(57)【要約】【課題】任意の断面で破断した注目領域の像を生成できる画像生成装置及びプログラムを提供する。【解決手段】再構成された、三次元空間中の画像ボクセルデータを受け入れ、当該画像ボクセルデータの複数の断面で二次元注目領域の指定を受け入れ、当該指定された二次元注目領域の各々に基づいて、三次元空間中で二次元注目領域に対応する少なくとも一つの三次元注目領域を生成する。受け入れた画像ボクセルデータに対応し、少なくとも一つの三次元注目領域のいずれかに含まれるか否かによりボクセル値を異ならせた注目領域ボクセルデータを用い、輪郭線を生成して、当該輪郭線を、規定された面に含まれる画像ボクセルデータとともに描画する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の断層画像から再構成された、三次元空間中の画像ボクセルデータを受け入れる画像受入手段と、
前記画像ボクセルデータのうち複数の面に含まれるボクセルデータの表す画像を表示し、当該画像上で少なくとも一つの二次元注目領域の指定を受け入れる指定受入手段と、
当該指定された二次元注目領域の各々に基づいて、前記三次元空間中で二次元注目領域に対応する少なくとも一つの三次元注目領域を生成する手段と、
前記受け入れた画像ボクセルデータに対応し、少なくとも一つの三次元注目領域のいずれかに含まれるか否かによりボクセル値を異ならせた注目領域ボクセルデータを記憶する記憶手段と、
前記三次元空間中の面を規定する情報を受け入れて、当該面に含まれる注目領域ボクセルデータを前記記憶手段から読み出すとともに、その境界を表す輪郭線を生成する輪郭線生成手段と、
前記生成した輪郭線を、前記規定された面に含まれる画像ボクセルデータとともに描画する描画手段と、
を含む画像生成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像生成装置であって、
前記注目領域ボクセルデータのボクセル値は、三次元注目領域外であることを表すＶextと、三次元注目領域内であることを表すＶintとの間の値に設定されており、
隣接するボクセルデータが三次元注目領域外であるボクセルデータは、三次元注目領域の境界までの距離に応じて、三次元注目領域外であることを表すＶextと、三次元注目領域内であることを表すＶintとの間の値に設定され、
前記輪郭線生成手段は、前記読み出した注目領域ボクセルデータに対応する画像ボクセルデータにおいて、前記注目領域ボクセルデータが三次元注目領域外であることを表すＶextと、三次元注目領域内であることを表すＶintとの中間値を通る線分に相当する位置を、境界を表す輪郭線の位置と定めて、輪郭線を生成する画像生成装置。
【請求項３】
コンピュータを、
複数の断層画像から再構成された、三次元空間中の画像ボクセルデータを受け入れる画像受入手段と、
前記画像ボクセルデータのうち複数の面に含まれるボクセルデータの表す画像を表示し、当該画像上で少なくとも一つの二次元注目領域の指定を受け入れる指定受入手段と、
当該指定された二次元注目領域の各々に基づいて、前記三次元空間中で二次元注目領域に対応する少なくとも一つの三次元注目領域を生成する手段と、
前記受け入れた画像ボクセルデータに対応し、少なくとも一つの三次元注目領域のいずれかに含まれるか否かによりボクセル値を異ならせた注目領域ボクセルデータを記憶する記憶手段と、
前記三次元空間中の面を規定する情報を受け入れて、当該面に含まれる注目領域ボクセルデータを前記記憶手段から読み出すとともに、その境界を表す輪郭線を生成する輪郭線生成手段と、
前記生成した輪郭線を、前記規定された面に含まれる画像ボクセルデータとともに描画する描画手段と、
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】
本発明は、断層画像から再構成された画像を処理する画像生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＴ（Computer Tomography）等により、対象の複数の断層画像から、対象内部の三次元像を再構成することが広く行われている。
【０００３】
再構成された三次元像は、所定座標系に配列されたボクセルの値（立体的に配列されたピクセル値のデータ）として表現される。このボクセル値を所定閾値として比較し、比較の結果、表面データとして取り出されるボクセルを幾何的にモデル化し、このモデル化した像に、仮に外部から光を当てたとしたときの反射率を、当該光の光源との距離や角度によって計算し、三次元表示を行う技術がある（非特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】福西康修、３Ｄ−ＣＴ画像作成の基礎、日本放射線技術学会近畿部会雑誌、日本国、２００７年９月、第１３巻，２号、２０−２９ページ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の技術によると、対象内部の三次元的な構造を認識することはできても、その詳しい内部構造までを視認できない。そこで再構成像の元となった断層画像とともに表示をすることが考えられるが、例えば医学用途とする場合、患部等の注目領域（ＲＯＩ：Region Of Interest）を設定するが、この注目領域は必ずしも断層方向に広がっているとは限られないので、組織の外観像やその予め決められた方向の断層像からでは状況を把握しにくい場合がある。
【０００６】
またボクセルを任意の断面で破断して注目領域を任意の断面で視認する像を得ようとすると、注目領域の設定はボクセル単位で行われているため、断面によっては注目領域の輪郭線にジャギーが生じてしまい、像の把握はやはり困難となってしまう。
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、任意の断面で破断した注目領域の像を生成できる画像生成装置及びプログラムを提供することをその目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、画像生成装置であって、複数の断層画像から再構成された、三次元空間中の画像ボクセルデータを受け入れる画像受入手段と、前記画像ボクセルデータのうち複数の面に含まれるボクセルデータの表す画像を表示し、当該画像上で少なくとも一つの二次元注目領域の指定を受け入れる指定受入手段と、当該指定された二次元注目領域の各々に基づいて、前記三次元空間中で二次元注目領域に対応する少なくとも一つの三次元注目領域を生成する手段と、前記受け入れた画像ボクセルデータに対応し、少なくとも一つの三次元注目領域のいずれかに含まれるか否かによりボクセル値を異ならせた注目領域ボクセルデータを記憶する記憶手段と、前記三次元空間中の面を規定する情報を受け入れて、当該面に含まれる注目領域ボクセルデータを前記記憶手段から読み出すとともに、その境界を表す輪郭線を生成する輪郭線生成手段と、前記生成した輪郭線を、前記規定された面に含まれる画像ボクセルデータとともに描画する描画手段と、を含むこととしたものである。
【０００９】
またここで、前記注目領域ボクセルデータのボクセル値は、三次元注目領域外であることを表すＶextと、三次元注目領域内であることを表すＶintとの間の値に設定されており、隣接するボクセルデータが三次元注目領域外であるボクセルデータは、三次元注目領域の境界までの距離に応じて、三次元注目領域外であることを表すＶextと、三次元注目領域内であることを表すＶintとの間の値に設定され、前記輪郭線生成手段は、前記読み出した注目領域ボクセルデータに対応する画像ボクセルデータにおいて、前記注目領域ボクセルデータが三次元注目領域外であることを表すＶextと、三次元注目領域内であることを表すＶintとの中間値を通る線分に相当する位置を、境界を表す輪郭線の位置と定めて、輪郭線を生成することとしてもよい。
【００１０】
また本発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータを、複数の断層画像から再構成された、三次元空間中の画像ボクセルデータを受け入れる画像受入手段と、前記画像ボクセルデータのうち複数の面に含まれるボクセルデータの表す画像を表示し、当該画像上で少なくとも一つの二次元注目領域の指定を受け入れる指定受入手段と、当該指定された二次元注目領域の各々に基づいて、前記三次元空間中で二次元注目領域に対応する少なくとも一つの三次元注目領域を生成する手段と、前記受け入れた画像ボクセルデータに対応し、少なくとも一つの三次元注目領域のいずれかに含まれるか否かによりボクセル値を異ならせた注目領域ボクセルデータを記憶する記憶手段と、前記三次元空間中の面を規定する情報を受け入れて、当該面に含まれる注目領域ボクセルデータを前記記憶手段から読み出すとともに、その境界を表す輪郭線を生成する輪郭線生成手段と、前記生成した輪郭線を、前記規定された面に含まれる画像ボクセルデータとともに描画する描画手段と、として機能させることとしたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、任意の断面で破断した注目領域の像を生成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像生成装置の構成例を表すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る画像生成装置の例を表す機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る画像生成装置が処理するボクセルデータのある面での配列例と、当該配列されたボクセルの内部を通過するよう設定された輪郭線とを表す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る画像生成装置が処理するボクセルデータの指定された面での配列例を表す説明図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る画像生成装置による輪郭線生成処理の例を表す説明図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る画像生成装置による輪郭線生成処理の例を表すもう一つの説明図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る画像生成装置による輪郭線生成処理の具体的例を表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本発明の実施の形態に係る画像生成装置は、図１に例示するように、制御部１１と、記憶部１２と、操作部１３と、表示部１４と、入出力部１５とを含んで構成されている。
【００１４】
制御部１１は、ＣＰＵなどのプログラム制御デバイスであり、記憶部１２に格納されたプログラムに従って動作する。本実施の形態では、この制御部１１は、入出力部１５を介して複数の断層画像から再構成された、三次元空間中の画像ボクセルデータを受け入れる。またこの制御部１１は、断層画像上で少なくとも一つの二次元注目領域の指定を受け入れ、当該指定された二次元注目領域の各々に基づいて、次元空間中で二次元注目領域に対応する少なくとも一つの三次元注目領域を生成する。制御部１１は、受け入れた画像ボクセルデータに対応し、少なくとも一つの三次元注目領域のいずれかに含まれるか否かによりボクセル値を異ならせた注目領域ボクセルデータを生成して記憶部１２に格納する。また制御部１１は三次元空間中の面を規定する情報を受け入れて、当該面に含まれる注目領域ボクセルデータを記憶部１２から読み出すとともに、その境界を表す輪郭線を生成し、当該生成した輪郭線を、規定された面に含まれる画像ボクセルデータとともに描画した画像を表示部１４に出力する。この制御部１１の詳しい処理については、後に説明する。
【００１５】
記憶部１２は、メモリデバイス等であり、制御部１１によって実行されるプログラムを保持している。このプログラムは、ＤＶＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ可読な記録媒体に格納されて提供され、この記憶部１２に格納されたものであってもよい。またこの記憶部１２は、制御部１１のワークメモリとしても動作する。
【００１６】
操作部１３は、マウスやキーボード等を含んで構成される。この操作部１３は、利用者の操作を受け入れて制御部１１に対して当該操作の内容を表す情報を出力する。表示部１４は、ディスプレイ等であり、制御部１１から入力される指示に従って、指示された情報をディスプレイに表示出力する。入出力部１５は、ＵＳＢインタフェース等であり、例えばＣＴ装置が撮像した断層画像に基づいて生成した、三次元再構成画像を受け入れて制御部１１に出力する。
【００１７】
本実施の形態においては、制御部１１は、記憶部１２に格納されたプログラムを実行することにより、機能的に図２に例示する構成を具現化する。この制御部１１は、機能的には、画像受入部２１と、指定受入部２２と、領域生成部２３と、データ記憶部２４と、輪郭線生成部２５と、描画部２６とを含む。
【００１８】
ここで画像受入部２１は、入出力部１５を介して、複数の断層画像から再構成された、三次元再構成画像を受け入れて記憶部１２に格納する。ここで三次元再構成画像は、例えば互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ軸方向にそれぞれ配列された立方体状の仮想的な画素（画像ボクセルデータ）である。以下の説明では断層画像はＸ軸とＹ軸とで張られる面内で撮像されたものであるとする。つまり三次元再構成画像は、Ｚ軸方向に互いに異なる位置で撮像された断層画像に基づいて再構成されたものであるとする。Ｘ，Ｙの各軸は仮に対象を人体とする場合、横断面に平行な断層画像を得ていたとすると、頭頂から足元へ向かう軸（矢状面と冠状面との交線）をＺ軸とし、横断面のうち、人体の前後方向をＹ軸、人体の左右方向をＸ軸とするよう規定すればよい。
【００１９】
指定受入部２２は、記憶部１２に格納した画像ボクセルデータのうちから所定のＸＹ面、ＹＺ面、またはＸＺ面に配列されているボクセルデータ群を取り出して、当該ボクセルデータ群で表される画像を表示部１４に表示出力する。またこの指定受入部２２は、この表示した画像において二次元注目領域の指定を受け入れる。具体的にこの指定受入部２２は、利用者の指示により表示する面を選択する。そして選択した面に配列されたボクセルデータ群が表す画像を、表示部１４に表示する。利用者が、この表示された画像上の複数の点をマウスでクリックする等して指定すると、指定受入部２２は、この指定された複数の点を記憶部１２に格納し、これら複数の点を結んでできる閉曲線ごとに、当該閉曲線に囲まれた領域を当該表示した当該画像上での二次元注目領域として設定する。
【００２０】
本実施の形態において特徴的なことの一つは、この二次元注目領域の境界線（閉曲線）が、ボクセルの位置に関わらず設定されることである。具体的に、この二次元注目領域を規定する閉曲線は、ボクセルの境界線（ボクセル外周）に沿って規定されるのではなく、一般には二次元注目領域の境界に位置するボクセル内部を通過する（図３）。図３では、ボクセルＢ１３，Ｂ２２，Ｂ２３，Ｂ３２…の内部を閉曲線（の一部）が通過している様子を表している。なお、このような二次元注目領域を設定する方法は、この他にも、マウス等で曲線を描画させる方法等、画像の領域を指定する方法として広く知られている種々の方法を採用できる。
【００２１】
領域生成部２３は、断層画像上で設定された二次元注目領域を連結して三次元注目領域（二次元注目領域に対応する三次元注目領域）を形成する。ここで三次元領域の境界面は例えば、二次元注目領域を規定する閉曲線を各Ｚ軸方向の位置での断面とする三次元形状を生成する、三次元コンピュータグラフィックスのモデリングで広く知られた方法（いわゆる可変断面スイープ等）を採用して生成すればよいので、その詳しい説明を省略する。なお、一つの三次元領域に含めることができない（互いに重なり合う位置のない）二次元注目領域が複数ある場合は、互いに重なり合わない二次元注目領域の群ごとにそれぞれ対応する三次元注目領域を生成する。
【００２２】
データ記憶部２４は、画像受入部２１が受け入れた三次元空間中の画像ボクセルデータと同じ数のボクセルを、同じ位置に配列した注目領域ボクセルデータを記憶する領域を、記憶部１２に確保する。そしてこの注目領域ボクセルデータのうち、領域生成部２３が形成した三次元注目領域内にあるボクセルについては、そのボクセル値をＶintとし、三次元注目領域外にあるボクセルについては、このＶintとは異なるボクセル値であるＶextとする。さらにデータ記憶部２４は、三次元注目領域の境界（二次元注目領域の閉曲線）がその内部を通過している注目領域ボクセルデータのボクセル値を次のように設定する。
【００２３】
すなわちデータ記憶部２４は、注目領域ボクセルデータのうち、ボクセル値がＶintであるボクセルと、Ｖextであるボクセルとの双方に隣接するボクセルについては、当該ボクセル（以下、境界ボクセルと呼ぶ）と三次元注目領域の境界までの距離に応じて、三次元注目領域外であることを表すＶextと、三次元注目領域内であることを表すＶintとの間の値に設定する。
【００２４】
一例としてデータ記憶部２４は、境界ボクセルについて、境界ボクセルの頂点のうち、三次元注目領域に含まれる頂点を選択し、この頂点の位置座標から三次元注目領域の境界までの距離を求める。なお、三次元注目領域に含まれる頂点が複数ある場合は、各頂点の位置座標から三次元注目領域の境界までの距離を求め、そのうち最大の距離を、ここでの距離として用いる。
【００２５】
この距離は三次元注目領域の境界面と境界ボクセルの頂点位置座標との最短距離（ユークリッド距離）として演算できるが、より簡便にしてもよい。具体的にデータ記憶部２４は、境界ボクセルの頂点位置座標（Ｘc，Ｙc，Ｚc）を含むＸＹ平面（Ｚ＝Ｚc）上で三次元注目領域の境界の断面（三次元注目領域の境界のＺcの位置での断面）を求める。この断面はＸＹ平面内での閉曲線となる。そして境界ボクセルのこのＸＹ面内での頂点位置座標（Ｘc，Ｙc）から当該求めた閉曲線への垂線の長さを、境界ボクセルの頂点位置座標から三次元注目領域の境界までの距離としてもよい。
【００２６】
輪郭線生成部２５は、操作部１３を操作して利用者が指定した、三次元空間中の仮想的な面を規定する情報を受け入れる。この面の指定方法は、三次元コンピュータグラフィックス技術において広く使用されている方法をそのまま採用できるので、ここでの詳しい説明は省略する。輪郭線生成部２５は、指定された面に含まれる注目領域ボクセルデータを、記憶部１２から読み出して、その境界を表す輪郭線の画像を生成する。この面に含まれる注目領域ボクセルデータは、図４に例示するように面内で縦横方向に２次元に配列されたボクセルのデータの集合であり、この面内で左端からξ（ξ＝１，２，…）番目、上端からη（η＝１，２…）番目にあるボクセルを以下、Ｂ（ξ，η）と書く。
【００２７】
輪郭線生成部２５は、この面内に配列されたボクセルの集合から互いに隣接する２×２のボクセルのデータの集合（小集合）｛Ｂ（ξ，η），Ｂ（ξ＋１，η），Ｂ（ξ，η＋１），Ｂ（ξ＋１，η＋１）｝を所定順序で選択する。ここで所定順序は、Ｂ（０，０）を左上端とする２×２のボクセルのデータ集合｛Ｂ（０，０），Ｂ（１，０），Ｂ（０，１），Ｂ（１，１）｝を起点として、ξ方向に「１」ずつインクリメントしつつ、｛Ｂ（１，０），Ｂ（２，０），Ｂ（１，１），Ｂ（２，１）｝，｛Ｂ（２，０），Ｂ（３，０），Ｂ（２，１），Ｂ（３，１）｝…と選択していき、小集合の右下隅のボクセルが利用者が指定した面に配列されたボクセルの集合の右端に行き着くと、ηを「１」だけインクリメントして、また左端から、ξ方向に「１」ずつインクリメントしつつ｛Ｂ（０，１），Ｂ（１，１），Ｂ（０，２），Ｂ（１，２）｝、｛Ｂ（１，１），Ｂ（２，１），Ｂ（１，２），Ｂ（２，２）｝…と選択していく順でよい。
【００２８】
輪郭線生成部２５は、選択した２×２のボクセルのデータの集合を注目セットとする。ここで取り出される注目セットは、図５に例示するように、この注目セット内の４つのボクセル値がすべてＶintである場合（Ａ）、注目セット内の４つのボクセル値がすべてＶextである場合（Ｂ）、注目セット内の１つのボクセル値がＶextであり、他のボクセル値がＶext以外の値である場合（Ｃ）、注目セット内で縦方向または横方向に隣接する２つのボクセル値がＶextであり、他のボクセル値がＶext以外の値である場合（Ｄ）、注目セット内で３つのボクセル値がＶextであり、他のボクセル値がＶext以外の値である場合（Ｅ）のいずれかになる。
【００２９】
輪郭線生成部２５は、注目セットが上記（Ａ）から（Ｅ）のいずれであるかを分類する。輪郭線生成部２５は、注目セット内の４つのボクセル値がすべてＶintである場合（Ａ）、注目セット内の４つのボクセル値がすべてＶextである場合（Ｂ）はこの注目セットの内部に注目領域の境界はないものと判断して何もしない。
【００３０】
また輪郭線生成部２５は、注目セット内にボクセル値がＶextであるボクセルと、Ｖextでないボクセルとをそれぞれ少なくとも一つ含む場合（上記（Ｃ）ないし（Ｅ）のいずれかの場合）に、互いにξ方向またはη方向に隣接するボクセルの中心を結んでできる線分（図６に示すように、４つの線分ができ、正方形の辺となる）を仮想的に設定する。
【００３１】
輪郭線生成部２５は、設定した各線分について、その両端のボクセルのボクセル値Ｖa，Ｖb（ただしＶa＜Ｖbとする）を参照して、Ｖa＜Ｖcenter＜Ｖbであるか否かを調べる。なお、Ｖcenterは中間値であり、Ｖcenter＝［（Ｖint＋Ｖext）／２］とする。ここで［ｘ］は、ｘに最も近く、かつより小さい整数値を採用することを意味する。例えば、Ｖint＝２５５、Ｖext＝０であれば、Ｖcenter＝［（Ｖint＋Ｖext）／２］は１２７となる。
【００３２】
輪郭線生成部２５は、両端のボクセルのボクセル値Ｖa，Ｖb（ただしＶa＜Ｖbとする）がＶa＜Ｖcenter＜Ｖbなる関係にある線分がある場合は、Ｖaのボクセル値を有するボクセルの中心座標ＢaとＶaのボクセル値を有するボクセルの中心座標Ｂbとを用いて（ここでＢa及びＢbはＸＹＺ座標上の三次元の各点）座標
Ｒ＝Ｂa＋（Ｖcenter／（Ｖb−Ｖa））×（Ｂb−Ｂa）
を求める（ＲはＸＹＺ座標上の三次元の点の座標となる）。この点Ｒは線分上の点となる。
【００３３】
輪郭線生成部２５は、注目セットにおいて設定した線分のうち、２つの線分でこの点Ｒが求められた場合（注目セットから２つの点Ｒが求められた場合）は、当該２つの点Ｒを結ぶ線分を輪郭線として規定する。輪郭線生成部２５は、以上の処理を、利用者が指定した面内にある各ボクセルデータ群のうちから選択される各小集合について繰り返して行う。これにより、輪郭線生成部２５は、輪郭線がその内部を通過するボクセルデータごとに線分を設定する輪郭線生成部２５は、互いに隣接するボクセルデータに線分が設定されているときには、当該設定された線分同士を連結して閉曲線を生成する。
【００３４】
描画部２６は、利用者の指定した三次元空間中の仮想的な面を規定する情報を受け入れる。そしてこの描画部２６は、画像ボクセルデータのうち、当該仮想的な面に含まれるボクセルデータ群を抽出する。これにより画像ボクセルデータを当該仮想的な面で破断したときの断面画像を得ることができる。描画部２６は、この抽出したボクセル群が表す断面画像を表示部１４に表示出力する。
【００３５】
またこの描画部２６は、輪郭線生成部２５が規定した輪郭線を、この表示した断面画像に重ね合わせて描画する。ここで輪郭線生成部２５が規定した輪郭線は、利用者の指定した三次元空間中の仮想的な面に含まれる。またこの輪郭線は、ボクセルの境界ではなく、一般にボクセル内部を通過する線分を連結したものになっている。描画部２６は、ボクセルによって表現される断面画像とともに、この輪郭線の画像を表示部１４に表示出力する。
【００３６】
本実施の形態の画像生成装置は以上の構成を備えてなり、次のように動作する。この画像生成装置は、例えばＣＴ（Computed Tomography）画像から得た複数の断層画像から再構成された、三次元空間中の画像ボクセルデータとの入力を受け入れ、記憶部１２に格納する。
【００３７】
利用者は、この三次元空間中の画像ボクセルデータに交差する面を指定し、画像ボクセルデータのうち、当該指定した面に配列されたボクセルデータ群の表す画像を表示させる。利用者は、この表示した画像の上で二次元注目領域を指定する。この指定は例えば画像上の複数の点をマウスでクリックする等して行う。本実施の形態の画像生成装置は、この指定された複数の点を結んでできる閉曲線を形成し、この形成した閉曲線に囲まれる、指定された面内の領域を、当該面における二次元注目領域として設定する。具体的に画像生成装置は、指定された各点の三次元空間中での座標の値を記憶する。
【００３８】
利用者が複数の指定した面において二次元注目領域を設定すると、画像生成装置は、各面で設定された二次元注目領域を連結して三次元注目領域（境界面で規定される領域）を形成する。具体的に画像生成装置は、二次元注目領域を連結した三次元注目領域の境界面を例えばポリゴンとして表し、各ポリゴンを特定する座標の情報を記憶する。
【００３９】
また、画像生成装置は、画像ボクセルデータと同じボクセル数、ボクセル密度で配列した注目領域ボクセルデータを生成する。そしてこの注目領域ボクセルデータのうち、三次元注目領域内（境界面の内側）にあるボクセルについては、そのボクセル値をＶintとし、三次元注目領域外にあるボクセルについては、このＶintとは異なるボクセル値であるＶextとする。
【００４０】
さらに三次元注目領域の境界面がその内部を通過している注目領域ボクセルデータのボクセル値は、当該ボクセルの頂点のうち、三次元注目領域内にある頂点から当該境界面までの距離（複数の頂点が三次元注目領域内にある場合は、それらのうち距離が最大となるものの距離）に応じ、三次元注目領域外であることを表すＶextと、三次元注目領域内であることを表すＶintとの間の値に設定する。具体的にはボクセルの対角線上にある頂点同士を結ぶ線分の長さｒに対して、頂点から境界面までの距離ｄの比ｄ／ｒを求め、ボクセル値ＶをＶ＝（Ｖint−Ｖext）×ｄ／ｒとする。
【００４１】
なお、ここでは三次元注目領域の境界面がその内部を通過している注目領域ボクセルデータのボクセル値を、当該ボクセルの頂点と、境界面までの距離に基づいて設定しているが、ボクセルの体積に対するボクセルの注目領域内にある部分の体積の比により当該ボクセルの値を設定してもよい。
【００４２】
利用者が、表示したい面（三次元空間中の仮想的な面）を指定すると、画像生成装置は、当該指定された面に含まれる画像ボクセルデータのボクセルデータ群と、このボクセルデータ群に対応する注目領域ボクセルデータのボクセルデータ群とを読み出す。そして当該読出した画像ボクセルデータのボクセルデータ群によって表される画像を表示する。
【００４３】
また、読み出した注目領域ボクセルデータ内から抽出される２×２のボクセルのブロックについて、ボクセル値がＶintでもＶextでもないボクセル（境界面がその内部を通過するボクセル、すなわち境界ボクセル）が含まれるブロックを見出す。そしてこのブロックにおいて隣接するボクセル値Ｖa，Ｖb（ただしＶa＜Ｖbとする）を参照して、Ｖa＜Ｖcenter＜Ｖbであるか否かを調べる。
【００４４】
なお、Ｖcenterは中間値であり、Ｖcenter＝［（Ｖint＋Ｖext）／２］とする。ここで［ｘ］は、ｘに最も近く、かつより小さい整数値を採用することを意味する。例えば、Ｖint＝２５５、Ｖext＝０であれば、Ｖcenter＝［（Ｖint＋Ｖext）／２］は１２７となる。
【００４５】
そしてこのようなボクセルの組が見出されると、画像生成装置は、Ｖaのボクセル値を有するボクセルの中心座標ＢaとＶaのボクセル値を有するボクセルの中心座標Ｂbとを用いて（ここでＢa及びＢbはＸＹＺ座標上の三次元の各点）座標
【００４６】
Ｒ＝Ｂa＋（Ｖcenter／（Ｖb−Ｖa））×（Ｂb−Ｂa）
【００４７】
を求める（ＲはＸＹＺ座標上の三次元の点の座標となる）。一例として図７に例示するように、２×２のブロック内のボクセル値がそれぞれ０，１２０，１２０，２５５、またそれに隣接してボクセル値が２００，２５５となっているボクセルが配されている場合、各ボクセルの中心位置座標を結ぶ線分上で、ボクセルの中心位置（線分両端）でのボクセル値を重みとして、中間値１２７に相当する位置を点Ｒとして互いに連結していく。
【００４８】
画像生成装置は、このようにしてブロックごとに求められる点Ｒを互いに連結（隣接する点Ｒ同士を連結）してできる閉曲線（図７ではその一部Ｌが図示される）を表示した画像に重ね合わせて描画する。
【００４９】
本実施の形態によると、ボクセルを任意の断面で破断して、注目領域を任意の断面で視認する像を得ようとした場合に、注目領域の設定がボクセル単位で行われておらず、ボクセル内を通過する線分で輪郭線が描画されるので、任意の断面で破断した注目領域の像を生成できる。
【００５０】
例えば人体を対象とする場合、ＣＴ等で得られた臓器のうち、患部を取囲む輪郭線を所定複数断面で特定しておけば、任意の面で切断した像においても、ボクセル内を通過する線分で患部を表す輪郭線が描画されるので、利便性が向上する。
【符号の説明】
【００５１】
１１  制御部、１２  記憶部、１３  操作部、１４  表示部、１５  入出力部、２１  画像受入部、２２  指定受入部、２３  領域生成部、２４  データ記憶部、２５  輪郭線生成部、２６  描画部。
【図１】
2014052919.tif 000003
【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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