について、本開示のマスク生成方法とともに説明する。図４は、本実施形態に係るマスク生成装置の処理動作であるとともにマスク生成の処理概要を示すフローチャートである。まず、画像取得手段１０が、複数の断層画像を読み込んで取得する（ステップＳ１０）。複数の断層画像は、図１（ａ）に示したような態様のものである。本実施形態では、ＤＩＣＯＭ形式の断層画像群Ｄｏ（ｘ，ｙ，ｚ）（−３２７６８≦Ｄｏ（ｘ，ｙ，ｚ）≦３２７６７，０≦ｘ≦Ｓｘ−１，０≦ｙ≦Ｓｙ−１，０≦ｚ≦Ｓｚ−１; 解像度：Ｒｘｙ，Ｒｚ）を読み込むものとする。断層画像群Ｄｏ（ｘ，ｙ，ｚ）は１画素が１６ビットで記録されるため、−３２７６８〜３２７６７の信号値Ｄｏ（ｘ，ｙ，ｚ）が記録されている。断層画像群Ｄｏ（ｘ，ｙ，ｚ）は、ｘ座標のサイズ（画素数）がＳｘ、ｙ座標のサイズ（画素数）がＳｙの断層画像が、Ｓｚ枚積層されたものであり、ＸＹＺの３次元データとして表現される。図１（ｂ）における１枚の断層画像の左右方向がＸ軸、上下方向がＹ軸に対応し、図１（ａ）に示した複数の断層画像を当該断層画像のＤＩＣＯＭヘッダに記録されている所定のスライス間隔（隣接する断層画像のImage Positionタグ情報の差分）で重ねた場合の積層方向がｚ軸に対応する。本開示において、Ｘ軸は人体の左右軸、Ｙ軸は人体の背腹軸（前後軸）、Ｚ軸は人体の頭尾軸（上下軸）に相当するものとする。ＸＹ軸は、例えば、ＣＴ装置での撮影時に設定される。また、本開示において、Ｘ軸方向を横方向、Ｙ軸方向を縦方向と呼ぶ場合がある。
【００２２】
＜２．１．被写体領域の算出処理＞
ＤＩＣＯＭ形式の複数の断層画像を読み込んだら、被写体領域算出手段２０が、各断層画像について、被写体領域を算出する（ステップＳ２０）。図５は被写体候補領域、被写体領域の関係を説明するための図である。図５において、４１は矩形領域である。矩形領域７１は、被写体候補領域６０の最外側を囲う矩形領域である。被写体候補領域６０とは、断層画像Ｄｏ（ｚ）のうち信号値が所定の閾値（例えば、空気でない信号値以上）より大きい画素領域である。
【００２３】
矩形領域７２（第２の矩形領域）とは、図５に示すように、矩形領域７１の内部に定義される矩形領域である。矩形領域７１は、信号値が所定の閾値より大きい全ての画素を含むため、図５に示すように、人体６０ａ以外の寝台６０ｂやヘッドレストなどの不要領域が含まれる場合がある。そこで、本開示では、被写体候補領域６０の信号値分布を考慮して、矩形領域７１の内部に定義される矩形領域７２を算出することで、寝台やヘッドレストなどの不要領域が含まれないように被写体領域を抽出する。
【００２４】
図６は、ステップＳ２０における被写体領域の算出処理の詳細を示すフローチャートである。図７は、被写体領域の算出処理の概要を示す図である。まず、被写体領域算出手段２０は、被写体候補領域６０の画素の信号値で重み付けした重心座標を、矩形領域７２の中心座標として算出する（ステップＳ２１、図７（ａ））。
【００２５】
ステップＳ２１においては、被写体領域算出手段２０は、まず、算出対象の矩形領域７２の中心座標を（Ｃ（ｘ）、Ｃｙ（ｚ））、重みの総和をＷｓとし、Ｃｘ（ｚ）＝Ｃｙ（ｚ）＝Ｗｓ＝０に初期化する。そして、断層画像Ｄｏ（ｘ、ｙ、ｚ）の各画素（ｘ、ｙ）（０≦ｘ≦Ｓｘ−１、０≦ｙ≦Ｓｙ−１）に対して、Ｄｏ（ｘ、ｙ、ｚ）＞Ｖｍｉｎ（例えば、Ｖｍｉｎ＝−７００）を満たす場合、被写体候補領域６０の画素であるとし、以下のようにＣｘ（ｚ）、Ｃｙ（ｚ）、Ｗｓを更新する。
【００２６】
〔数式１〕
ｗ＝Ｄｏ（ｘ、ｙ、ｚ）−Ｖｍｉｎとして、
Ｃｘ（ｚ）←Ｃｘ（ｚ）＋ｘ・ｗ
Ｃｙ（ｚ）←Ｃｙ（ｚ）＋ｙ・ｗ
Ｗｓ←Ｗｓ＋ｗ
【００２７】
〔数式１〕において、第１式は、Ｄｏ（ｘ、ｙ、ｚ）＞Ｖｍｉｎの場合のみ算出しているため、常にｗ＞０となる。
【００２８】
被写体領域算出手段２０は、０≦ｘ≦Ｓｘ−１、０≦ｙ≦Ｓｙ−１の範囲のＳｘ×Ｓｙ個の画素に対して上記処理を実行したのち、Ｗｓ＞１の場合、以下の〔数式２〕に従った処理を実行する。
【００２９】
〔数式２〕
Ｃｘ（ｚ）←Ｃｘ（ｚ）／Ｗｓ
Ｃｙ（ｚ）←Ｃｙ（ｚ）／Ｗｓ
【００３０】
以上のように、被写体候補領域６０の画素の信号値で重み付けした重心座標を求め、この重心座標を矩形領域７２の中心座標（Ｃｘ（ｚ）、Ｃｙ（ｚ））として算出する。
【００３１】
続いて、被写体領域算出手段２０は、算出された中心座標（Ｃｘ（ｚ）、Ｃｙ（ｚ））を起点に上下左右の４方向に矩形領域７１（第１の矩形領域）の範囲で信号値が所定の閾値より大きい画素（被写体候補領域６０の画素）の信号値を用いて重み付けした重心（以下、「第２重心」と呼ぶ）を算出する（ステップＳ２２、図７（ｂ））。
【００３２】
図８は第２重心の算出について説明する図である。ステップＳ２２においては、図８（ａ）（ｂ）に示すように、被写体領域算出手段２０は、中心座標（Ｃｘ（ｚ）、Ｃｙ（ｚ））（被写体候補領域６０の重心）を起点に被写体候補領域６０をＸ軸方向に２分割し、分割された各被写体候補領域６０における画素の信号値を用いて重み付けした重心（第２重心）のＸ座標Ｇｘ１、Ｇｘ２（Ｇｘ１＜Ｇｘ２）を算出する。
【００３３】
同様に、図８（ｃ）（ｄ）に示すように、被写体領域算出手段２０は、中心座標（Ｃｘ（ｚ）、Ｃｙ（ｚ））（被写体候補領域６０の重心）を起点に被写体候補領域６０をＹ軸方向に２分割し、分割された各被写体候補領域６０における画素の信号値を用いて重み付けした重心（第２重心）のＹ座標Ｇｙ１、Ｇｙ２（Ｇｙ１＜Ｇｙ２）を算出する。
【００３４】
第２重心を求めるステップＳ２２においては、被写体領域算出手段２０は、まず、各第２重心座標に対する重みの総和をＷｘ１、Ｗｘ２、Ｗｙ１、Ｗｙ２とし、Ｇｘ１＝Ｇｘ２＝Ｇｙ１＝Ｇｙ２＝Ｗｘ１＝Ｗｘ２＝Ｗｙ１＝Ｗｙ２＝０に初期化する。
【００３５】
そして、被写体領域算出手段２０は、断層画像Ｄｏ（ｘ、ｙ、ｚ）の各画素（ｘ、ｙ）（０≦ｘ≦Ｓｘ−１、０≦ｙ≦Ｓｙ−１）に対して、Ｄｏ（ｘ、ｙ、ｚ）＞Ｖｍｉｎ（例えば、Ｖｍｉｎ＝−７００）を満たす場合、被写体候補領域６０の画素であるとし、以下の〔数式３〕に従った処理を実行して、Ｇｘ１、Ｇｘ２、Ｇｙ１、Ｇｙ２、Ｗｘ１、Ｗｘ２、Ｗｙ１、Ｗｙ２を更新する。
【００３６】
〔数式３〕
ｗ＝Ｄｏ（ｘ、ｙ、ｚ）−Ｖｍｉｎとして、
ｘ＜Ｃｘ（ｚ）の場合、Ｇｘ１←Ｇｘ１＋ｘ・ｗ、Ｗｘ１←Ｗｘ１＋ｗ
ｘ≧Ｃｘ（ｚ）の場合、Ｇｘ２←Ｇｘ２＋ｘ・ｗ、Ｗｘ２←Ｗｘ２＋ｗ
ｙ＜Ｃｙ（ｚ）の場合、Ｇｙ１←Ｇｙ１＋ｙ・ｗ、Ｗｙ１←Ｗｙ１＋ｗ
ｙ≧Ｃｙ（ｚ）の場合、Ｇｙ２←Ｇｙ２＋ｙ・ｗ、Ｗｙ２←Ｗｙ２＋ｗ
【００３７】
〔数式３〕において、第１式は、Ｄｏ（ｘ、ｙ、ｚ）＞Ｖｍｉｎの場合のみ算出しているため、常にｗ＞０となる。
【００３８】
被写体領域算出手段２０は、０≦ｘ≦Ｓｘ−１、０≦ｙ≦Ｓｙ−１の範囲のＳｘ×Ｓｙ個の画素に対して上記処理を実行したのち、以下の〔数式４〕に従った処理を実行する。
【００３９】
〔数式４〕
Ｇｘ１←Ｇｘ１／Ｗｘ１
Ｇｘ２←Ｇｘ２／Ｗｘ２
Ｇｙ１←Ｇｙ１／Ｗｙ１
Ｇｙ２←Ｇｙ２／Ｗｙ２
【００４０】
〔数式４〕に従った処理を実行した結果、分割された各被写体候補領域６０における第２重心座標Ｇｘ１、Ｇｘ２（Ｇｘ１＜Ｇｘ２）、Ｇｙ１、Ｇｙ２（Ｇｙ１＜Ｇｙ２）が得られる。
【００４１】
続いて、被写体領域算出手段２０は、ステップＳ２２において算出された第２重心座標を起点に更に上下左右の４方向に矩形領域７１（第１の矩形領域）の範囲で信号値が所定の閾値より大きい画素（被写体候補領域６０の画素）の信号値を用いて重み付けした重心（以下、「第３重心」と呼ぶ）を算出する（ステップＳ２３、図７（ｃ））。
【００４２】
図９は第３重心の算出について説明する図である。ステップＳ２３においては、図９（ａ）（ｂ）に示すように、被写体領域算出手段２０は、第２重心Ｇｘ１、Ｇｘ２を起点に被写体候補領域６０をＸ軸方向に３分割し、左右端の２つの被写体候補領域６０における画素の信号値を用いて重み付けした重心（第３重心）のＸ座標Ｇｔｘ１、Ｇｔｘ２（Ｇｔｘ１＜Ｇｔｘ２）を算出する。
【００４３】
同様に、図９（ｃ）（ｄ）に示すように、被写体領域算出手段２０は、第２重心Ｇｙ１、Ｇｙ２を起点に被写体候補領域６０をＹ軸方向に３分割し、上下端の２つの被写体候補領域６０における画素の信号値を用いて重み付けした重心（第３重心）のＹ座標Ｇｔｙ１、Ｇｔｙ２（Ｇｔｙ１＜Ｇｔｙ２）を算出する。
【００４４】
第３重心を求めるステップＳ２３においては、被写体領域算出手段２０は、まず、各第３重心座標に対する重みの総和をＷｘ１、Ｗｘ２、Ｗｙ１、Ｗｙ２とし、Ｇｔｘ１＝Ｇｔｘ２＝Ｇｔｙ１＝Ｇｔｙ２＝Ｗｘ１＝Ｗｘ２＝Ｗｙ１＝Ｗｙ２＝０に初期化する。
【００４５】
そして、被写体領域算出手段２０は、断層画像Ｄｏ（ｘ、ｙ、ｚ）の各画素（ｘ、ｙ）（０≦ｘ≦Ｓｘ−１、０≦ｙ≦Ｓｙ−１）に対して、Ｄｏ（ｘ、ｙ、ｚ）＞Ｖｍｉｎ（例えば、Ｖｍｉｎ＝−７００）を満たす場合、被写体候補領域６０の画素であるとし、以下の〔数式５〕に従った処理を実行して、Ｇｔｘ１、Ｇｔｘ２、Ｇｔｙ１、Ｇｔｙ２、Ｗｘ１、Ｗｘ２、Ｗｙ１、Ｗｙ２を更新する。
【００４６】
〔数式５〕
ｗ＝Ｄｏ（ｘ、ｙ、ｚ）−Ｖｍｉｎとして、
ｘ＜Ｇｘ１の場合、Ｇｔｘ１←Ｇｔｘ１＋ｘ・ｗ、Ｗｘ１←Ｗｘ１＋ｗ
ｘ＞Ｇｘ２の場合、Ｇｔｘ２←Ｇｔｘ２＋ｘ・ｗ、Ｗｘ２←Ｗｘ２＋ｗ
ｙ＜Ｇｙ１の場合、Ｇｔｙ１←Ｇｔｙ１＋ｙ・ｗ、Ｗｙ１←Ｗｙ１＋ｗ
ｙ＞Ｇｙ２の場合、Ｇｔｙ２←Ｇｔｙ２＋ｙ・ｗ、Ｗｙ２←Ｗｙ２＋ｗ
【００４７】
〔数式５〕において、第１式は、Ｄｏ（ｘ、ｙ、ｚ）＞Ｖｍｉｎの場合のみ算出しているため、常にｗ＞０となる。
【００４８】
被写体領域算出手段２０は、０≦ｘ≦Ｓｘ−１、０≦ｙ≦Ｓｙ−１の範囲のＳｘ×Ｓｙ個の画素に対して上記処理を実行したのち、以下の〔数式６〕に従った処理を実行する。
【００４９】
〔数式６〕
Ｇｔｘ１←Ｇｔｘ１／Ｗｘ１
Ｇｔｘ２←Ｇｔｘ２／Ｗｘ２
Ｇｔｙ１←Ｇｔｙ１／Ｗｙ１
Ｇｔｙ２←Ｇｔｙ２／Ｗｙ２
【００５０】
〔数式６〕に従った処理を実行した結果、分割された各被写体候補領域６０における第３重心座標Ｇｔｘ１、Ｇｔｘ２（Ｇｔｘ１＜Ｇｔｘ２）、Ｇｔｙ１、Ｇｔｙ２（Ｇｔｙ１＜Ｇｔｙ２）が得られる。
【００５１】
そして、被写体領域算出手段２０は、ステップＳ２３において算出された第３重心座標に基づいて、以下の〔数式７〕に従った処理を実行して、矩形領域７２の横方向のサイズＷ（ｚ）、縦方向のサイズＨ（ｚ）を算出する（ステップＳ３４、図７（ｄ））。
【００５２】
〔数式７〕
横方向のサイズ：Ｗ（ｚ）＝Ｃｘ（ｚ）−Ｇｔｘ１、Ｗ２（ｚ）＝Ｇｔｘ２−Ｃｘ（ｚ）
縦方向のサイズ：Ｈ（ｚ）＝Ｃｙ（ｚ）−Ｇｔｙ１、Ｈ２（ｚ）＝Ｇｔｙ２−Ｃｙ（ｚ）
【００５３】
図１０は、算出された矩形領域７２を示す図である。図に示すように、矩形領域７２の第１の横方向のサイズＷ（ｚ）は、左方向（負方向）の第３重心Ｇｔｘ１から矩形領域７２の中心座標までの距離に相当し、第２の横方向のサイズＷ２（ｚ）は、右方向（正方向）の第３重心Ｇｔｘ２から矩形領域７２の中心座標までの距離に相当する。第１の縦方向のサイズＨ（ｚ）は、上方向の第３重心Ｇｔｙ１から矩形領域７２の中心座標までの距離に相当し、第２の縦方向のサイズＨ２（ｚ）は、下方向の第３重心Ｇｔｙ２から矩形領域７２の中心座標までの距離に相当する。
【００５４】
以上の処理により、被写体領域として、中心座標（Ｃｘ（ｚ）、Ｃｙ（ｚ））、第１の横方向のサイズＷ（ｚ）、第２の横方向のサイズＷ２（ｚ）、第１の縦方向のサイズＨ（ｚ）、第２の縦方向のサイズＨ２（ｚ）により規定される矩形領域７２が算出される。
【００５５】
なお、ステップＳ２４において、被写体領域算出手段２０は、ステップＳ２２において算出された第２重心に基づいて矩形領域７２の第１の横方向のサイズＷ（ｚ）、第２の横方向のサイズＷ２（ｚ）と第１の縦方向のサイズＨ（ｚ）、第２の縦方向のサイズＨ２（ｚ）を算出してもよい。
【００５６】
また、被写体領域算出手段２０は、ステップＳ２３において算出された第３重心を起点に更に上下左右の４方向に第４重心を算出してもよい。この場合、被写体領域算出手段２０は、第４重心に基づいて矩形領域７２の第１の横方向のサイズＷ（ｚ）、第２の横方向のサイズＷ２（ｚ）と第１の縦方向のサイズＨ（ｚ）、第２の縦方向のサイズＨ２（ｚ）を算出する。
【００５７】
＜２．２．被写体領域補正処理＞
ところで、胸部ＣＴの場合、矩形領域７２の縦横サイズを中心点から上下左右方向の第２重心や第３重心で算出する方法をとると、骨領域内の臓器の信号値分布によっては、矩形領域７２が骨領域を除去し骨領域内の臓器等を可視化するのに適したサイズとならない場合がある。
【００５８】
図１１は、領域内部の信号値が比較的大きい場合の矩形領域７２、領域内部の信号値が比較的小さい場合の矩形領域７２を示す図である。例えば、図１１（ａ）のように領域内部の信号値が比較的大きい場合（例えば、腹部肝臓領域の場合）、算出される重心（第２重心、第３重心）が中心に寄りやすくなるため、矩形領域７２が小さめに算出される。すなわち、矩形領域７２が骨領域より内側に定義される場合がある。このような矩形領域７２に基づいてマスクデータを作成すると、本体描画対象である内臓領域が除去される場合がある。
【００５９】
また、図１１（ｂ）のように領域内部の信号値が比較的小さい場合（例えば、胸部肺領域の場合）、算出される重心が外側に寄りやすくなるため、矩形領域７２が大きめに算出される。すなわち、矩形領域７２が骨領域より外側に定義される場合がある。このような矩形領域７２に基づいてマスクデータを作成すると、非描画対象である骨領域が精度よく除去できない場合がある。
【００６０】
そこで、上記問題を解決するため、図１２に示すように、算出された矩形領域７２の横方向および縦方向のサイズに対して、被写体候補領域６０と矩形領域７２との面積比を倍率として乗算することで、矩形領域７２のサイズを補正する。図１２は、被写体候補領域６０との面積比率に基づいて矩形領域７２を補正する内容を示す図である。
【００６１】
これにより、図１１（ａ）のように領域内部の信号値が比較的大きい場合（例えば、腹部肝臓領域の場合）には矩形領域７２が拡大補正され、図１１（ｂ）のように領域内部の信号値が比較的小さい場合（例えば、胸部肺領域の場合）には矩形領域７２が縮小補正され、矩形領域７２が骨領域を除去し骨領域内の臓器等を可視化するのに適したサイズに補正される。
【００６２】
ただし、上記補正を施すと元来不要な上胸部の矩形領域７２（被写体領域）が拡大補正されてしまうという別の問題が生じる。図１３は、上記のような面積比率に基づく補正を上胸部に適用した場合を示す図である。図１３に示すように、上胸部は骨領域に囲まれた形態ではなく、高信号の骨領域が単独で分布している。そのため、矩形領域７２に対する被写体候補領域６０の面積比率が腹部並みに大きくなってしまい、腹部と同様に拡大補正されてしまう。しかしながら、上胸部は非描画対象である骨領域が大半を占めるため、上胸部領域において矩形領域７２（被写体領域）が拡大されることは望ましくない。
【００６３】
ところで、上胸部の骨領域は横方向に伸びているため、矩形領域７２が扁平になる特徴がある。そこで、本開示では、図１４に示すように、矩形領域７２の縦横比率（縦方向のサイズ｛Ｈ（ｚ）＋Ｈ２（ｚ）｝／横方向のサイズ｛Ｗ（ｚ）＋Ｗ２（ｚ）｝）を算出し、この値が所定の閾値（例えば、０．６２）より小さければ上胸部であると識別し、矩形領域７２の横方向および縦方向のサイズに対して、矩形領域７２と被写体候補領域６０との面積比率を乗算する代わりに、縦横比率を乗算して補正（縮小補正）する。一方、矩形領域７２の縦横比率が所定の閾値（例えば、０．６２）以上であれば胸部または腹部であると判断し、矩形領域７２の横方向および縦方向のサイズに対して、矩形領域７２と被写体候補領域６０との面積比率を乗算して補正する。図１４は、矩形領域７２の縦横比率に基づいて矩形領域７２を補正（縮小補正）する内容を示す図である。
【００６４】
このように、矩形領域７２の縦横比率（縦方向のサイズ／横方向のサイズ）の値と所定の閾値との大小関係に基づいて被写体領域の部位（上胸部／胸部または腹部）を判断し、部位に応じて縦横比率または面積比率のいずれかを補正倍率として切り替えて矩形領域７２を補正する方法をとると、部位が変化する境界領域において段差が生じることがある。そこで、本開示では、縦横比率と所定の閾値との差分に基づく重みを用いて、縦横比率と面積比率とを重み合成した比率を補正倍率として使用することにより、部位が変化する境界領域において適用する補正倍率が縦横比率から面積比率に徐々に変化するようにした。
【００６５】
図１５は、図４のステップＳ３０の被写体領域の補正処理に対し、前述の縦横比率と面積比率とを重み合成した比率を補正倍率として使用する方法の詳細を示すフローチャートである。
被写体領域補正手段３０は、まず、以下のように、矩形領域７２の縦横比率Ｒｖｈを算出する（ステップＳ３１）。
【００６６】
〔数式８〕
縦横比率Ｒｖｈ＝｛Ｈ（ｚ）＋Ｈ２（ｚ）｝／｛Ｗ（ｚ）＋Ｗ２（ｚ）｝
【００６７】
縦横比率に対する閾値をＳｒｖｈ（例えば、０．６２）とし、以下の〔数式９〕に従った処理を実行して重みｗを算出する（ステップＳ３２）。
【００６８】
〔数式９〕
ｗ＝（Ｒｖｈ−Ｓｒｖｈ）／Ｓｒｖｈ
【００６９】
〔数式９〕による演算の結果、ｗ＜０．０の場合、ｗ＝０．０とし、ｗ＞１．０の場合、ｗ＝１．０とする。したがって、重みｗは０．０以上１．０以下の実数値として得られる。
【００７０】
一方、、被写体領域補正手段３０は、断層画像Ｄｏ（ｘ、ｙ、ｚ）の各画素（ｘ、ｙ）（０≦ｘ≦Ｓｘ−１、０≦ｙ≦Ｓｙ−１）に対して、Ｄｏ（ｘ、ｙ、ｚ）＞Ｖｍｉｎ（例えば、Ｖｍｉｎ＝−７００）を満たす画素数をカウントし、カウント値Ｃｏｂｊを被写体候補領域６０の面積として算出する（ステップＳ３３）。
【００７１】
続いて、被写体領域補正手段３０は、以下の〔数式１０〕に従った処理を実行してカウント値Ｃｏｂｊと矩形領域７２との面積比率Ｒｏｂｊを算出する（ステップＳ３４）。
【００７２】
〔数式１０〕
Ｒｏｂｊ＝Ｃｏｂｊ／［[（Ｈ（ｚ）＋Ｈ２（ｚ）]・[Ｗ（ｚ）＋Ｗ２（ｚ）]］
【００７３】
そして、被写体領域補正手段３０は、以下の〔数式１１〕に従った処理を実行して横方向、縦方向の倍率Ｒｏｘ、Ｒｏｙを算出する（ステップＳ３５）。
【００７４】
〔数式１１〕
Ｒｏｘ＝Ｒｏｙ＝（１．０−ｗ）・Ｒｖｈ＋ｗ・２．０・Ｒｏｂｊ
【００７５】
変倍率の上限をＭｏｘ、Ｍｏｙに設定し、Ｒｏｘ＞Ｍｏｘの場合はＲｏｘ＝Ｍｏｘ、Ｒｏｙ＞Ｍｏｙの場合はＲｏｙ＝Ｍｏｙとし、被写体領域補正手段３０は、以下の〔数式１２〕に従った処理を実行して矩形領域７２を補正する（ステップＳ３６、図１２の補正）。
【００７６】
〔数式１２〕
第１の横方向のサイズ：Ｗｃ（ｚ）＝Ｗ（ｚ）・Ｒｏｘ
第２の横方向のサイズ：Ｗ２ｃ（ｚ）＝Ｗ２（ｚ）・Ｒｏｘ
第１の縦方向のサイズ：Ｈｃ（ｚ）＝Ｈ（ｚ）・Ｒｏｙ
第２の縦方向のサイズ：Ｈ２ｃ（ｚ）＝Ｈ２（ｚ）・Ｒｏｙ
【００７７】
＜２．３．被写体形状算出処理＞
続いて、被写体形状算出手段４０は、断層画像Ｄｏ（ｚ）毎に、ステップＳ２０において算出された被写体領域（矩形領域７２）、またはステップＳ３０において補正された被写体領域（矩形領域７２）の外郭を所定の幾何形状（被写体形状）で近似し、当該幾何形状を規定するパラメータ（幾何パラメータＰ（ｚ））を算出する（ステップＳ４０）。
【００７８】
本開示では、断層画像毎に、２つの幾何形状ＫＡと幾何形状ＫＡより面積が小さい幾何形状ＫＢで近似する。被写体形状の算出は、２つの幾何形状を連続して求めるような手法で行うこともできるし、１つの幾何形状を求めた後、その幾何形状に基づいてマスクデータを一旦作成し、その語、２つ目の幾何形状を求めた後、作成済みのマスクデータを修正するという手法で行うこともできる。本開示では、１つ目の面積の大きい幾何形状ＫＡを求めて一旦マスクデータを作成した後、２つ目の面積の小さい幾何形状を求め、マスクデータを修正する手法について説明する。
【００７９】
本開示では、以下の各領域（４象限）において異なる径が設定できる特殊な楕円（以下、「変形楕円」とも呼ぶ）で近似するものとし、幾何パラメータＰ（ｚ）として変形楕円を構成する各領域（４象限）の楕円を規定するパラメータ（楕円パラメータＰ１（ｚ）〜Ｐ４（ｚ）））を以下の〔数式１３〕に従った処理を実行して算出する。上述のように、本開示では、２つの幾何形状を求めるが、面積が大きい方の幾何形状を「変形大楕円」、面積が小さい方の幾何形状を「変形小楕円」とも呼ぶことにする。
（領域１）ｘ＜Ｃｘ（ｚ）かつｙ＜Ｃｙ（ｚ）
（領域２）ｘ≧Ｃｘ（ｚ）かつｙ＜Ｃｙ（ｚ）
（領域３）ｘ＜Ｃｘ（ｚ）かつｙ≧Ｃｙ（ｚ）
（領域４）ｘ≧Ｃｘ（ｚ）かつｙ≧Ｃｙ（ｚ）
【００８０】
〔数式１３〕
（領域１における楕円パラメータＰ１（ｚ））
楕円の中心座標Ｃｘ（ｚ）、Ｃｙ（ｚ）
楕円の横方向の２分割サイズｒｘ＝Ｗｃ（ｚ）・ａ（横径）
楕円の縦方向の２分割サイズｒｙ＝Ｈｃ（ｚ）・ｂ（縦径）
（領域２における楕円パラメータＰ２（ｚ））
楕円の中心座標Ｃｘ（ｚ）、Ｃｙ（ｚ）
楕円の横方向の２分割サイズｒｘ２＝Ｗ２ｃ（ｚ）・ａ２（横径）
楕円の縦方向の２分割サイズｒｙ＝Ｈｃ（ｚ）・ｂ（縦径）
（領域３における楕円パラメータＰ３（ｚ））
楕円の中心座標Ｃｘ（ｚ）、Ｃｙ（ｚ）
楕円の横方向の２分割サイズｒｘ＝Ｗｃ（ｚ）・ａ（横径）
楕円の縦方向の２分割サイズｒｙ２＝Ｈ２ｃ（ｚ）・ｂ２（縦径）
（領域４における楕円パラメータＰ４（ｚ））
楕円の中心座標Ｃｘ（ｚ）、Ｃｙ（ｚ）
楕円の横方向の２分割サイズｒｘ２＝Ｗ２ｃ（ｚ）・ａ２（横径）
楕円の縦方向の２分割サイズｒｙ２＝Ｈ２ｃ（ｚ）・ｂ２（縦径）
【００８１】
〔数式１３〕において、ａ、ａ２、ｂ、ｂ２は、楕円の縦横径Ｗｃ（ｚ）、Ｗ２ｃ（ｚ）、Ｈｃ（ｚ）、Ｈ２ｃ（ｚ）の各々に対応する補正係数（実数値で補正しない場合は１．０）であり、左方向（負方向）（ａＷｃ（ｚ））、右方向（正方向）（ａ２、Ｗ２ｃ（ｚ））、正面方向（ｂ、Ｈｃ（ｚ））、背面方向（ｂ２、Ｈ２ｃ（ｚ））の４方向別に設定する。
【００８２】
補正係数は、例えば、以下のように設定される。ａ＝ａ２＝０．９５、ｂ＝１．０５、ｂ２＝０．８
【００８３】
図１６は、〔数式１４〕により算出される幾何形状ＫＡである変形大楕円を示す図である。図に示すように、変形大楕円の中心（Ｃｘ（ｚ）、Ｃｙ（ｚ））を含む変形大楕円の内側の領域では、後述するステップＳ５０において、マスク値＝１に設定され、変形大楕円より外側の領域では、マスク値＝０に設定される。
【００８４】
被写体形状算出手段４０は、以下の〔数式１４〕に従った処理を実行して各領域における距離ｒ（ｘ、ｙ、ｚ）を算出する。
【００８５】
〔数式１４〕
ｒ（ｘ、ｙ、ｚ）＝[（ｘ−Ｃｘ（ｚ））／ｒｘ]2＋[（ｙ−Ｃｙ（ｚ））／ｒｙ]2・・・領域１
ｒ（ｘ、ｙ、ｚ）＝[（ｘ−Ｃｘ（ｚ））／ｒｘ２]2＋[（ｙ−Ｃｙ（ｚ））／ｒｙ]2・・・領域２
ｒ（ｘ、ｙ、ｚ）＝[（ｘ−Ｃｘ（ｚ））／ｒｘ]2＋[（ｙ−Ｃｙ（ｚ））／ｒｙ２]2・・・領域３
ｒ（ｘ、ｙ、ｚ）＝[（ｘ−Ｃｘ（ｚ））／ｒｘ２]2＋[（ｙ−Ｃｙ（ｚ））／ｒｙ２]2・・・領域４
【００８６】
＜２．４．マスクデータの生成＞
次に、図４のステップＳ５０において実行されるマスクデータＭａｓｋを生成する処理を説明する。この処理は全ての画素（ｘ、ｙ、ｚ）に対して実行される。
【００８７】
マスクデータ生成手段５０は、各画素（ｘ、ｙ、ｚ）の距離ｒ（ｘ、ｙ、ｚ）を取得し、距離ｒ（ｘ、ｙ、ｚ）＜閾値Ｔｈ２（例えば、Ｔｈ２＝１．０）を満たす画素（ｘ、ｙ、ｚ）については、当該画素（ｘ、ｙ、ｚ）に対応するマスク値を１に設定し、距離ｒ（ｘ、ｙ、ｚ）＜閾値Ｔｈ２を満たさない画素（ｘ、ｙ、ｚ）については、当該画素（ｘ、ｙ、ｚ）に対応するマスク値を０に設定する。以上のように、各画素（ｘ、ｙ、ｚ）の距離ｒ（ｘ、ｙ、ｚ）を所定の閾値で二値化し、各画素（ｘ、ｙ、ｚ）のマスク値Ｍａｓｋ（ｘ、ｙ、ｚ）を保持するマスクデータＭａｓｋを生成する。
【００８８】
＜２．５．マスクデータの修正＞
マスクデータＭａｓｋが生成されたら、被写体領域算出手段２０、被写体領域補正手段３０、被写体形状算出手段４０、マスクデータ生成手段５０が連携して、マスクデータＭａｓｋを修正する。図１７は、ステップＳ６０のマスクデータの修正の詳細を示すフローチャートである。図１７の処理は全ての画素（ｘ、ｙ、ｚ）に対して実行される。
【００８９】
まず、マスク生成装置は、マスクデータＭａｓｋ（ｘ、ｙ、ｚ）＝１を満たすか否かを判断する（ステップＳ６１）。マスクデータＭａｓｋ（ｘ、ｙ、ｚ）＝１を満たさない場合、すなわちマスクデータＭａｓｋ（ｘ、ｙ、ｚ）＝０である場合は、その画素（ｘ、ｙ、ｚ）については修正を行わずにマスクデータの修正処理を終了する。すなわち、ステップＳ６０のマスクデータの修正処理においては、マスクデータＭａｓｋ（ｘ、ｙ、ｚ）＝１の画素に対してのみ修正が行われることになる。
【００９０】
マスクデータＭａｓｋ（ｘ、ｙ、ｚ）＝１を満たす場合、画素（ｘ、ｙ、ｚ）についてマスクデータＭａｓｋの修正を行う。このマスクデータＭａｓｋの修正は、椎骨領域をマスクすることが目的となる。そのため、椎骨領域を推定するための変形小楕円の位置を特定する必要がある。まず、変形小楕円のＸ軸方向のパラメータである中心のＸ座標およびＸ軸方向の横径を特定する（ステップＳ６２）。
【００９１】
具体的には、まず、右上に位置する大動脈と被らないように、ｏｆｆｘ＝ｒｘ・０．０６、ｏｆｆｘ２＝ｒｘ２・０．０１のように、変形小楕円の中心のＸ座標（中心座標の横方向成分）を重心Ｘ座標Ｃｘ（ｚ）に対して、僅かに左方向（負方向）にずらす。ｒｘ＝ｒｘ２であっても、ｏｆｆｘ＞ｏｆｆｘ２となり、ｒｘの５％程度、左方向にずれることになる。そして変形小楕円のＸ軸方向の横径を左方向（負方向）と右方向（正方向）別に各々変形大楕円の３割に設定し、ｒｒｘ＝ｒｘ・０．３、ｒｒｘ２＝ｒｘ２・０．３で与え、以下の〔数式１５〕に従った処理を実行して、Ｍａｓｋ（ｘ、ｙ、ｚ）＝１を満たす画素（ｘ、ｙ、ｚ）と変形小楕円とのＸ軸方向の距離比率ｘｘを算出する。
【００９２】
〔数式１５〕
ｘ＜Ｃｘ（ｚ）の場合：ｘｘ＝（ｘ−Ｃｘ（ｚ）＋ｏｆｆｘ）／ｒｒｘ
ｘ≧Ｃｘ（ｚ）の場合：ｘｘ＝（ｘ−Ｃｘ（ｚ）＋ｏｆｆｘ２）／ｒｒｘ２
【００９３】
変形小楕円のＸ軸方向のパラメータが特定されたら、変形小楕円のＹ軸方向のパラメータである中心のＹ座標（中心座標の縦方向成分）およびＹ軸方向の縦径を特定するが、これについては部位ごとに顕著な差があるため、３つの部位に分けて特定する。そして、〔数式１５〕のように部位ごとに距離比率ｘｘを算出し、いずれかの部位において変形小楕円の外側であるか否かを判断する。はじめに、上胸部側で変形小楕円の中心のＹ座標およびＹ軸方向の縦径を特定し、先に特定した変形小楕円の中心のＸ座標およびＸ軸方向の横径とともに変形小楕円の外側であるか否かを判断する（ステップＳ６３）。具体的には、変形小楕円の中心のＹ座標を、変形大楕円の重心Ｙ座標Ｃｙ（ｚ）から背方向（正方向）の縦径ｒｙ２だけずらした点に対して、ｏｆｆｙだけ背方向（正方向）にずらした位置に配置する。変形大楕円の重心Ｙ座標Ｃｙ（ｚ）から背方向（正方向）に縦径ｒｙ２だけずらした点は、幾何形状ＫＡの下端を示している。そして、以下の〔数式１６〕に従った処理を実行して、変形小楕円の縦径ｒｒｙを算出する。〔数式１６〕においてＯｆｆｙはＣＴ画像ごとに調整する前後位置補正比率で１．０〜１．５を設定する。
【００９４】
〔数式１６〕
ｏｆｆｙ＝１．５・ｒｙ２・Ｏｆｆｙ
ｒｒｙ＝０．９５・ｂ２・｛Ｈ２（ｚ）｝2／Ｈ２ｃ（ｚ）
【００９５】
〔数式１６〕に従った処理を実行して上胸部側における変形小楕円のＹ方向の位置と縦径が算出されたら、算出されたｏｆｆｙ、ｒｒｙを用いて、以下の〔数式１７〕に従った処理を実行して、Ｍａｓｋ（ｘ、ｙ、ｚ）＝１を満たす画素（ｘ、ｙ、ｚ）と変形小楕円とのＹ軸方向の距離比率ｙｙを算出する。
【００９６】
〔数式１７〕
ｙｙ＝（ｙ−Ｃｙ（ｚ）−ｒｙ２−ｏｆｆｙ）／ｒｒｙ
【００９７】
〔数式１７〕における（ｙ−Ｃｙ（ｚ）−ｒｙ２−ｏｆｆｙ）は、幾何形状ＫＢの中心座標の縦方向成分が幾何形状ＫＡの下端より幾何形状ＫＡの縦径だけ下方にずれた位置にあることを示している。さらに、以下の〔数式１８〕に従った処理を実行して、Ｍａｓｋ（ｘ、ｙ、ｚ）＝１を満たす画素（ｘ、ｙ、ｚ）が変形小楕円の外側であるか否かを判定する。
【００９８】
〔数式１８〕
ｘｘ2＋ｙｙ2＞１．０
【００９９】
〔数式１８〕を満たす場合、上胸部側における変形小楕円の外側であることになり、〔数式１８〕を満たさない場合、上胸部側における変形小楕円の内側であることになる。
【０１００】
ステップＳ６３における処理の結果、上胸部側における変形小楕円の外側であると判断された場合は、境界部で変形小楕円の中心のＹ座標およびＹ軸方向の縦径を特定し、先に特定した変形小楕円の中心のＸ座標およびＸ軸方向の横径とともに変形小楕円の外側であるか否かを判断する（ステップＳ６４）。具体的には、変形小楕円の中心のＹ座標を、変形大楕円の重心Ｙ座標Ｃｙ（ｚ）から背方向（正方向）に縦径ｒｙ２だけずらした点に対して、ｏｆｆｙだけ背方向（正方向）にずらした位置に配置する。そして、以下の〔数式１９〕に従った処理を実行して、変形小楕円の縦径ｒｒｙを算出する。〔数式１９〕においてＯｆｆｙはＣＴ画像ごとに調整する前後位置補正比率で１．０〜１．５を設定する。
【０１０１】
〔数式１９〕
ｏｆｆｙ＝ｒｙ２・Ｏｆｆｙ
ｒｒｙ＝１．５２・ｒｙ２
【０１０２】
〔数式１９〕に従った処理を実行して境界部における変形小楕円のＹ方向の位置と縦径が算出されたら、算出されたｏｆｆｙ、ｒｒｙを用いて、上記〔数式１７〕に従った処理を実行して、Ｍａｓｋ（ｘ、ｙ、ｚ）＝１を満たす画素（ｘ、ｙ、ｚ）と変形小楕円とのＹ軸方向の距離比率ｙｙを算出する。さらに、上記〔数式１８〕に従った処理を実行して、Ｍａｓｋ（ｘ、ｙ、ｚ）＝１を満たす画素（ｘ、ｙ、ｚ）が変形小楕円の外側であるか否かを判定する。
【０１０３】
ステップＳ６４における処理の結果、境界部における変形小楕円の外側であると判断された場合は、腹部側で変形小楕円の中心のＹ座標およびＹ軸方向の縦径を特定し、先に特定した変形小楕円の中心のＸ座標およびＸ軸方向の横径とともに変形小楕円の外側であるか否かを判断する（ステップＳ６５）。具体的には、変形小楕円の中心のＹ座標を、変形大楕円の重心Ｙ座標Ｃｙ（ｚ）から背方向（正方向）に縦径ｒｙ２だけずらした点に対して、ｏｆｆｙだけ背方向（正方向）にずらした位置に配置する。そして、以下の〔数式２０〕に従った処理を実行して、変形小楕円の縦径ｒｒｙを算出する。〔数式２０〕においてＯｆｆｙはＣＴ画像ごとに調整する前後位置補正比率で１．０〜１．５を設定する。
【０１０４】
〔数式２０〕
ｏｆｆｙ＝０．５・ｒｙ２・Ｏｆｆｙ
ｒｒｙ＝０．９５・ｂ２・｛Ｈ２ｃ（ｚ）｝2／Ｈ２（ｚ）
【０１０５】
〔数式２０〕に従った処理を実行して腹部側における変形小楕円のＹ方向の位置と縦径が算出されたら、算出されたｏｆｆｙ、ｒｒｙを用いて、上記〔数式１７〕に従った処理を実行して、Ｍａｓｋ（ｘ、ｙ、ｚ）＝１を満たす画素（ｘ、ｙ、ｚ）と変形小楕円とのＹ軸方向の距離比率ｙｙを算出する。さらに、上記〔数式１８〕に従った処理を実行して、Ｍａｓｋ（ｘ、ｙ、ｚ）＝１を満たす画素（ｘ、ｙ、ｚ）が腹部側における変形小楕円の外側であるか否かを判定する。
【０１０６】
図１８は、〔数式１５〕および〔数式１７〕により算出されるＸ軸方向およびＹ軸方向の２乗和が１になる条件を満たす幾何形状ＫＢである変形小楕円を幾何形状ＫＡである変形大楕円に重ねた状態を示す図である。図１８に示すように、変形小楕円の内側の領域では、変形大楕円の内側であっても、後述するステップＳ６６において、マスク値＝０に設定される。
【０１０７】
ステップＳ６５における処理の結果、腹部側における変形小楕円の外側であると判断された場合は、マスクデータＭａｓｋ（ｘ、ｙ、ｚ）の値は１のまま変更せず、ステップＳ６７に進む。一方、ステップＳ６３、Ｓ６４、Ｓ６５のいずれか１つにおいて、変形小楕円の内側であると判断された場合は、その画素（ｘ、ｙ、ｚ）についてマスクデータＭａｓｋ（ｘ、ｙ、ｚ）＝０に変更する。
【０１０８】
ステップＳ６３〜Ｓ６６の処理の結果、上胸部側、境界部、腹部側のいずれかにおける変形小楕円の内側であった場合には、椎骨領域内であると判断されマスクデータＭａｓｋ（ｘ、ｙ、ｚ）＝０に変更され、上胸部側、境界部、腹部側の全てにおいて変形小楕円の外側である場合には、椎骨領域外であると判断されマスクデータＭａｓｋ（ｘ、ｙ、ｚ）＝１のまま保持される。ただし、椎骨領域外であると判断された変形小楕円の外側の周辺領域に椎骨が残留している可能性がある。残留している椎骨領域周辺には血管領域も存在し、骨領域と血管領域ともＣＴの信号値が高めで互いに被っているため、周辺領域の画素が椎骨領域に含まれるか否かを信号値だけで判断することは難しい。しかし、骨領域は血管領域に比べ信号値の変化大きいという特性があるため、周辺領域の画素が骨領域に含まれるか否かを信号値の勾配で判断する方法を提案する。そこで、腹部側の変形小楕円の外側の周辺領域でマスクデータＭａｓｋ（ｘ、ｙ、ｚ）＝１を満たす画素に対して、当該画素にＸＹＺの各方向に隣接する画素の信号値の勾配ベクトルを用いて骨領域か否かを判断しながらマスク修正を行う（ステップＳ６７）。変形小楕円は部位ごとに形状が異なるが、判断のプロセスを容易にするため、本開示では最も面積が広い腹部側の変形小楕円の周辺領域に限定して判断する。
【０１０９】
具体的には、以下の〔数式２１〕を満たす領域を腹部側の変形小楕円の外部を含む周辺領域の内側であると定義する。
【０１１０】
〔数式２１〕
ｘｘ2＋ｙｙ2＜３．０
【０１１１】
〔数式１８〕において１．０と比較して上胸部側、境界部、腹部側の変形小楕円の内外を判定したのに対して、〔数式２１〕においては腹部側の変形小楕円の３倍の面積の周辺領域に含まれるか否かを判定している。変形小楕円の周辺領域は幾何形状ＫＢに対して所定の１より大きい倍率（本実施形態ではルート３倍）を乗算した拡大幾何形状ＫＢ（横径および縦径がルート３倍拡大した第２の幾何形状）を示している。
【０１１２】
〔数式２１〕に従った処理の結果、変形小楕円の周辺領域の内側である場合は、以下の〔数式２２〕に従った処理を実行して、断層画像Ｄｏ（ｘ、ｙ、ｚ）における勾配ベクトルＧｒ（ｘ、ｙ、ｚ）を算出する。
【０１１３】
〔数式２２〕
Ｇｒ（ｘ、ｙ、ｚ）＝［Ｄｏ（ｘ＋１、ｙ、ｚ）−Ｄｏ（ｘ−１、ｙ、ｚ），Ｄｏ（ｘ、ｙ＋１、ｚ）−Ｄｏ（ｘ、ｙ−１、ｚ），Ｄｏ（ｘ、ｙ、ｚ＋１）−Ｄｏ（ｘ、ｙ、ｚ−１）］
【０１１４】
〔数式２２〕に示すように、断層画像（ｚ）毎に、当該画素（ｘ、ｙ、ｚ）の近傍画素の信号値を基に勾配ベクトルを算出する際、近傍画素として当該画素が含まれる断層画像に隣接する２つの断層画像（ｚ−１）、（ｚ＋１）に含まれる当該画素と同一の２次元座標（ｘ、ｙ）の画素の信号値も含むようにしている。さらに、以下の〔数式２３〕に従った処理を実行して、勾配ベクトルＧｒ（ｘ、ｙ、ｚ）の大きさが所定の閾値である骨領域下限値Ｓｂｏｎｅより大きいか否かを判定する。
【０１１５】
〔数式２３〕
｜Ｇｒ（ｘ、ｙ、ｚ）｜＞Ｓｂｏｎｅ
【０１１６】
骨領域下限値Ｓｂｏｎｅとしては３０〜３００の値が設定される。本実施形態では、Ｓｂｏｎｅ＝６０としている。勾配ベクトルＧｒ（ｘ、ｙ、ｚ）の大きさ｜Ｇｒ（ｘ、ｙ、ｚ）｜が骨領域下限値Ｓｂｏｎｅより大きい場合は、椎骨領域内であると判断しマスクデータＭａｓｋ（ｘ、ｙ、ｚ）＝０に変更する。
【０１１７】
上記実施形態では、被写体領域算出手段、被写体領域補正手段、被写体形状算出手段、マスクデータ生成手段が、幾何形状ＫＡについてマスクデータを生成した後、幾何形状ＫＢについてマスクデータを修正することにより、幾何形状ＫＡの内部かつ幾何形状ＫＢの外部に含まれるか否かを定義したマスク値を算出し、各画素に対するマスク値を保持するマスクデータを生成した。上記実施形態に限定されず、幾何形状ＫＡの内部かつ幾何形状ＫＢの外部となる幾何形状ＫＣで近似した後、幾何形状ＫＣの内部に含まれるか否かを定義したマスク値を算出し、各画素に対するマスク値を保持するマスクデータを生成するようにしてもよい。
【０１１８】
上述のように、本実施形態に係るマスク生成装置１００では、マルチコアＣＰＵであるＣＰＵ１がプログラムを実行することにより、被写体領域算出手段２０、被写体領域補正手段３０、被写体形状算出手段４０、マスクデータ生成手段５０が実現される。このプログラムは、読み込んで取得した断層画像を複数（例えばＮ個）の断層画像群に分割し、各ＣＰＵスレッドに各断層画像群の処理スレッドを割り当てて、各処理を並行して行う。マスク生成装置１００を、汎用的なコンピュータであるパソコンで実現した場合について説明する。図１９は、コンピュータによりマスク生成装置１００を実現する場合の並列化処理を示す図である。図１９はＮ＝８個の断層画像群に分割して実行させる例を示している図１９に示すように、被写体領域算出手段２０、被写体領域補正手段３０、被写体形状算出手段４０、マスクデータ生成手段５０が、アプリケーションプログラムにより実現される。例えばＮ＝８個の断層画像群に分割する場合、アプリケーションプログラムは、８個の各断層画像群に対する処理を８つの処理スレッド♯ｎ１〜処理スレッド♯ｎ８に分割する。そして、被写体領域算出手段２０、被写体領域補正手段３０、被写体形状算出手段４０、マスクデータ生成手段５０（アプリケーションプログラム）が稼働するマルチタスク・オペレーティングシステムのジョブスケジューラが、複数のＣＰＵコア（物理コア）が有するＣＰＵスレッド＃１〜ＣＰＵスレッド＃８に割り当てる。
【０１１９】
図２０は、コンピュータによりマスク生成装置１００を実現する場合の並列化処理のソフトウェアによる流れを示す図である。図２０はＮ＝８個の断層画像群に分割して実行させる例を示している。図２０に示すように、被写体領域算出手段２０、被写体領域補正手段３０、被写体形状算出手段４０、マスクデータ生成手段５０を実現するアプリケーションプログラムは、８個の各断層画像群に対する処理を８つの処理スレッド♯ｎ１〜処理スレッド♯ｎ８に分割した後、それぞれ並列処理関数を起動する。そうすると、マルチタスク・オペレーティングシステムのジョブスケジューラが、８つのスレッド♯ｎ１〜スレッド♯ｎ８を複数のＣＰＵコアが有するＣＰＵスレッド＃１〜ＣＰＵスレッド＃８にそれぞれ割り当てる。このようにして、オペレーティングシステムにより空いているＣＰＵコアのＣＰＵスレッドに、処理すべき処理スレッドが割り当てられるため、並列処理が可能となる。図２０の例では、アプリケーションプログラムが各ＣＰＵスレッドからの終了メッセージを待ち、全てのＣＰＵスレッドから終了メッセージが得られたら、次の処理に移行する。
【０１２０】
図１９、図２０に示したように各処理スレッドを各ＣＰＵコアに物理的に割り当てる方法をとらず、各ＣＰＵスレッドに割り当てると、各ＣＰＵコアにより処理量のバラツキが均等化される。図２１は、各ＣＰＵコアにおける処理スレッドの処理時間の様子を示す図である。図２１において各ＣＰＵコアの右側に示す矩形は、横幅（図面左右方向）が時間を示している。８つの処理スレッドを４つのＣＰＵコアに物理的にスレッド起動の順番通りに割り当てると、図２１（ａ）に示すように、各ＣＰＵコアによる処理時間にバラツキが生じる。図２１（ａ）においては、ＣＰＵコア＃１による処理時間は、ＣＰＵコア＃４による処理時間に比べて大幅に大きく、ＣＰＵコア＃１による処理が律速になり、トータルの処理時間が延びる。本実施形態では、ジョブスケジューラが、４個のＣＰＵコアの空き状況を考慮し、８個のＣＰＵスレッドに割り当てる。この結果、図２１（ｂ）に示すように、各ＣＰＵコアによる処理時間を平準化することができ、トータルの処理時間が図２  １（ａ）に比べ短縮される。
【０１２１】
＜３．３次元再構成像生成処理＞
マスク生成装置により生成されたマスクデータＭａｓｋの適用例として、マスクデータＭａｓｋを用いて３次元再構成像を生成する３次元再構成像生成装置について説明する。本開示の３次元再構成像生成装置は、マスク生成装置と同様、図２に示したようなハードウェア構成により実現され、ＣＰＵ１がプログラムを実行することにより実現される。本開示の３次元再構成像生成装置は、公知の３次元再構成像生成処理部と、マスク生成部を備える。３次元再構成像生成処理部は、断層画像の各画素をボクセル空間に配置して構成される３次元ボクセルとマスクデータＭａｓｋに基づいて３次元再構成像を生成する。
【０１２２】
本開示の３次元再構成像生成装置が備える３次元再構成像生成処理部と、マスク生成部は、いずれもＣＰＵ１がプログラムを実行することにより実現される。マスク生成部は、本開示のマスク生成装置と同様の機能を有する。本開示の３次元再構成像生成装置が備える３次元再構成像生成処理部は、ボリュームレンダリング画像、ＭＩＰ（Maximum Intensity Projection）画像、ＭＰＲ（Multi-PlanarReconstruction）画像などの３次元再構成像等を生成する。３次元再構成像生成処理部は、公知の技術を適用できるため詳細な説明は省略する。本開示の３次元再構成像生成装置では、複数の断層画像断層画像Ｄｏ（ｘ、ｙ、ｚ）から、２次元画像として３次元再構成像を生成する際、マスクデータＭａｓｋ（ｘ、ｙ、ｚ）の値は０（非描画）であるか１（描画）であるかを参照しながら、対応する断層画像Ｄｏの画素（ｘ、ｙ、ｚ）の値を用いて、３次元再構成像を生成する。このようにして、３次元再構成像を生成することにより、人体を撮像して得られた複数の断層画像を３次元的に可視化した３次元再構成像を生成する際に、椎骨等の不要な箇所をマスクして非描画とすることができる。
【０１２３】
図２２は、マスク生成装置により生成されたマスクデータを用いて生成した３次元再構成像を示す図である。図２２（ａ）（ｂ）は、いずれも人体の側面からの状態を表示したものである。図２２（ａ）は、変形小楕円を利用しない従来のマスク生成装置で生成したマスクデータを用いた例であり、図２２（ｂ）は、変形小楕円を利用した本開示のマスク生成装置で生成したマスクデータを用いた例である。図２２（ａ）と図２２（ｂ）を比較すると明らかなように、図２２（ｂ）に示した例では、右上方の椎骨部分が除去されて３次元再構成像が生成されている。
【０１２４】
以上、本開示の好適な実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、ＣＰＵ１として、複数のＣＰＵコアを有し、並列処理が可能なマルチコアＣＰＵを用いるようにしたが、１つのＣＰＵコアが１つの処理スレッドの処理のみを行うシングルコアＣＰＵを用いるようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１２５】
１・・・ＣＰＵ（Central Processing Unit）
２・・・ＲＡＭ（Random Access Memory）
３・・・記憶装置
４・・・指示入力Ｉ／Ｆ
５・・・データ入出力Ｉ／Ｆ
６・・・表示部
７・・・ＧＰＵ
８・・・フレームメモリ
１０・・・画像取得手段
２０・・・被写体領域算出手段
３０・・・被写体領域補正手段
４０・・・被写体形状算出手段
５０・・・マスクデータ生成手段
６０・・・被写体候補領域
７１・・・矩形領域（第１の矩形領域）
７２・・・矩形領域（第２の矩形領域）
１００・・・マスク生成装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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