(57)【要約】  ボリュームレンダリングの方法は、１又は複数の解剖学的構造の第１の合成された面を表すデータを得（５２）、第１の合成された面の関数として第２の合成された面のデータを計算する（５４）ことを含む。第２の合成された面のデータは、個々のレイキャストラインに沿った１又は複数の解剖学的構造の深さ尺度を示す。方法は更に、第２の合成された面の深さ尺度の関数として、２つの異なるカラライゼーションパレット間で深さ重み付けされたカラー値を決定する（５６）ことを含む。決定された深さ重み付けされたカラー値は、深さ重み付けされたカラライゼーションを用いてボリュームレンダリング画像を生成するために、第１の合成された面に適用される（５８）。
2009539164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボリュームレンダリング方法であって、
レイキャストラインに沿った１又は複数の不透明な構造の第１の合成された面を表すデータを得るステップと、
前記第１の合成された面の関数として、第２の合成された面のデータを計算するステップと、
を含み、前記第２の合成された面の前記データを計算する前記ステップは、ビュー位置から前記レイキャストラインに沿った前記１又は複数の不透明な構造の深さ尺度を決定することを含み、前記計算されたデータは、深さ重み付けされた画像又は深さ重み付けされたボリュームレンダリング画像の１又は複数を生成するために使用するのに適する方法。
【請求項２】
前記第２の合成された面の前記データを計算する前記ステップは、前記ビュー位置から前記レイキャストラインに沿った前記１又は複数の不透明な構造の平均深さ尺度を決定するために、変更されたＬｅｖｏｙ合成方程式を使用することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記レイキャストラインに沿った前記１又は複数の不透明な構造が、３次元オブジェクトの１又は複数のボクセルを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第２の合成された面の前記データから、深さ重み付けされた画像を生成するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
深さ重み付けされたボリュームレンダリング画像を生成するために、前記第１の合成された面に、前記第２の合成された面の前記データを適用するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記レイキャストラインに沿った前記１又は複数の不透明な構造の前記深さ尺度の関数として、２つの異なるカラライゼーションパレット間で深さ重み付けされたカラー値データを決定するステップを更に含み、
前記第２の合成された面の前記データを適用する前記ステップは、深さ重み付けされたカラライゼーションを用いてボリュームレンダリング画像を生成するために、前記深さ重み付けされたカラー値データを適用することを更に含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記深さ重み付けされたカラー値データを決定する前記ステップが、２次元カラライゼーションルックアップテーブルマップを使用することを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記２次元カラライゼーションルックアップテーブルマップは、１次元のカラライゼーションマップを選択し、その補色マップを生成し、前記１次元のカラライゼーションマップ及び前記補色マップの間で補間を行うことによって、生成される、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記１次元のカラライゼーションマップは、ＹＵＶマップを含み、前記補色マップの生成は、ＹＵＶをＹＶＵに変換することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記深さ重み付けされた画像の関数として、前記ビュー位置から異なる深さを有する構造間における少なくとも１又は複数の境界又はエッジを識別するステップを更に含み、
前記識別するステップは、前記深さ重み付けされた画像に２次元グラジエントオペレータを使用することを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項１１】
深さ重み付けされたボリュームレンダリング画像を生成するために、前記第１の合成された面に前記第２の合成された面の前記データを適用するステップを更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記レイキャストラインに沿った前記１又は複数の不透明な構造の前記深さ尺度の関数として、２つの異なるカラライゼーションパレット間で深さ重み付けされたカラー値データを決定するステップを更に含み、
前記第２の合成された面の前記データを適用する前記ステップは、深さ重み付けされたカラライゼーションを用いて前記ボリュームレンダリング画像を生成するために、前記深さ重み付けされたカラー値データを適用することを更に含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記深さ重み付けされたカラー値データを決定する前記ステップは、２次元カラライゼーションルックアップテーブルマップを使用することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記２次元カラライゼーションルックアップテーブルマップは、１次元カラライゼーションマップを選択し、その補色マップを生成し、前記１次元のカラライゼーションマップ及び前記補色マップの間で補間を行うことによって、生成される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記１次元のカラライゼーションマップは、ＹＵＶマップを含み、前記補色マップの前記生成は、ＹＵＶをＹＶＵに変換することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
ディスプレイと、
前記ディスプレイに結合され、スクリーンビューをレンダリングするために前記ディスプレイにデータを供給するコンピュータ／制御ユニットと、
前記コンピュータ／制御ユニットに結合され、前記コンピュータ／制御ユニットへの入力を供給する手段と、
を有し、前記コンピュータ／制御ユニットは、前記入力に応じて、請求項１に記載のボリュームレンダリング方法を実行する命令によりプログラムされる装置。
【請求項１７】
ボリュームレンダリング方法を実行するための、コンピュータによって実行可能な命令の組を有するコンピュータ可読媒体であって、前記方法が、
レイキャストラインに沿った１又は複数の不透明な構造の第１の合成された面を表すデータを得るステップと、
前記第１の合成された面の関数として、第２の合成された面のデータを計算するステップと、
を含み、
前記第２の合成された面の前記データを計算する前記ステップは、ビュー位置から前記レイキャストラインに沿った前記１又は複数の不透明な構造の深さ尺度を決定することを含み、前記計算されたデータは、深さ重み付けされた画像又は深さ重み付けされたボリュームレンダリング画像の１又は複数を生成するために使用するのに適するコンピュータ可読媒体。
【請求項１８】
前記ボリュームレンダリングが更に、
（ｉ）前記第２の合成された面の前記データから、深さ重み付けされた画像を生成するステップと、
（ｉｉ）深さ重み付けされたボリュームレンダリング画像を生成するために、前記第１の合成された面に、前記第２の合成された面の前記データを適用するステップと、
を含むグループから選択される一方を含む、請求項１７に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１９】
前記ボリュームレンダリングが更に、前記レイキャストラインに沿った前記１又は複数の不透明な構造の前記深さ尺度の関数として、２つの異なるカラライゼーションパレット間で深さ重み付けされたカラー値データを決定するステップを含み、
前記第２の合成された面の前記データを適用する前記ステップは、深さ重み付けされたカラライゼーションを用いて前記ボリュームレンダリング画像を生成するために、前記深さ重み付けされたカラー値データを適用することを更に含む、請求項１８に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項２０】
前記深さ重み付けされたカラー値データを決定する前記ステップは、２次元カラライゼーションルックアップテーブルマップを使用することを含む、請求項１９に記載のコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して医用システムに関し、より具体的には、深さ重み付けされたカラライゼーション（colorization、色付け）を使用するボリュームレンダリングの方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｌｅｖｏｙは、１９８０年の後半に、３次元オブジェクト（すなわち数の３Ｄマトリックス）から直接に３次元様の画像を生成することを可能にするボリュームレンダリングの概念を開発した。以前の方法は、３Ｄボリュームが、最初に、個別の量子化された表面の組に変換される（例えばマーチングキューブスアルゴリズム）ことを必要とした。Ｌｅｖｏｙは、眼／網膜が視覚的世界をどのように見るかの光物理学モデルを採用し、モデルは、レイキャストライン（像平面の単一ピクセルに対応する）が、視覚化されている３Ｄオブジェクトに対するビューワ位置に依存する態様で、ボリュームを横切る方法を記述している。ピクセルに割り当てられる値は、レイキャストラインに沿って補間されたサンプルを組み込む合成動作を伴う。このような方法は、ほとんどすべての３Ｄ医用イメージングアプリケーションについて一般に使用される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
Ｌｅｖｏｙの画期的な論文以来、視覚的な深さキューを強調する、すなわち、構造がビューワに対してどれくらい遠いか又はどれくらい近いかをビューワが判断することを助けるさまざまな方法を記述する多数の論文が書かれている。網羅的でないが、以下の列挙は、深さの知覚を伝えるためのより普及している技法のいくつかを特に示している：フォアグラウンドオクルージョン（例えば近くの構造は、遠くの構造を隠す）；ステレオスコピックなビューイング（例えば、一般に、複雑なビューイング方法を要求する）；パースペクティブ（例えば、より遠くの構造は、より小さい）；物体認識（例えば椅子）；旋回（例えば人工的運動）；デフォーカシング（例えば、遠くの構造の場合）；深さシェーディング（例えば、より遠くの構造は、暗くされ／影付けされる）；及び、グラジエント照明。
【０００４】
このような技法は、（ａ）標準の２次元モニタ及びＬＣＤディスプレイを使用する場合、（ｂ）重くセグメント化された表示を支援する（例えば、半透明及び不透明な構造の間で区別する）ためのコントラスト解像度の欠如がある場合、（ｃ）３Ｄオブジェクトが、容易に認識可能でない場合（例えば内部の解剖学的構造）場合、（ｅ）ボリュームにノイズが多い場合、又は（ｆ）構造が静止している場合、に同様に作用しない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
従って、当技術分野における問題を解決するための改善された方法及びシステムが望まれる。特に、ボリュームレンダリングを使用する場合に構造の深さを区別する改善された方法が望まれる。
【０００６】
本発明の一実施形態によれば、ボリュームレンダリング方法であって、レイキャストラインに沿った１又は複数の不透明な構造の第１の合成された面を表すデータを得るステップと、前記第１の合成された面の関数として、第２の合成された面のデータを計算するステップと、を含み、前記第２の合成された面の前記データを計算する前記ステップは、ビュー位置から前記レイキャストラインに沿った前記１又は複数の不透明な構造の深さ尺度を決定することを含み、前記計算されたデータは、深さ重み付けされた画像又は深さ重み付けされたボリュームレンダリング画像の１又は複数を生成するために使用するのに適する方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図面において、同様の参照数字は、同様の構成素子を示す。更に、図は一定の縮尺で描かれていないことがあることに注意すべきである。
【０００８】
図１は、当技術分野において知られているような３次元（３Ｄ）超音波画像の２次元（２Ｄ）スクリーンビュー１０である。具体的には、画像は、セピアカラライゼーションルックアップテーブル（ＬＵＴ）にマップされるボリュームレンダリングされた画像を含む。参照数字１２によって概して示される水平軸は、長さのディメンションを表し、ミリメートル単位又は表示スクリーン上の単位若しくは水平ピクセルで記述されることができる。参照数字１４によって概して示される垂直軸もまた、長さのディメンションを表し、ミリメートル単位又は表示スクリーン上の単位若しくは垂直ピクセルで記述されることができる。画像は、３次元のように見えるが、それに含まれる構造のレビューは、構造がビューワ（すなわちビュー位置）の近くあるようにあらわれるか又は遠くにあるようにあらわれるかを決めることに関してあまり有用でない。
【０００９】
図２は、本開示の一実施例による深さ重み付けされたカラライゼーションを使用するボリュームレンダリング方法のフロー図ビュー５０である。ボリュームレンダリングの方法は、概して参照数字５２によって示される、１又は複数の解剖学的構造の第１の合成された面を表すデータを得ることを含む。一実施例において、第１の合成された面は、元の合成された面を含む。別の実施例において、データを得ることは、３次元超音波、マトリックスアレイ及びリアルタイム３Ｄイメージングを含むグループから選択される１つを使用するソースからデータを得ることを含む。
【００１０】
次のステップ５４において、方法は、第１の合成された面の関数として、第２の合成された面のデータを計算することを含む。第２の合成された面のデータは、個々のレイキャストラインに沿った１又は複数の解剖学的構造の二乗平均平方根（ＲＭＳ）深さを示す。
【００１１】
方法は更に、ステップ５６において、第２の合成された面のＲＭＳ深さの関数として、２つの異なるカラライゼーションパレットの間でカラー値を選択し又は補間することを含む。具体的には、このステップは、第２の合成された面のＲＭＳ深さの関数として、２つの異なるカラライゼーションパレット間で深さ重み付けされたカラー値を決定することを含む。一実施例において、前記決定は、第２の合成された面のＲＭＳ深さの関数として、２つの異なるカラライゼーションパレット間で深さ重み付けされたカラー値を、（ｉ）選択すること、及び（ｉｉ）補間すること、を含むグループから選択される一方を含む。別の実施例において、ＲＭＳ深さの関数として２つの異なるカラライゼーションパレットの間で深さ重み付けされたカラー値を決定することは更に、２次元カラライゼーションルックアップテーブル（ＬＵＴ）を使用することを含む。更に別の実施例において、ＲＭＳ深さの関数として２つの異なるカラライゼーションパレットの間で深さ重み付けされたカラー値を決定することは更に、（ｉ）２つの異なるカラライゼーションパレットの各々について１次元ルックアップテーブル（ＬＵＴ）処理を実施すること、及び（ｉｉ）１次元ＬＵＴ処理からの結果を線形に補間すること、を含む。
【００１２】
方法は更に、ステップ５８において、深さ重み付けされたカラライゼーションを用いてボリュームレンダリングを生成するために、選択された又は補間されたカラー値を元の合成された面に適用することを含む。具体的には、ステップは、深さ重み付けされたカラライゼーションを用いてボリュームレンダリング画像を生成するために、決定された深さ重み付けされたカラー値を、第１の合成された面に適用することを含む。一実施例において、決定された深さ重み付けされたカラー値を適用することは、深さ重み付けされたカラライゼーションを用いてボリュームレンダリングを生成するために、（ｉ）選択されたカラー値及び（ｉｉ）補間されたカラー値を含むグループから選択される一方を、第１の合成された面に適用することを含む。ステップ６０において、所与のボリュームレンダリングプロシージャの特定の要求に従う他の処理が、実施されることができる。
【００１３】
本開示の一実施例によれば、ボリュームレンダリング技法から得られる合成方法は、レイキャストラインに沿った解剖学的構造のＲＭＳ深さを示す第２の合成された面を計算することを含む。この第２の面（ＲＭＳ深さ）は、２つの異なるカラライゼーションパレットの間で選択又は補間を行うために使用され、選択又は補間されたものは、元のＬｅｖｏｙ合成された面に適用される。
【００１４】
本開示の実施例と関連して理解されるように、色相（すなわちカラライゼーション）の変更は、前景対遠景構造を区別するために有利に使用される。色相の変更は、ボリュームレンダリングにおいて使用されているが、色相の変更は、深さの関数として、使用されていない。古典的ボリュームレンダリングは、しばしば「分類」ステージに関連し、合成の前に、ボクセルにおける量が、ＲＧＢトリプレットに変換され、別個の合成が、各々のＲ、Ｇ及びＢ値について行われる。この変換は、スカラーの直接の値に依存し、又はセグメント化された値に依存する。セグメント化された値は、一般に、異なる構造を区別するために使用される別個のボリュームである。例えば、骨として識別されるボクセルは、グレー又は白のパレットを使用して符号化されることができ、他方、冠状動脈及び動脈からのボクセルは、主に赤のパレットを使用して符号化される。
【００１５】
Ｌｅｖｏｙは、レイキャストラインに沿ったボクセルの帰納的な合成が、
Ｌｉ＋１＝Ｌｉ＊（１−σｉ）
Ｓｉ＋１＝Ｓｉ＋Ｌｉσｉρｉ
のように実施されることができることを教示している。上式で、
Ｌ  ボクセルに入る／ボクセルから出る光
Ｓ  合成された合計
ｉ  ボクセルの入射を示すインデックス
ｉ＋１  ボクセルの出射を示すインデックス
σ  ボクセル不透明さであり、一般にρ（ボクセルスカラ）の関数
ρ  ボクセルのスカラー属性
である。
【００１６】
これは、最終のＳＮを計算するために帰納を必要とすることに注意されたい  （単一ピクセルに対応する合計された合成値）。
【００１７】
各ボクセルから寄与は、
Ｃｉ＝Ｌｉσｉρｉ
であることに注意されたい。
【００１８】
それゆえ、最終の合計値は、下式によって簡単に記述されることができる：
2009539164.tif 000003
統計は、関数の中間値が、下式によって計算されることができることを教示している：
2009539164.tif 000004
ボリューム合成に同じ考えを適用することによって、レイキャストラインについてＲＭＳ深さを次のように計算することができる：
2009539164.tif 000005
ここで、
2009539164.tif 000006
は、レイキャストライン（すなわち深さ）に沿ったＲＭＳインデックスに対応し、合成された合計についての寄与の多くが得られる平均インデックスを示す。
2009539164.tif 000007
【００１９】
レイキャストサンプル間の距離は先験的に知られているので、
2009539164.tif 000008
を実際の深さに変換することは容易である。しかしながら、実際には、Ｎ（レイキャストに沿ったサンプルの総数）の比として、
2009539164.tif 000009
のパーセンテージにより高い関心がある。
【００２０】
図３は、本開示の一実施例による深さ重み付けされたカラライゼーションを使用するボリュームレンダリングの方法及びシステムに用いられる深さマップの例の２次元スクリーンビュー７０である。具体的には、図３は、構造の相対深さを示すアルファマップを含む。参照数字７２によって概して示される水平軸は、長さのディメンションを表し、ミリメートル単位又は表示スクリーン上の単位若しくは水平ピクセルで記述されることができる。参照数字７４によって概して示される垂直軸もまた、長さのディメンションを表し、ミリメートル単位又は表示スクリーン上の単位若しくは垂直ピクセルで記述されることができる。図３の深さマップは、上述した方程式を使用して、すなわち図１の画像データ上で得られたものであり、この場合、方程式は、ＲＭＳ深さを計算するために使用された。図３において、より暗い構造は、ビューワ（すなわちビュー位置）に近く、より明るい構造は遠くにある。
【００２１】
図４は、本開示の一実施例による深さ重み付けされたカラライゼーションを使用するボリュームレンダリングの方法及びシステムにおいて用いられる２Ｄカラライゼーションルックアップテーブル（ＬＵＴ）の例の２Ｄスクリーンショットビュー８０である。具体的には、参照数字８２によって概して示される水平軸は、０からほぼ２５０を少し超えるまでのボリュームレンダリングされた合成ゲインを表す。合計された合成値ＳＮは、この０乃至２５０のレンジ（最小から最大まで）にスケーリングされ、この値は、２ＤカラライゼーションＬＵＴの水平インデックス（列）を決定する。より小さい値（０に近い）が、どのように、より小さい合成値に対応し、従って、より暗くより低いルミネセンス値を有するＲＧＢ値を使用するか、に注意されたい。参照数字８４によって概して示される垂直軸は、０から１００までのボリューム構造の深さを表す。ＲＭＳ深さ値
2009539164.tif 000010
は、０乃至１００のレンジに逆にマップされる。このように、
2009539164.tif 000011
の小さい値は、１００に近い値にマップされ、
2009539164.tif 000012
の高い値は、０に近い値にマップされる。このマッピングの結果は、ビューワ（すなわちビュー位置）により近い構造は、より暖色の、より赤い色相をもたらし、ビューワ（すなわちビュー位置）からより遠い構造には、より寒色のより青い色相が割り当てられる。一実施例において、２つの異なるカラライゼーションパレット間でカラー値を選択し又は補間することは、任意の標準カラライゼーションマップを使用し（下端）、その補色マップ（its complement）を生成し（上端）、標準カラライゼーションマップとその補色マップの間で線形の補間を行うことを含む。
【００２２】
図５は、本開示の一実施例による深さ重み付けされたカラライゼーションを使用するボリュームレンダリングの方法及びシステムによって得られる深さカラライゼーションボリュームレンダリングの例の２Ｄスクリーンショットビュー９０である。具体的には、スクリーンショットビュー９０は、画像混合を含み、参照数字９２によって概して示される水平軸は、長さのディメンションを表し、ミリメートル単位又は表示スクリーン上の単位若しくは水平ピクセルで記述されることができる。参照数字９４によって概して示される垂直軸もまた、長さのディメンションを表し、ミリメートル単位又は表示スクリーン上の単位若しくは垂直ピクセルで記述されることができる。一実施例において、図５の深さカラライゼーションボリュームレンダリング画像は、合成されたレイキャストの「振幅」を使用し、計算された深さマップを使用し、図４の上述の２Ｄカラライゼーションマップへの２次元ルックアップを実施することにより、得られる。従って、図５の深さ構造は、「ポップ」しており（はっきりあらわれており）、深さ位置は、より顕著である。
【００２３】
図６は、本開示の他の実施例による深さ重み付けされたカラライゼーションを使用するボリュームレンダリングの方法及びシステムに用いられるソーベルオペレータの例の２Ｄスクリーンショットビュー１００である。具体的には、スクリーンショットビュー１００は、ソーベルグラジエントを含み、参照数字１０２によって概して示される水平軸は、長さのディメンションを表し、ミリメートル単位又は表示スクリーン上の単位若しくは水平ピクセルで記述されることができる。参照数字１０４によって概して示される垂直軸もまた、長さのディメンションを表し、ミリメートル単位又は表示スクリーン上の単位若しくは垂直ピクセルで記述されることができる。一実施例において、方法は更に、図３の深さマップのグラジエント（勾配）を計算することを含む。高いグラジエントは、深さが急に劇的に変化する位置に生じる。古典的なＬｅｖｏｙ合成において、同一の合成された輝度を有する２つの隣接する構造が、ビューワ（又はビュー位置）から大きく異なる深さにおけるボリュームに位置することがある。しかしながら、同様の輝度値のため、結果として得られるＬｅｖｏｙの合成画像から異なる深さを区別するのは困難である。ＲＭＳ深さ画像上にソーベルオペレータ又は他の２Ｄグラジエント検出オペレータを使用することによって、本開示の他の実施例による方法は、より容易に、深さの急な変化を識別するとともに、規定される境界を深さ重み付けされたカラライゼーション画像に追加することによって、ビューワに対してこのような変化を強調表示する。
【００２４】
図７は、本開示の他の実施例による深さ重み付けされたカラライゼーションを使用するボリュームレンダリングの方法及びシステムによって得られるソーベル変更された深さカラライゼーションボリュームレンダリングの例の２Ｄスクリーンショットビュー１１０である。具体的には、スクリーンショットビュー１１０は、ソーベル境界が付加された画像混合を含む。参照数字１１２によって概して示される水平軸は、長さのディメンションを表し、ミリメートル単位又は表示スクリーン上の単位若しくは水平ピクセルで記述されることができる。参照数字１１４によって概して示される垂直軸は、長さのディメンションを表し、ミリメートル単位又は表示スクリーン上の単位若しくは垂直ピクセルで記述されることができる。一実施例において、ソーベルグラジエント画像は、深さカラライゼーションボリュームレンダリング画像の、深さが劇的に変化する部分を強調するために使用される。これは、乗法的マスク処理を使用することによって達成され、その場合、強いグラジエントが、赤／緑／青のカラライゼーション（ＲＧＢ）値を暗くするために使用される。
【００２５】
従って、別の実施例による深さ重み付けされたカラライゼーションを用いたボリュームレンダリングの方法は、深さの急な変化を識別するために、深さ重み付けされたカラライゼーションを用いたボリュームレンダリング画像上でソーベルグラジエントを使用することを更に含む。更に、方法は、深さの識別された急な変化の関数として、深さ重み付けされたカラライゼーション画像によりボリュームレンダリング画像を強調することを更に含む。他の実施例において、深さの急な変化が、隣接するレイキャストライン間の１００パーセントのオーダーでありうる深さの変化を含む。この場合、第１のレイキャストと関連する構造は、ビューワに対してゼロ（０）の相対深さのところに位置し（すなわち可能な限りビューワ又はビュー位置に近く）、第２の隣接するレイキャストラインに関連する構造は、１００の相対深さを有する（すなわち可能な限りビューワ又はビュー位置から遠い）。本開示の一実施例において、方法は、ここに述べられるように、深さ重み付けされたカラライゼーション画像に、ソーベル検出された深さ境界を適用することを含む。本開示の別の実施例において、別の方法は、標準のＬｅｖｏｙ画像（図示せず）に、ソーベル検出された深さ境界を適用することを含む。
【００２６】
別の実施例によれば、深さ重み付けされたカラライゼーションを用いるボリュームレンダリングの方法は、深さ重み付けされたカラライゼーションを用いたボリュームレンダリング画像内で、深さに関係なく第１の合成された面の平均輝度を維持することを更に含む。例えば、一実施例において、平均輝度を維持することは、第１のカラライゼーションマップ及び第２のカラライゼーションマップを含むために２つの異なるカラライゼーションパレットを選択することを含む。第２のカラライゼーションマップは、第１のカラライゼーションマップの補色マップである。更に、方法は、第１のカラライゼーションマップを選択し、第１のカラライゼーションマップの補色マップを生成することを含むことができる。前記生成は、例えば、所望の輝度／クロミナンス変換に従って、古典的なＲＧＢ空間において、第１のカラライゼーションマップを変換することを含む。前記変換は、ＹＵＶに変換されたデータを生成し、ここで、「Ｙ」値は、輝度に対応し、「Ｕ」及び「Ｖ」値は、色相及び／又は飽和を表す。標準の白黒画像は、「Ｙ」値のみを使用することによって、簡単に生成されることができることに注意されたい。補色ＬＵＴマップは、輝度信号「Ｙ」を維持しながら、２つの色相信号「Ｕ」及び「Ｖ」を入れ替えることを伴う。そののち、逆変換が、補色マップについてＲＧＢ値を生成するために、ＹＶＵ信号に対して実施される。
【００２７】
更に別の実施例において、深さ重み付けされたカラライゼーションを用いたボリュームレンダリングの方法は、（ｉ）第１のカラライゼーションマップ及び（ｉｉ）第２のカラライゼーションマップを含む２つの異なるカラライゼーションパレットを更に含み、第２のカラライゼーションマップは、第１のカラライゼーションマップの補色マップである。従って、方法は更に、第２のカラライゼーションマップを取得するために第１のカラライゼーションマップの補色マップを生成することを含む。更に、前記生成は、所望の輝度／クロミナンス変換に従って第１のカラライゼーションマップを変換する。この変換は、変換されたデータを生成し、変換されたデータのクロミナンス成分を入れ替えてその補色を得、変換されたデータを、第１のカラライゼーションマップにおいて使用される元の空間（例えばＲＧＢ）に戻すように変換する。その結果、平均輝度は、深さから独立して維持される。一実施例において、所望の輝度／クロミナンス変換は、カラライゼーション／ウルトラバイオレット（ＹＵＶ）変換を含み、更に、変換されたデータを入れ替えることは、ウルトラバイオレット（ＵＶ）データを入れ替えることを含む。
【００２８】
図８は、本開示の実施例による深さ重み付けされたカラライゼーションを使用するボリュームレンダリングの方法を実現するためのシステムのブロック図である。本開示の実施例による方法は、臨床的なタスクを実現する臨床ワークステーション又はシステムによって実現されることもでき、コンピュータプログラム製品の形で生成されることもできる。従って、図８は、本開示の一実施例による深さ重み付けされたカラライゼーションを用いたボリュームレンダリングを特徴とする装置１２０の部分的なブロック図である。装置１２０は、コンピュータ／制御ユニット１２２、ディスプレイ１２４を有する。ディスプレイ１２４は、適切な接続１２６を介してコンピュータ／制御ユニット１２２に結合される。装置１２０は、入出力装置１２８及びポインティングデバイス１３０を更に有する。入出力装置１２８及びポインティングデバイス１３０は、それぞれ、適切な接続１３２及び１３４を介して、コンピュータ／制御ユニット１２２に結合される。適切な接続は、いかなる適切な１又は複数の信号ライン（ワイヤ、ワイヤレス、光学等）も含むことができる。
【００２９】
更に、コンピュータ／制御ユニット１２２は、さまざまな実施例に従って深さ重み付けされたカラライゼーションを用いてボリュームレンダリング画像を生成する方法に関してここに述べたように、さまざまな機能を実施するように構成されることができる任意の適切なコンピュータ及び／又は制御ユニットを有する。更に、ここに記述されるような本開示の実施例による方法を実施するためのコンピュータ／制御ユニット１２２のプログラミングは、適切なプログラミング技法を使用することによって達成されることができる。更に、コンピュータ／制御ユニット１２２は、入出力装置１２８（例えばキーボード、オーディオ／音声入力装置又は同様の装置）、ポインティングデバイス１３０（例えばマウス、タッチスクリーン又は同様の装置）及び表示装置１２４とインタフェースする。コンピュータ／制御ユニットは、視覚的な表示のために、ディスプレイにイメージングデータ信号を供給する。
【００３０】
コンピュータ／制御ユニット１２２は更に、概して参照数字１３８によって示される適切な信号結合を介して、１又は複数の大容量記憶装置又は媒体１３６から、及び／又は参照数字１４２によって概して示される適切な信号結合を介して、コンピュータネットワーク１４０（すなわち、遠隔データ収集、記憶装置、解析及び／又は表示のために）他から、データを送出し／受信することができる。コンピュータ／制御ユニット１２２は、信号ライン１４４を介して、データを１又は複数の装置及び／又はシステム（図示せず）に送信することに加えて、１又は複数の取得装置及び／又はシステム（図示せず）からデータを受信することもできる。信号ライン１４４は、任意の適切な１又は複数の信号ライン（ワイヤ、ワイヤレス、光学等）を含むことができる。更に、システム１２０は、必要に応じて、装置１２０の使用を伴う特定のプロシージャの間に適切に使用するために、コンピュータ／制御ユニット１２２に結合されるプリンタ装置１４６を有することもできる。
【００３１】
別の実施例によれば、ボリュームレンダリング装置は、ディスプレイと、ディスプレイに結合され、投射ビューをレンダリングするためにディスプレイにデータを供給するコンピュータ／制御ユニットと、コンピュータ／制御ユニットに結合され、コンピュータ／制御ユニットに入力を供給する入力装置と、を有し、コンピュータ／制御ユニットは、ここに述べたような深さ重み付けされたカラライゼーションを用いてボリュームレンダリング画像を生成する方法を実行する命令によってプログラムされる。
【００３２】
更に別の実施例によれば、コンピュータプログラム製品は、ここに述べたような深さ重み付けされたカラライゼーションを用いてボリュームレンダリング画像を生成する方法を実施するための、コンピュータによって実行可能な命令の組を有するコンピュータ可読媒体を含む。
【００３３】
ほんの少しの例示的な実施例だけが詳しく上述されているが、当業者であれば、多くの変形が、本開示の実施例の新しい教示及び利点から実質的に逸脱することなく、例示的な実施例において可能であることが容易に分かるであろう。例えば、本開示の実施例は、Ｌｅｖｏｙによって最初に述べられたように、ボリュームレンダリングを伴ういかなるアプリケーションにも適用されることができる。従って、すべてのこのような変形は、添付の請求項に規定される本開示の実施例の範囲内に含まれることが意図される。請求項において、ミーンズプラスファンクション節は、列挙される機能を実行するものとしてここに記述された構造だけでなく、構造的に等価なもの及び等価な構造もカバーすることが意図される。
【００３４】
更に、１又は複数の請求項の括弧内に置かれるいかなる参照符号も、請求項を制限するものとして解釈されるべきではない。「含む、有する」なる語は、全体として請求項又は明細書に挙げられるもの以外の構成要素又はステップの存在を除外しない。単数で示される構成要素は、このような構成要素の複数の存在を除外せず、その逆も同様である。実施例の１又は複数は、いくつかの別個の構成要素を有するハードウェアによって、及び／又は適切にプログラムされたコンピュータによって、実現されることができる。いくつかの手段を列挙する装置の請求項において、これらの手段のいくつかは、ハードウェアの同じ一つのアイテムによって具体化されることができる。ある手段が相互に異なる従属請求項に挙げられているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示さない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】当技術分野において知られている３次元超音波画像の２次元スクリーンの図。
【図２】本開示の一実施例による深さ重み付けされたカラライゼーションを使用するボリュームレンダリングの方法のフロー図。
【図３】構造の相対深さを示し、本開示の一実施例による深さ重み付けされたカラライゼーションを使用するボリュームレンダリングの方法及びシステムに用いられる、深さマップの例の２次元スクリーンの図。
【図４】本開示の一実施例による深さ重み付けされたカラライゼーションを使用するボリュームレンダリングの方法及びシステムに用いられる２次元カラライゼーションルックアップテーブルの例の２次元スクリーンショットの図。
【図５】本開示の一実施例による深さ重み付けされたカラライゼーションを使用するボリュームレンダリングの方法及びシステムによって得られる、深さカラライゼーションボリュームレンダリングの例の２次元スクリーンショットの図。
【図６】本開示の他の実施例による深さ重み付けされたカラライゼーションを使用するボリュームレンダリングの方法及びシステムに用いられるソーベルオペレータの例の２次元スクリーンショットの図。
【図７】本開示の他の実施例による深さ重み付けされたカラライゼーションを使用するボリュームレンダリングの方法及びシステムによって得られるソーベル変更された深さカラライゼーションボリュームレンダリングの例の２次元スクリーンショット１１０の図。
【図８】本開示の実施例による深さ重み付けされたカラライゼーションを使用するボリュームレンダリングの方法を実現するシステムのブロック図。
【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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【国際調査報告】
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