(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に対する超音波３次元走査によって収集したボリュームデータに基づいてレンダリング画像データを生成する超音波診断装置において、
前記レンダリング画像データの生成に必要な前記ボリュームデータの３次元的な深度情報に基づいて２次元のデプステクスチャを生成するＺバッファと、
前記デプステクスチャあるいはこのデプステクスチャと前記レンダリング画像データに基づいてデプスマップを生成するデプスマップ生成手段と、
前記デプスマップに基づいて単画像ステレオグラムを生成するステレオグラム生成手段と、
生成された前記単画像ステレオグラムを表示する表示手段とを
備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記デプスマップ生成手段は、前記デプステクスチャを画質調整することによって前記デプスマップを生成する画質調整手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記デプスマップ生成手段は、前記デプステクスチャあるいは前記レンダリング画像データの少なくとも何れかに対して画質調整を行なう画質調整手段と、画質調整後のデプステクスチャ及びレンダリング画像データを合成して前記デプスマップを生成するデータ合成手段とを備えていることを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項４】
複数の伝達関数が予め保管されている伝達関数保管手段と、前記複数の伝達関数の中から所望の伝達関数を選択する伝達関数選択手段を備え、前記画質調整手段は、前記伝達関数選択手段によって選択された前記所望の伝達関数に基づいて前記デプステクスチャあるいは前記レンダリング画像データの少なくとも何れかに対して画質調整を行なうことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載した超音波診断装置。
【請求項５】
前記伝達関数選択手段は、前記デプスマップの生成に用いられる伝達関数の更新に伴って前記表示手段にて新たに表示される前記デプスマップに基づいて前記所望の伝達関数を選択することを特徴とする請求項４記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記ボリュームデータに対して視点を設定する視点設定手段を備え、前記Ｚバッファは、前記ボリュームデータを構成するボクセルの前記視点を基準とした３次元的な深度情報に基づいて前記デプステクスチャを生成することを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記表示手段は、前記単画像ステレオグラムを表示するモニタあるいは前記単画像ステレオグラムを印刷出力するプリンタの少なくとも何れかを備えていることを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記表示手段は、前記単画像ステレオグラムと前記レンダリング画像データを並列表示あるいは重畳表示することを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記表示手段は、前記単画像ステレオグラムを略リアルタイムで表示することを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
被検体から予め収集されたボリュームデータに基づいてレンダリング画像データを生成する画像データ生成装置において、
前記レンダリング画像データの生成に必要な前記ボリュームデータの３次元的な深度情報に基づいて２次元のデプステクスチャを生成するＺバッファと、
前記デプステクスチャあるいはこのデプステクスチャと前記レンダリング画像データに基づいてデプスマップを生成するデプスマップ生成手段と、
前記デプスマップに基づいて単画像ステレオグラムを生成するステレオグラム生成手段と、
生成された前記単画像ステレオグラムを表示する表示手段とを
備えたことを特徴とする画像データ生成装置。
【請求項１１】
前記デプスマップ生成手段は、前記デプステクスチャを画質調整することによって前記デプスマップを生成する画質調整手段を備えていることを特徴とする請求項１０記載の画像データ生成装置。
【請求項１２】
前記デプスマップ生成手段は、前記デプステクスチャあるいは前記レンダリング画像データの少なくとも何れかに対して画質調整を行なう画質調整手段と、画質調整後のデプステクスチャ及びレンダリング画像データを合成して前記デプスマップを生成するデータ合成手段とを備えていることを特徴とする請求項１０記載の画像データ生成装置。
【請求項１３】
被検体から収集したボリュームデータに基づいてレンダリング画像データを生成する超音波診断装置あるいは画像データ生成装置に対し、
前記レンダリング画像データの生成に必要な前記ボリュームデータの３次元的な深度情報に基づいて２次元のデプステクスチャを生成するデプステクスチャ生成機能と、
前記デプステクスチャあるいはこのデプステクスチャと前記レンダリング画像データに基づいてデプスマップを生成するデプスマップ生成機能と、
前記デプスマップに基づいて単画像ステレオグラムを生成するステレオグラム生成機能と、
生成された前記単画像ステレオグラムを表示する表示機能を
実行させることを特徴とする画像データ生成用制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波診断装置、画像データ生成装置及び画像データ生成用制御プログラムに係り、特に、被検体から収集されたボリュームデータに基づいて単画像ステレオグラムを生成する超音波診断装置、画像データ生成装置及び画像データ生成用制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、超音波プローブに設けられた振動素子から発生する超音波を被検体内に放射し、被検体組織の音響インピーダンスの差異によって生ずる反射波を前記振動素子により受信して生体情報を収集するものであり、超音波プローブを体表に接触させるだけの簡単な操作で超音波画像データのリアルタイム表示が可能となるため、各種臓器の形態診断や機能診断に広く用いられている。
【０００３】
特に、近年では、複数の振動素子が一次元配列された超音波プローブを機械的に移動させる方法や複数の振動素子が二次元配列された超音波プローブを用いる方法により被検体の３次元データ（ボリュームデータ）を収集する方法が開発され、このボリュームデータをレンダリング処理して得られる３次元画像データや前記ボリュームデータにおける所望スライス断面の画素を抽出することによって得られる２次元的なＭＰＲ（Multi Planar Reconstruction）画像データ等の観察により更に高度な診断や治療が可能となっている。
【０００４】
被検体の観察部位に対する超音波３次元走査によって収集されたボリュームデータをレンダリング処理することにより立体感のある生体内部のボリュームレンダリング画像データやサーフェスレンダリング画像データ等の３次元画像データを得る方法は既に臨床の場で広く用いられているが、これらの画像データは、所定の視点及び視線方向を基準として２次元平面上に投影されたものであるため、一旦生成されたこれらの画像データに対し視点や視線方向を変更しながら観測しても新たな生体情報を得ることができない。
【０００５】
このような問題点を解決するために、当該観察部位に設定した隣接する複数のスライス断面の各々において画像データを生成し、これらの画像データを相互にシフトさせて合成することによって生成した右眼画像データ及び左眼画像データを表示部に時分割的に表示することにより真の立体視が可能なステレオグラムを生成する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１５５８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の特許文献１に記載された方法によれば、被検体の観察部位に対して生成された右眼画像データ及び左眼画像データを交互に表示することにより生体内の３次元構造を立体的に観察することが可能となるが、画像データ間のズレ量を更新しながら複数の画像データを短時間で合成処理して右眼画像データ及び左眼画像データを生成する高性能な画像データ合成手段及びこの画像データ合成手段によって得られた右眼画像データ及び左眼画像データを時分割的に表示する特殊な表示手段が新たに必要になるという問題点を有している。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、被検体から収集されるボリュームデータのデプステクスチャに基づいて単画像ステレオグラムを生成することにより生体内の３次元観察を容易に行なうことが可能な超音波診断装置、画像データ生成装置及び画像データ生成用制御プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明の超音波診断装置は、被検体に対する超音波３次元走査によって収集したボリュームデータに基づいてレンダリング画像データを生成する超音波診断装置において、前記レンダリング画像データの生成に必要な前記ボリュームデータの３次元的な深度情報に基づいて２次元のデプステクスチャを生成するＺバッファと、前記デプステクスチャあるいはこのデプステクスチャと前記レンダリング画像データに基づいてデプスマップを生成するデプスマップ生成手段と、前記デプスマップに基づいて単画像ステレオグラムを生成するステレオグラム生成手段と、生成された前記単画像ステレオグラムを表示する表示手段とを備えたことを特徴としている。
【００１０】
又、請求項１０に係る本発明の画像データ生成装置は、被検体から予め収集されたボリュームデータに基づいてレンダリング画像データを生成する画像データ生成装置において、前記レンダリング画像データの生成に必要な前記ボリュームデータの３次元的な深度情報に基づいて２次元のデプステクスチャを生成するＺバッファと、前記デプステクスチャあるいはこのデプステクスチャと前記レンダリング画像データに基づいてデプスマップを生成するデプスマップ生成手段と、前記デプスマップに基づいて単画像ステレオグラムを生成するステレオグラム生成手段と、生成された前記単画像ステレオグラムを表示する表示手段とを備えたことを特徴としている。
【００１１】
一方、請求項１３に係る本発明の画像データ生成用制御プログラムは、被検体から収集したボリュームデータに基づいてレンダリング画像データを生成する超音波診断装置あるいは画像データ生成装置に対し、前記レンダリング画像データの生成に必要な前記ボリュームデータの３次元的な深度情報に基づいて２次元のデプステクスチャを生成するデプステクスチャ生成機能と、前記デプステクスチャあるいはこのデプステクスチャと前記レンダリング画像データに基づいてデプスマップを生成するデプスマップ生成機能と、前記デプスマップに基づいて単画像ステレオグラムを生成するステレオグラム生成機能と、生成された前記単画像ステレオグラムを表示する表示機能を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、被検体から収集されるボリュームデータのデプステクスチャに基づいて単画像ステレオグラムを生成することにより生体内の立体的観察を容易に行なうことが可能となる。又、紙や一般的な画像ファイルに保存することができるため胎児等の立体視画像を容易に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施例における超音波診断装置の全体構成を示すブロック図。
【図２】同実施例の超音波診断装置が備える送受信部及び受信信号処理部の具体的な構成を示すブロック図。
【図３】同実施例の３次元走査における超音波送受信方向を説明するための図。
【図４】同実施例におけるレンダリング処理の具体的な演算方法を示す図。
【図５】同実施例においてデプステクスチャの画質調整に使用される伝達関数の具体例を示す図。
【図６】同実施例における単画像ステレオグラムの生成方法を説明するための図。
【図７】同実施例における単画像ステレオグラムの生成／表示手順を示すフローチャート。
【図８】同実施例の変形例における超音波診断装置の全体構成を示すブロック図。
【図９】同変形例における単画像ステレオグラムの生成／表示手順を示すフローチャート。
【図１０】本発明の第２の実施例における画像データ生成装置の全体構成を示すブロック図。
【図１１】同実施例の変形例における画像データ生成装置の全体構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１５】
本発明の第１の実施例における超音波診断装置では、当該被検体が有する胎児等の観察部位を含んだ３次元領域から収集されるボリュームデータに基づいてレンダリング画像データを生成する際、その過程で得られるデプステクスチャを所定の伝達関数に基づいて画質調整することにより所望のデプスマップを生成し、このデプスマップを用いて単画像ステレオグラムの生成を行なう。
【００１６】
尚、以下の実施例では、複数の振動素子が２次元配列された超音波プローブを用いて当該被検体の観察部位に対し３次元走査を行なう場合について述べるが、複数の振動素子が１次元配列された超音波プローブを機械的に移動させることによって前記観察部位に対する３次元走査を行なってもよい。又、被検体から得られる受信信号を処理して超音波データとしてのＢモードデータを生成し、このＢモードデータに基づいてボリュームデータを生成する場合について述べるが、これに限定されるものではなく、カラードプラデータ等の他の超音波データに基づいてボリュームデータを生成しても構わない。
【００１７】
（装置の構成と機能）
本実施例における超音波診断装置の構成と機能につき図１乃至図６を用いて説明する。尚、図１は、超音波診断装置の全体構成を示すブロック図であり、図２は、この超音波診断装置が備える送受信部及び受信信号処理部の具体的な構成を示すブロック図である。
【００１８】
図１に示す超音波診断装置１００は、被検体の観察部位を含む３次元領域に対して超音波パルス（送信超音波）を送信し、この送信によって得られた超音波反射波（受信超音波）を電気信号（受信信号）に変換する複数個の振動素子が２次元配列された超音波プローブ３と、前記被検体の所定方向に対して超音波パルスを送信するための駆動信号を前記振動素子に供給し、これらの振動素子から得られた複数チャンネルの受信信号を整相加算する送受信部２と、整相加算後の受信信号を処理してＢモードデータを生成する受信信号処理部４と、上述の超音波による３次元走査によって得られたＢモードデータを超音波送受信方向に対応させて配列することによりボリュームデータを生成するボリュームデータ生成部５を備えている。
【００１９】
又、超音波診断装置１００は、上述のボリュームデータを処理してレンダリング画像データ及び単画像ステレオグラムを生成する画像データ生成部６と、これらの画像データを表示する表示部７と、被検体情報の入力、ボリュームデータ生成条件、画像データ生成条件及び画像データ表示条件の設定、ボリュームデータに対する視点の設定、後述のデプステクスチャの画質調整に好適な伝達関数の選択、更には、各種コマンド信号の入力等を行なう入力部８と、上述の各ユニットを統括的に制御してレンダリング画像データや単画像ステレオグラムの生成と表示を実行するシステム制御部９を備えている。
【００２０】
超音波プローブ３は、２次元配列された複数個（Ｍ個）の図示しない振動素子をその先端部に有し、前記先端部を被検体の体表面に接触させて超音波の送受信を行なう。振動素子は電気音響変換素子であり、送信時には電気パルス（駆動信号）を超音波パルス（送信超音波）に変換し、受信時には超音波反射波（受信超音波）を電気的な受信信号に変換する機能を有している。そして、これら振動素子の各々は、図示しないＭチャンネルの多芯ケーブルを介して送受信部２に接続されている。尚、本実施例では、Ｍ個の振動素子が２次元配列されたセクタ走査用の超音波プローブ３を用いた超音波診断装置１００について述べるが、リニア走査やコンベックス走査等に対応した超音波プローブを用いても構わない。
【００２１】
次に、図２に示す送受信部２は、超音波プローブ３の振動素子に対して駆動信号を供給する送信部２１と、振動素子から得られた受信信号に対して整相加算（位相を一致させて加算合成）を行なう受信部２２を備えている。
【００２２】
送信部２１は、レートパルス発生器２１１、送信遅延回路２１２及び駆動回路２１３を備え、レートパルス発生器２１１は、送信超音波の繰り返し周期を決定するレートパルスを生成して送信遅延回路２１２へ供給する。送信遅延回路２１２は、送信に使用されるＭｔ個の振動素子と同数の独立な遅延回路から構成され、送信超音波を撮影領域内の所定の深さに集束するための集束用遅延時間と所定方向（θｐ、φｑ）に送信するための偏向用遅延時間を上記レートパルスに与えて駆動回路２１３へ供給する。駆動回路２１３は、送信遅延回路２１２と同数の独立な駆動回路を有しており、超音波プローブ３にて２次元配列されたＭ個の振動素子の中から送信用として選択されたＭｔ個の振動素子を駆動し、被検体の体内に送信超音波を放射する。
【００２３】
一方、受信部２２は、超音波プローブ３に内蔵されたＭ個の振動素子の中から受信用として選択されたＭｒ個の振動素子に対応するＭｒチャンネルのＡ／Ｄ変換器２２１及び受信遅延回路２２２と加算器２２３を備えており、受信用の振動素子から供給されたＭｒチャンネルの受信信号は、Ａ／Ｄ変換器２２１にてデジタル信号に変換され、受信遅延回路２２２に送られる。
【００２４】
受信遅延回路２２２は、撮影領域内の所定深さにて反射した受信超音波を集束するための集束用遅延時間と、所定方向（θｐ、φｑ）に対して受信指向性を設定するための偏向用遅延時間をＡ／Ｄ変換器２２１から出力されるＭｒチャンネルの受信信号の各々に与え、加算器２２３は、受信遅延回路２２２からの受信信号を加算する。即ち、受信遅延回路２２２と加算器２２３により、所定方向から得られた受信信号は整相加算される。又、受信部２２の受信遅延回路２２２及び加算器２２３は、その遅延時間の制御によって複数方向に対する受信指向性を同時に形成する所謂並列同時受信を可能とし、並列同時受信の適用により３次元走査に要する時間は大幅に短縮される。尚、上述の送受信部２が備える送信部２１及び受信部２２の一部は超音波プローブ３の内部に設けられていても構わない。
【００２５】
図３は、超音波プローブ３の中心軸をｚ軸とした直交座標（ｘ−ｙ−ｚ）における超音波送受信方向（θｐ、φｑ）を示したものであり、振動素子はｘ軸方向及びｙ軸方向に２次元配列され、θｐ及びφｑは、ｘ−ｚ平面及びｙ−ｚ平面に投影された超音波送受信方向のｚ軸に対する角度を示している。そして、システム制御部９から供給される走査制御信号に従って送信部２１の送信遅延回路２１２及び受信部２２の受信遅延回路２２２における遅延時間が制御され、被検体内の３次元領域に対する超音波走査が行なわれる。
【００２６】
図２へ戻って、受信信号処理部４は、超音波データとしてのＢモードデータを生成する機能を有し包絡線検波器４１と対数変換器４２を備えている。包絡線検波器４１は、受信部２２の加算器２２３から供給される整相加算後の受信信号を包絡線検波し、対数変換器４２は、包絡線検波された受信信号の振幅を対数変換してＢモードデータを生成する。尚、包絡線検波器４１と対数変換器４２は順序を入れ替えて構成してもよい。
【００２７】
次に、図１に示したボリュームデータ生成部５は、例えば、図示しない超音波データ記憶部、補間処理部及びボリュームデータ記憶部を有している。そして、前記超音波データ記憶部には、当該被検体に対する３次元走査によって得られた受信信号に基づき受信信号処理部４が生成したＢモードデータが超音波送受信方向（θｐ、φｑ）を付帯情報として順次保存される。
【００２８】
一方、前記補間処理部は、前記超音波データ記憶部から読み出したＢモードデータを超音波送受信方向（θｐ、φｑ）に対応させて配列することにより３次元Ｂモードデータを形成し、更に、この３次元Ｂモードデータを補間処理してボリュームデータを生成する。そして、得られたボリュームデータは前記ボリュームデータ記憶部に保存される。
【００２９】
一方、画像データ生成部６は、ボリュームデータ生成部５のボリュームデータ記憶部に保存された当該被検体のボリュームデータをレンダリング処理してボリュームレンダリング画像データあるいはサーフェスレンダリング画像データ（以下では、これらを纏めてレンダリング画像データと呼ぶ。）を生成するレンダリング画像データ生成部６１と、後述のデプスマップの画質調整に使用する各種の伝達関数が予め保管されている伝達関数保管部６２と、前記レンダリング画像データの生成過程で得られる２次元的なデプステクスチャを前記複数の伝達関数の中から選択された好適な伝達関数を用いて画質調整することによりデプスマップを生成する画質調整部６３と、画質調整されたデプスマップに基づいて単画像ステレオグラムを生成するステレオグラム生成部６４を備えている。
【００３０】
レンダリング画像データ生成部６１は、前記ボリュームデータに対し後述の入力部８が設定する視点を基準として前記ボリュームデータのボクセルを座標変換することにより生成された３次元的な輝度分布データを保存するフレームバッファ６１１と、上述の視点を基準とした前記ボリュームデータのボクセルの３次元的な位置情報（深度情報）を保存し、これらの深度情報に対応させた明度を有する２次元的なデプステクスチャを生成するＺバッファ６１２と、前記３次元的な輝度情報及び深度情報に基づいて前記ボリュームデータを処理しレンダリング画像データを生成するレンダリング処理部６１３を備えている。
【００３１】
この場合のレンダリング処理部６１３によるレンダリング処理は、図４に示すように、視点Ｖｐを基準とする視線方向Ｖｄに沿った深部から浅部への累積演算によって行なわれ、例えば、視線方向Ｖｄに対して隣接するｎ番目のボクセルＱｎの輝度と不透明度をＢｎ及びＡｎとし、深部からｎ＋１番目のボクセルＱｎ＋１までの累積輝度と累積不透明度を［Ｂ］ｎ＋１及び［Ａ］ｎ＋１とすれば、ボクセルＱｎにおける累積輝度［Ｂ］ｎ及び累積不透明度［Ａ］ｎは次式（１）に基づいて算出される。
【数１】
0005395611.tif 000002
【００３２】
図１へ戻って、画質調整部６３は、レンダリング画像データ生成部６１のＺバッファ６１２から供給される２次元的なデプステクスチャに示された所望の観察部位を高いコントラスト分解能あるいは空間分解能で観察するために、このデプステクスチャの画素を伝達関数保管部６２から供給される伝達関数に基づいて変換処理する。図５は、伝達関数保管部６２から供給される伝達関数の具体的な特性を示したものであり、この伝達関数に基づいて前記デプステクスチャの画素値を変換処理（画質調整）することにより、デプスマップの階調性（グレイレベル）やγ特性が決定される。
【００３３】
即ち、上述のデプステクスチャを図５に示すような伝達関数を用いて画質調整することによりデプスマップを生成する場合、表示部７に表示可能な画素値の下限値Ｐｍｉｎと上限値Ｐｍａｘが伝達関数の傾斜や縦軸方向に対するシフト量等によって決定され、伝達関数の形状によりγ特性が決定される。尚、図５の横軸に示したＩｍｉｎ及びＩｍａｘは、デプステクスチャが有する最小画素値及び最大画素値であり、縦軸に示したＯｍｉｎ及びＯｍａｘは、上述の画質調整によって生成されたデプスマップが有する最小画素値及び最大画素値を示している。
【００３４】
尚、ルックアップテーブルあるいは関数として伝達関数保管部６２に予め保管された各種伝達関数の中から当該被検体のデプスマップの生成に好適な伝達関数を選択する場合、画質調整部６３は、伝達関数保管部６２に保管された伝達関数を順次読み出し、Ｚバッファ６１２から供給されるデプステクスチャの画素値を前記伝達関数に基づいて変換処理することにより生成したデプスマップを表示部７へ供給する。そして、操作者は、伝達関数の更新に伴って表示部７に順次表示されるデプスマップを観察し、これらのデプスマップの中から好適なデプスマップを入力部８にて指定することにより伝達関数の選択が行なわれる。
【００３５】
一方、ステレオグラム生成部６４は、画質調整部６３から供給されるデプスマップを一旦保存するデプスマップ記憶部と、表現テクスチャとして予め選択されたタイル画像の画素を前記デプスマップの画素値に基づいてシフトさせることにより単画像ステレオグラムを生成する演算機能を有した演算マップ（何れも図示せず）を有している。
【００３６】
次に、ステレオグラム生成部６４において行なわれる単画像ステレオグラムの生成方法につき図６を用いて説明する。図６（ａ）は、例えば、球体の形状を示す観察部位に対して形成され上述のデプスマップ記憶部に保存されたデプスマップＤｍを、図６（ｂ）は、このデプスマップＤｍとタイル画像に基づいて単画像ステレオグラムを生成する演算マップＣｍを模式的に示したものであり、説明を簡単にするためにデプスマップＤｍを水平方向（ｘ方向）に対して４分割する場合について述べるが、分割方法や分割数は上記に限定されない。
【００３７】
即ち、図６（ａ）に示すデプスマップＤｍは、横幅Δｄを有する４つのサブデプスマップＤｍ１乃至Ｄｍ４によって構成され、図６（ｂ）に示す演算マップＣｍは、上述のサブデプスマップＤｍ１乃至Ｄｍ４に対応し横幅Δｄを有する４つのサブ演算マップＣｍ１乃至Ｃｍ４とサブ演算マップＣｍ１に隣接し４つのタイル画像Ｔｇ０１乃至Ｔｇ０４が垂直方向（ｙ方向）に配置された横幅Δｄのサブ演算マップＣｍ０によって構成されている。
【００３８】
そして、ステレオグラムの生成に際し、先ず、サブ演算マップＣｍ０のタイル画像Ｔｇ０１乃至Ｔｇ０４とサブデプスマップＤｍ１をサブ演算マップＣｍ１へ供給し、タイル画像Ｔｇ０１乃至Ｔｇ０４を構成する画素の各々をこの画素に対応したサブデプスマップＤｍ１の画素の画素値に基づいてｘ方向へシフトさせることにより新たなタイル画像Ｔｇ１１乃至Ｔｇ１４を生成する。
【００３９】
次いで、上述の手順によって得られたタイル画像Ｔｇ１１乃至Ｔｇ１４とサブデプスマップＤｍ２をサブ演算用マップＣｍ２へ供給し、タイル画像Ｔｇ１１乃至Ｔｇ１４を構成する画素の各々をこの画素に対応したサブデプスマップＤｍ２の画素の画素値に基づいてｘ方向へシフトさせることによりタイル画像Ｔｇ２１乃至Ｔｇ２４を生成する。以下、同様にして、タイル画像Ｔｇ２１乃至Ｔｇ２４とサブデプスマップＤｍ３に基づいてタイル画像Ｔｇ３１乃至Ｔｇ３４を生成し、タイル画像Ｔｇ３１乃至Ｔｇ３４とサブデプスマップＤｍ４に基づいてタイル画像Ｔｇ４１乃至Ｔｇ４４を生成する。そして、サブ演算マップＣｍ１乃至Ｃｍ４において生成されたタイル画像Ｔｇｐ１乃至Ｔｇｐ４（ｐ＝１〜４）を合成することにより単画像ステレオグラムの生成が行なわれる。
【００４０】
図１へ戻って、表示部７は、表示データ生成部７１、モニタ７２及びプリンタ７３を備え、画像データ生成部６のレンダリング画像データ生成部６１において生成されたレンダリング画像データや画質調整部６３において生成されたデプスマップ、更には、ステレオグラム生成部６４において生成された単画像ステレオグラムの表示を行なう。
【００４１】
例えば、伝達関数保管部６２に保管された各種伝達関数の中から当該デプスマップの生成に好適な伝達関数を選択する場合、各種伝達関数に基づいて生成されたデプスマップが画質調整部６３から表示データ生成部７１へ供給され、表示データ生成部７１は、供給されたデプスマップに対し表示フォーマット変換やＤ／Ａ変換等の変換処理を行なってモニタ７２に表示する。
【００４２】
又、単画像ステレオグラムの表示に際しては、ステレオグラム生成部６４において生成された単画像ステレオグラムとレンダリング画像データ生成部６１において生成されたレンダリング画像データが表示データ生成部７１へ供給され、表示データ生成部７１は、これらの画像データを予め設定された画像データ表示条件に基づいて合成することにより表示データを生成する。そして、得られた表示データを変換処理してモニタ７２に表示し、更に、必要に応じてプリンタ７３に出力する。
【００４３】
次に、入力部８は、操作パネル上に表示パネルやキーボード、トラックボール、マウス、選択ボタン、入力ボタン等の入力デバイスを備え、ボリュームデータに対して視点を設定する視点設定機能８１及びデプステクスチャの画質調整に好適な伝達関数を選択する伝達関数選択機能８２を有している。又、被検体情報の入力、タイル画像の選択、ボリュームデータ生成条件、レンダリング画像データ生成条件及び単画像ステレオグラム生成条件の設定、画像データ表示条件の設定、更には、各種コマンド信号の入力等も上述の表示パネルや入力デバイスを用いて行なわれる。
【００４４】
システム制御部９は、図示しないＣＰＵと記憶回路を備え、前記記憶回路には、入力部８において入力／設定／選択された上述の各種情報が保存される。そして、前記ＣＰＵは、上述の入力情報、設定情報及び選択情報に基づいて超音波診断装置１００の各ユニットを統括的に制御することにより当該被検体のボリュームデータを収集し、更に、得られたボリュームデータに基づいてレンダリング画像データや単画像ステレオグラムの生成とその表示を行なう。
【００４５】
（単画像ステレオグラムの生成／表示手順）
次に、本実施例における単画像ステレオグラムの生成／表示手順につき図７のフローチャートを用いて説明する。尚、以下でも、Ｂモードデータに基づいてボリュームデータを生成する場合について述べるが、これに限定されない。
【００４６】
ボリュームデータの収集に先立ち、超音波診断装置１００の操作者は、入力部８において被検体情報を入力した後、ボリュームデータ生成条件の設定、レンダリング画像データ生成条件及び単画像ステレオグラム生成条件の設定、画像データ表示条件の設定、タイル画像の選択等を行なう。そして、これらの入力情報、設定情報及び選択情報は、システム制御部９が備える記憶回路に保存される（図７のステップＳ１）。
【００４７】
上述の初期設定が終了したならば、操作者は、ボリュームデータ生成開始コマンドを入力部８にて入力し（図７のステップＳ２）、このコマンド信号がシステム制御部９へ供給されることにより当該被検体の観察部位を中心とした３次元領域におけるボリュームデータの収集が開始される。
【００４８】
ボリュームデータの収集に際し、上述のボリュームデータ生成開始コマンドを受信したシステム制御部９は、送信部２１の送信遅延回路２１２及び受信部２２の受信遅延回路２２２に対し予め設定されたボリュームデータ生成条件に対応した走査制御信号を供給する。
【００４９】
一方、送信部２１のレートパルス発生器２１１は、レートパルスを生成して送信遅延回路２１２に供給し、送信遅延回路２１２は、システム制御部９から供給された走査制御信号に基づいて前記３次元領域における所定の深さに超音波を集束するための集束用遅延時間と最初の超音波送受信方向（θ１、φ１）に超音波を送信するための偏向用遅延時間を前記レートパルスに与えてＭｔチャンネルの駆動回路２１３に供給する。次いで、駆動回路２１３は、送信遅延回路２１２から供給されたレートパルスに基づいて駆動信号を生成し、この駆動信号を超音波プローブ３に設けられたＭｔ個の送信用振動素子に供給して被検体内に送信超音波を放射する。
【００５０】
放射された送信超音波の一部は、音響インピーダンスの異なる被検体の臓器境界面や組織にて反射し、超音波プローブ３に設けられたＭｒ個の受信用振動素子によって受信されてＭｒチャンネルの電気的な受信信号に変換される。次いで、この受信信号は、受信部２２のＡ／Ｄ変換器２２１においてデジタル信号に変換され、更に、Ｍｒチャンネルの受信遅延回路２２２において所定の深さからの受信超音波を収束するための集束用遅延時間と超音波送受信方向（θ１、φ１）からの受信超音波に対し強い受信指向性を設定するための偏向用遅延時間がシステム制御部９から供給された上述の走査制御信号に基づいて与えられた後加算器２２３にて整相加算される。そして、整相加算後の受信信号が供給された受信信号処理部４の包絡線検波器４１及び対数変換器４２は、この受信信号に対して包絡線検波と対数変換を行なってＢモードデータを生成し、得られたＢモードデータは、超音波送受信方向（θ１、φ１）を付帯情報としてボリュームデータ生成部５の超音波データ記憶部に保存される。
【００５１】
次いで、システム制御部９は、送信部２１の送信遅延回路２１２及び受信部２２の受信遅延回路２２２における遅延時間を制御してθ方向にΔθ、φ方向にΔφずつ順次更新された超音波送受信方向（θｐ、φｑ）（θｐ＝θ１＋（ｐ−１）Δθ（ｐ＝１〜Ｐ）、φｑ＝φ１＋（ｑ−１）Δφ（ｑ＝１〜Ｑ）、但し、超音波送受信方向（θ１、φ１）を除く）の各々に対し同様の手順で超音波を送受信して３次元走査を行なう。そして、各々の送受信方向にて得られたＢモードデータも上述の超音波送受信方向を付帯情報としてボリュームデータ生成部５の超音波データ記憶部に保存される。
【００５２】
所定３次元領域におけるＢモードデータの生成と保存が終了したならば、ボリュームデータ生成部５の補間処理部は、前記超音波データ記憶部から読み出した複数のＢモードデータを超音波送受信方向（θｐ、φｑ）（θｐ＝θ１＋（ｐ−１）Δθ（ｐ＝１〜Ｐ）、φｑ＝φ１＋（ｑ−１）Δφ（ｑ＝１〜Ｑ））に対応させて配列することにより３次元Ｂモードデータを形成し、更に、この３次元Ｂモードデータを構成する画素を補間処理してボリュームデータを生成する。そして、得られたボリュームデータは、ボリュームデータ生成部５に設けられたボリュームデータ記憶部に保存される（図７のステップＳ３）。
【００５３】
次いで、入力部８の視点設定機能８１は、このとき生成されたボリュームデータに対して視点及び視線方向を設定し、画像データ生成部６のレンダリング画像データ生成部６１に設けられたフレームバッファ６１１は、設定された視点を基準として前記ボリュームデータのボクセルを座標変換することにより３次元的な輝度分布データを生成し、得られた輝度分布データを自己の記憶回路に保存する。
【００５４】
一方、レンダリング画像データ生成部６１のＺバッファ６１２は、上述の視点を基準とした前記ボリュームデータのボクセルの３次元的な深度情報を算出し、得られた深度情報を自己の記憶回路に保存すると共に、これらの深度情報に対応させた明度を有する２次元的なデプステクスチャを生成する。そして、得られたデプステクスチャを画像データ生成部６の画質調整部６３へ供給する（図７のステップＳ４）。
【００５５】
上述のＺバッファ６１２からデプステクスチャの供給を受けた画質調整部６３は、伝達関数保管部６２に予め保管されている各種伝達関数の中から所定の伝達関数を読み出し、この伝達関数に基づいて前記デプステクスチャの画素値を変換処理することによりデプスマップを生成する（図７のステップＳ５）。そして、得られたデプスマップを表示部７のモニタ７２に表示する（図７のステップＳ６）。
【００５６】
このとき、表示部７に表示されたデプスマップを観察した超音波診断装置１００の操作者は、得られたデプスマップの画質が不十分な場合、新たな伝達関数を選択するための指示信号を入力部８の伝達関数選択機能８２を用いて入力する。そして、システム制御部９を介して上述の指示信号を受信した画質調整部６３は、伝達関数保管部６２から他の伝達関数を読み出し（図７のステップＳ７）、この伝達関数に基づいた前記デプステクスチャの変換処理により新たなデプスマップを生成し表示部７に表示する（図７のステップＳ５及びＳ６）。
【００５７】
又、表示部７に表示されたデプスマップの観察により所望のデプスマップが生成されたことが確認された場合、操作者は、選択終了の指示信号を入力部８の伝達関数選択機能８２を用いて入力し、システム制御部９を介して上述の指示信号を受信したステレオグラム生成部６４は、画質調整部６３から供給されるデプスマップを処理して単画像ステレオグラムを生成する（図７のステップＳ８）。
【００５８】
一方、レンダリング画像データ生成部６１のレンダリング処理部６１３は、フレームバッファ６１１から読み出した輝度分布データ及びＺバッファ６１２から読み出した深度情報を処理してレンダリング画像データを生成する（図７のステップＳ９）。そして、このとき得られたレンダリング画像データと上述のステップＳ８において生成された単画像ステレオグラムは表示部７の表示データ生成部７１に供給され、表示データ生成部７１は、これらの画像データを所定の画像データ表示条件に従って合成しモニタ７２に表示すると共に、必要に応じてプリンタ７３に出力する（図７のステップＳ１０）。
【００５９】
（変形例）
次に、本実施例の変形例について説明する。この変形例における超音波診断装置では、当該被検体の観察部位を含む３次元領域のボリュームデータに基づいて生成したレンダリング画像データとこのレンダリング画像データの生成過程で得られるデプステクスチャの各々を所定の伝達関数に基づいて画質調整する。そして、画質調整後のレンダリング画像データ及びデプステクスチャを合成処理することによりデプスマップを生成し、このデプスマップを用いて単画像ステレオグラムの生成を行なう。
【００６０】
（装置の構成と機能）
本変形例の超音波診断装置の構成と機能につき図８を用いて説明する。図８は、本変形例における超音波診断装置の全体構成を示すブロック図であり、この図８において、図１に示した超音波診断装置１００のユニットと同一の構成及び機能を有するユニットは同一の符号を付加し詳細な説明は省略する。
【００６１】
即ち、図８に示す本変形例の超音波診断装置１５０は、上述の超音波診断装置１００と同様にして、被検体の観察部位を含む３次元領域に対して超音波パルス（送信超音波）を送信し、この送信によって得られた超音波反射波（受信超音波）を電気信号（受信信号）に変換する複数個の振動素子が２次元配列された超音波プローブ３と、前記被検体の所定方向に対して超音波パルスを送信するための駆動信号を前記振動素子に供給し、これらの振動素子から得られた複数チャンネルの受信信号を整相加算する送受信部２と、整相加算後の受信信号を処理してＢモードデータを生成する受信信号処理部４と、上述の超音波による３次元走査によって得られたＢモードデータを超音波送受信方向に対応させて配列することによりボリュームデータを生成するボリュームデータ生成部５を備えている。
【００６２】
又、超音波診断装置１５０は、前記ボリュームデータを処理してレンダリング画像データ及び単画像ステレオグラムを生成する画像データ生成部６ａと、これらの画像データを表示する表示部７と、被検体情報の入力、ボリュームデータ生成条件、画像データ生成条件及び画像データ表示条件の設定、ボリュームデータに対する視点の設定、デプステクスチャの画質調整に好適な伝達関数の選択、更には、各種コマンド信号の入力等を行なう入力部８と、上述の各ユニットを統括的に制御し、レンダリング画像データや単画像ステレオグラムの生成と表示を実行するシステム制御部９を備えている。
【００６３】
画像データ生成部６ａは、ボリュームデータ生成部５のボリュームデータ記憶部５３に保存された当該被検体のボリュームデータをレンダリング処理してレンダリング画像データを生成するレンダリング画像データ生成部６１と、後述のデプスマップの画質調整及びレンダリング画像データの画質調整に必要な各種の伝達関数が予め保管されている伝達関数保管部６２ａと、前記レンダリング画像データの生成過程で得られる２次元的なデプステクスチャを伝達関数保管部６２ａから供給されるデプステクスチャ用伝達関数によって画質調整する第１の画質調整部６３ａと、前記レンダリング画像データを伝達関数保管部６２ａから供給されるレンダリング画像データ用伝達関数によって画質調整する第２の画質調整部６３ｂと、画質調整されたデプステクスチャ及びレンダリング画像データを合成してデプスマップを生成するデータ合成部６５と、得られたデプスマップに基づいて単画像ステレオグラムを生成するステレオグラム生成部６４ａを備えている。
【００６４】
伝達関数保管部６２ａは、デプステクスチャの画質調整に使用される各種のデプステクスチャ用伝達関数が予め保管されている第１の伝達関数記憶領域とレンダリング画像データの画質調整に使用される各種のレンダリング画像データ用伝達関数が予め保管されている第２の伝達関数記憶領域を有している。
【００６５】
第１の画質調整部６３ａは、レンダリング画像データ生成部６１のＺバッファ６１２から供給される２次元的なデプステクスチャに示された所望の観察部位を高いコントラスト分解能あるいは空間分解能で観測するために、この前記デプステクスチャの画素を伝達関数保管部６２ａから供給される好適なデプステクスチャ用伝達関数に基づいて変換処理（画質調整）する。同様にして、第２の画質調整部６３ｂは、レンダリング画像データ生成部６１のレンダリング処理部６１３から供給されるレンダリング画像データの画素を伝達関数保管部６２ａから供給される好適なレンダリング画像データ用伝達関数に基づいて変換処理する。
【００６６】
一方、データ合成部６５は、第１の画質調整部６３ａから供給される画質調整後のデプステクスチャと第２の画質調整部６３ｂから供給される画質調整後のレンダリング画像データに対し、例えば、加算合成や重み付け加算合成等の合成処理を行なってデプスマップを生成し、ステレオグラム生成部６４ａは、データ合成部６５から供給されるデプスマップに基づいて単画像ステレオグラムを生成する。
【００６７】
（単画像ステレオグラムの生成／表示手順）
次に、本変形例における単画像ステレオグラムの生成／表示手順につき図９のフローチャートを用いて説明する。但し、図９において、図７に示した第１の実施例と同一のステップは同一の符号を付加し詳細な説明は省略する。
【００６８】
即ち、第１の実施例と同様にして、ステップＳ１においてボリュームデータ生成条件、レンダリング画像データ生成条件、単画像ステレオグラム生成条件、画像データ表示条件等の初期設定を行なった後ステップＳ２においてボリュームデータ生成開始コマンドを入力部８にて入力し、ステップＳ３において当該被検体の観察部位におけるボリュームデータの収集と保存が行なわれる。
【００６９】
次いで、入力部８の視点設定機能８１は、このとき生成されたボリュームデータに対して視点及び視線方向を設定し、画像データ生成部６ａのレンダリング画像データ生成部６１に設けられたフレームバッファ６１１は、設定された視点を基準として前記ボリュームデータのボクセルを座標変換することにより３次元的な輝度分布データを生成し自己の記憶回路に保存する。
【００７０】
一方、レンダリング画像データ生成部６１のＺバッファ６１２は、上述の視点を基準とした前記ボリュームデータのボクセルの３次元的な深度情報を算出し、得られた深度情報を自己の記憶回路に保存する。更に、得られた深度情報に対応させた明度を有する２次元的なデプステクスチャを生成し、画像データ生成部６ａの第１の画質調整部６３ａへ供給する（図９のステップＳ２１）。
【００７１】
上述のＺバッファ６１２からデプステクスチャの供給を受けた第１の画質調整部６３ａは、伝達関数保管部６２ａの第１の伝達関数記憶領域に予め保管されている各種デプステクスチャ用伝達関数の中から好適なデプステクスチャ用伝達関数を読み出し、このデプステクスチャ用伝達関数に基づいて前記デプステクスチャの画質調整を行なう（図９のステップＳ２２）。
【００７２】
一方、レンダリング画像データ生成部６１のレンダリング処理部６１３は、フレームバッファ６１１から読み出した輝度分布データ及びＺバッファ６１２から読み出した深度情報を処理してレンダリング画像データを生成し（図９のステップＳ２３）、第２の画質調整部６３ｂへ供給する。そして、レンダリング処理部６１３からレンダリング画像データの供給を受けた第２の画質調整部６３ｂは、伝達関数保管部６２ａの第２の伝達関数記憶領域に予め保管されている各種レンダリング画像データ用伝達関数の中から好適なレンダリング画像データ用伝達関数を読み出し、このレンダリング画像データ用伝達関数に基づいて前記レンダリング画像データの画質調整を行なう（図９のステップＳ２４）。
【００７３】
次いで、データ合成部６５は、第１の画質調整部６３ａから供給される画質調整後のデプステクスチャと第２の画質調整部６３ｂから供給される画質調整後のレンダリング画像データを合成してデプスマップを生成し（図９のステップＳ２５）、得られたデプスマップを表示部７のモニタ７２に表示する（図９のステップＳ２６）。
【００７４】
このとき、表示部７に表示されたデプスマップを観察した超音波診断装置１５０の操作者は、得られたデプスマップの画質が不十分な場合、新たなデプステクスチャ用伝達関数あるいはレンダリング画像データ用伝達関数を選択するための指示信号を入力部８の伝達関数選択機能８２を用いて入力する。そして、システム制御部９を介して上述の指示信号を受信した第１の画質調整部６３ａあるいは第２の画質調整部６３ｂは、伝達関数保管部６２ａから他のデプステクスチャ用伝達関数あるいはレンダリング画像データ用伝達関数を読み出し（図９のステップＳ２７）、これらの伝達関数に基づいて新たなデプスマップを生成して表示部７に表示する（図９のステップＳ２２、Ｓ２４乃至Ｓ２６）。
【００７５】
又、表示部７に表示されたデプスマップの観察により所望のデプスマップが生成されたことが確認された場合、操作者は、選択終了の指示信号を入力部８の伝達関数選択機能８２を用いて入力し、システム制御部９を介して上述の指示信号を受信したステレオグラム生成部６４ａは、データ合成部６５から供給されるデプスマップを処理して単画像ステレオグラムを生成する（図９のステップＳ２８）。
【００７６】
そして、このとき得られた単画像ステレオグラムと上述のステップＳ２３において生成されたレンダリング画像データは表示部７の表示データ生成部７１に供給され、表示データ生成部７１は、これらの画像データを所定の画像データ表示条件に従って合成しモニタ７２に表示すると共に、必要に応じてプリンタ７３に出力する（図９のステップＳ２９）。
【００７７】
以上述べた本発明の第１の実施例及びその変形例によれば、当該被検体に対する超音波３次元走査によって収集されたボリュームデータのデプステクスチャを画質調整することによりデプスマップを生成し、このデプスマップに基づいて単画像ステレオグラムを生成することにより観察部位の３次元構造を立体的に観察することが可能となる。
【００７８】
特に、単画像ステレオグラムを生成することにより従来のステレオグラムを観察する際に使用してきた特殊なハードウエアや表示装置が不要となる。このため、装置の構成が簡単になると共に観察部位の３次元構造を略リアルタイムで観察することができる。
【００７９】
更に、印刷出力された単画像ステレオグラムを用いても同様な３次元構造の立体視が可能となるため、超音波診断装置が設置されていない院内や他の医療施設においても所望のタイミングでの観察が可能となりその保存も容易に行なうことができる。又、観察部位が胎児の場合には、印刷出力された単画像ステレオグラムを妊婦らに貸与することにより良質な医療サービスを提供することが可能となる。
【００８０】
又、上述の変形例によれば、画質調整後のデプステクスチャ及びレンダリング画像データを合成してデプスマップを生成し、このデプスマップに基づいて単画像ステレオグラムを生成しているため、画質調整されたデプステクスチャをデプスマップとする第１の実施例の方法と比較して、更に詳細な３次元構造の立体視が可能となる。
【実施例２】
【００８１】
次に、本発明の第２の実施例について説明する。この第２の実施例における画像データ生成装置は、別途設置された超音波診断装置等の医用画像診断装置によって予め収集された当該被検体の観察部位を含む３次元領域のボリュームデータに基づいてレンダリング画像データを生成する際、その過程で得られるＺバッファのデプステクスチャを所定の伝達関数に基づいて画質調整することにより所望のデプスマップを生成し、このデプスマップを用いて単画像ステレオグラムの生成を行なう。
【００８２】
（装置の構成）
本実施例の画像データ生成装置の構成につき図１０を用いて説明する。図１０は、本実施例における画像データ生成装置の全体構成を示すブロック図であり、この図１０において、図１に示した超音波診断装置１００のユニットと同一の構成及び機能を有するユニットは同一の符号を付加し詳細な説明は省略する。
【００８３】
即ち、本実施例の超音波画像生成装置２００は、別途設置された図示しない医用画像診断装置によって予め収集されネットワークあるいは大容量の記憶媒体を介して供給された当該被検体のボリュームデータが保存されているボリュームデータ記憶部１０と、ボリュームデータ記憶部１０から読み出したボリュームデータを処理してレンダリング画像データ及び単画像ステレオグラムを生成する画像データ生成部６と、これらの画像データを表示する表示部７と、被検体情報の入力、タイル画像の選択、ボリュームデータ生成条件、画像データ生成条件及び画像データ表示条件の設定、ボリュームデータに対する視点の設定、デプステクスチャの画質調整に好適な伝達関数の選択、更には、各種コマンド信号の入力等を行なう入力部８と、上述の各ユニットを統括的に制御し、レンダリング画像データや単画像ステレオグラムの生成と表示を実行するシステム制御部９を備えている。
【００８４】
そして、これらの各ユニットを用いて単画像ステレオグラムの生成と表示が行なわれるが、その手順は図７に示した第１の実施例におけるステップＳ４乃至Ｓ１０と同様であるため説明を省略する。
【００８５】
（変形例）
次に、本実施例の変形例について説明する。この変形例における画像データ生成装置では、別途設置された医用画像診断装置によって予め収集された当該被検体の観察部位を含む３次元領域のボリュームデータに基づいてレンダリング画像データを生成する際、レンダリング画像データの生成過程で得られるデプステクスチャと前記レンダリング画像データを所定の伝達関数に基づいて画質調整する。そして画質調整後のデプステクスチャ及びレンダリング画像データを合成してデプスマップを生成し、得られたデプスマップを用いて単画像ステレオグラムの生成を行なう。
【００８６】
（装置の構成と機能）
本変形例の画像データ生成装置の構成につき図１１を用いて説明する。図１１は、本変形例における画像データ生成装置の全体構成を示すブロック図であり、この図１１において、図１に示した超音波診断装置１００あるいは図８に示した超音波診断装置１５０のユニットと同一の構成及び機能を有するユニットは同一の符号を付加し詳細な説明は省略する。
【００８７】
即ち、図１１に示す本変形例の画像データ生成装置２５０は、別途設置された図示しない超音波診断装置等の画像診断装置によって予め収集されネットワークあるいは大容量の記憶媒体を介して供給された当該被検体のボリュームデータが保存されているボリュームデータ記憶部１０と、前記ボリュームデータ記憶部１０から読み出したボリュームデータを処理してレンダリング画像データ及び単画像ステレオグラムを生成する画像データ生成部６ａと、これらの画像データを表示する表示部７と、被検体情報の入力、タイル画像の選択、ボリュームデータ生成条件、画像データ生成条件及び画像データ表示条件の設定、ボリュームデータに対する視点の設定、デプステクスチャ及びレンダリング画像データの画質調整に好適な伝達関数の選択、更には、各種コマンド信号の入力等を行なう入力部８と、上述の各ユニットを統括的に制御し、レンダリング画像データや単画像ステレオグラムの生成と表示を実行するシステム制御部９を備えている。そして、これらの各ユニットを用いて単画像ステレオグラムの生成と表示が行なわれるが、その手順は図９に示した第１の実施例の変形例におけるステップＳ２１乃至Ｓ２９と同様であるため説明を省略する。
【００８８】
以上述べた本発明の第２の実施例及びその変形例によれば、別途設置された医用画像診断装置によって予め収集された当該被検体のボリュームデータに基づくデプステクスチャを画質調整することによりデプスマップを生成し、このデプスマップに基づいて単画像ステレオグラムを生成することにより観察部位の３次元構造を立体的に観察することが可能となる。
【００８９】
特に、単画像ステレオグラムを生成することにより、従来のステレオグラムを観察する際に使用してきた特殊なハードウエアや表示装置が不要となる。このため、装置の構成が簡単になると共に観察部位の３次元構造を略リアルタイムで観察することができる。
【００９０】
更に、印刷出力された単画像ステレオグラムを用いても同様な３次元構造の立体視が可能となるため、医用画像診断装置が設置されていない院内や他の医療施設においても所望のタイミングでの観察が可能となりその保存も容易に行なうことができる。又、観察部位が胎児の場合には、印刷出力された単画像ステレオグラムを妊婦らに貸与することにより良質な医療サービスを提供することが可能となる。
【００９１】
又、上述の変形例によれば、画質調整後のデプステクスチャ及びレンダリング画像データを合成してデプスマップを生成し、このデプスマップに基づいて単画像ステレオグラムを生成しているため、画質調整されたデプステクスチャをデプスマップとする第２の実施例の方法と比較して、更に詳細な３次元構造の立体視が可能となる。
【００９２】
更に、別途設置された医用画像診断装置からネットワーク等を介して供給されるボリュームデータを用いて単画像ステレオグラムの生成を行なっているため、操作者は、時間や場所の制約をあまり受けることなく当該被検体に対する診断を効率よく行なうことができる。
【００９３】
以上、本発明の実施例及びその変形例について述べてきたが、本発明は、上述の実施例及びその変形例に限定されるものではなく、更に変形して実施することが可能である。例えば、上述の第１の実施例及びその変形例では、複数の振動素子が２次元配列された超音波プローブ３を用いて当該被検体の観察部位に対し３次元走査を行なう場合について述べたが、複数の振動素子が１次元配列された超音波プローブを機械的に移動させることによって前記観察部位に対する３次元走査を行なってもよい。又、被検体から得られる受信信号を処理して超音波データとしてのＢモードデータを生成し、このＢモードデータに基づいてボリュームデータを生成する場合について述べたが、カラードプラデータ等の他の超音波データに基づいてボリュームデータを生成しても構わない。
【００９４】
一方、上述の第２の実施例及びその変形例では、単画像ステレオグラムとレンダリング画像データを同時表示あるいは同時印刷する場合について述べたが単画像ステレオグラムのみを表示あるいは印刷出力しても構わない。又、デプステクスチャ及びレンダリング画像データに対する画質調整では、画質調整後のデプステクスチャ及びレンダリング画像データの合成によって生成されるデプスマップを表示部７に表示しながら画質調整を繰り返し行なう場合について述べたが、画質調整前あるいは画質調整後のデプステクスチャやレンダリング画像データを前記デプスマップと共に表示しても構わない。
【００９５】
更に、画質調整されたデプステクスチャ及びレンダリング画像データを合成してデプスマップを生成する場合について述べたが、デプステクスチャあるいはレンダリング画像データの何れか一方に対して画質調整を行なってもよい。
【００９６】
又、上述の第１の実施例及び第２の実施例とその変形例では、レンダリング画像データの生成過程でＺバッファ６１２において得られるデプステクスチャを用いて単画像ステレオグラムを生成する場合について述べたが、単画像ステレオグラムの生成を目的としてボリュームデータを収集し、このボリュームデータのデプステクスチャを用いて単画像ステレオグラムを生成してもよい。
【００９７】
又、タイル画像を単画像ステレオグラムの生成における表現テクスチャとして用いたが、ランダムドット画像等の他の画像を表現テクスチャとして用いてもよい。尚、単画像ステレオグラムの生成におけるタイル画像あるいはランダムドット画像のシフト量は、例えば、デプスマップの画素値に比例して設定されるが、その比例係数は表示部７や操作者の状態に依存するため、比例係数の調整機能を入力部８に設けることが望ましい。
【００９８】
更に、伝達関数保管部６２（６２ａ）においてルックアップテーブルあるいは関数等によって予め保管された各種伝達関数の中から好適な伝達関数を選択し、この伝達関数を用いてデプステクスチャやレンダリング画像データの画質調整を行なう場合について述べたが、操作者が、入力部８等において任意に設定した伝達関数を用いて上述の画質調整を行なってもよい。
【符号の説明】
【００９９】
２…送受信部
２１…送信部
２２…受信部
３…超音波プローブ
４…受信信号処理部
５…ボリュームデータ生成部
６、６ａ…画像データ生成部
６１…レンダリング画像データ生成部
６１１…フレームバッファ
６１２…Ｚバッファ
６１３…レンダリング処理部
６２、６２ａ…伝達関数保管部
６３、６３ａ、６３ｂ…画質調整部
６４、６４ａ…ステレオグラム生成部
６５…データ合成部
７…表示部
７１…表示データ生成部
７２…モニタ
７３…プリンタ
８…入力部
８１…視点設定機能
８２…伝達関数選択機能
９…システム制御部
１０…ボリュームデータ記憶部
１００、１５０…超音波診断装置
２００、２５０…画像データ生成装置
【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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