(57)【要約】  本発明は、画像表示のための表示装置上の画像を見るための表示パラメータの制御方法（１００）に関し、本方法は、画像内で興味を惹く光景を決定するための決定ステップ（１１０）、画面内の視野を確認する確認ステップ（１２０）、視野に基づき表示パラメータを制御するための制御ステップ（１３０）、並びに制御された表示パラメータ及び興味を惹く光景を含む視野に基づき画像を計算するための計算ステップ（１４０）を含み、その視野は、ユーザーの目を追跡する視標追跡システムを用いて確認される。その方法（１００）は、興味を惹く光景を見る際の中断を減少させる表示パラメータを制御する方法を提供する。手術道具及びナビゲーション(navigation)システムによって表示された周りの解剖学的構造を見ながら外科医が表示パラメータを調整する必要がある時に、外科医が手術道具とナビゲーションシステムとを用いて患者を処置するのにこれは、特に役に立つ。
2009539131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示のための表示装置上の画像を見るための表示パラメータを制御する方法であってその方法は：
画像内の興味を惹く光景を決定するための決定ステップ；
ユーザーの視線を追跡するための指標追跡システムを用いて確認される表示装置内の視野を確認する確認ステップ；
視野に基づき表示パラメータを制御するための制御ステップ；及び
制御された表示パラメータ及び興味を惹く光景を含む視野に基づき画像を計算するための計算ステップ
を含む。
【請求項２】
表示パラメータの制御は、更に表示パラメータの調整速度に基づく請求項１による方法。
【請求項３】
表示パラメータの制御のための表示領域は、表示パラメータに関連する請求項１による方法。
【請求項４】
計算された画像は、表示パラメータの制御のための制御要素を含む請求項１による方法。
【請求項５】
計算された画像は、映画フィルム形式で表示されるための一連の画像のうちの１つである請求項１による方法。
【請求項６】
画像表示のための表示装置上の画像を見るための表示パラメータを制御するためのシステムであって、そのシステムは：
画像内の興味を惹く光景を決定するための決定ユニット；
ユーザーの視線を追跡するための指標追跡システムを用いて確認される画面内の視野を確認する確認ユニット；
視野に基づき表示パラメータを制御するための制御ユニット；及び
制御された表示パラメータ及び興味を惹く光景を含む視野に基づき画像を計算するための計算ユニット
を含む。
【請求項７】
請求項６に請求されたシステムを含む画像取得装置。
【請求項８】
請求項６に請求されたシステムを含むワークステーション。
【請求項９】
画像表示のための表示装置上の画像を見るための表示パラメータを制御するための命令を含むコンピュータ配列によって読み込まれるコンピュータプログラム製品であって、そのコンピュータ配列は、処理ユニット及びメモリーを含み、そのコンピュータプログラム製品は、読み込まれた後、前記処理ユニットに：
画像内の興味を惹く光景を決定するタスク；
ユーザーの視線を追跡するための指標追跡システムを用いて確認される画面内の視野を確認するタスク；
視野に基づき表示パラメータを制御するタスク；及び
制御された表示パラメータ及び興味を惹く光景を含む視野に基づき画像を計算するタスク
を実行するための能力を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示のための表示装置上の画像を見るための表示パラメータの制御方法に関する。
【０００２】
本発明は更に、画像表示のための表示装置上の画像を見るための表示パラメータ(viewing  parameter)の制御システムに関する。
【０００３】
本発明は更に、前記システムを含む画像取得装置に関する。
【０００４】
本発明は更に、前記システムを含むワークステーションに関する。
【０００５】
本発明は更に、前記プログラム製品がコンピュータ上で作動しているときに前記方法を実行するための命令を含むコンピュータプログラム製品に関する。
【背景技術】
【０００６】
上記パラグラフに記述された種類の方法の実施例は、多くの画像観察編集アプリケーション、例えばJasc  Paint  Shop  Pro  ７から知られている。輝度のような表示パラメタを制御するために、ユーザーは、輝度／コントラスト制御窓(window)を開くためのメニューを介してナビゲート(navigate)できる。この窓は、画像輝度の増加又は減少をタイプするためのテキストボックスを含む。加えて、輝度／コントラスト制御窓は、輝度の増加のための制御ボタン、輝度の減少のための制御ボタン、及び輝度変更用スライダー(slider)を開くためのもう１つのボタンを含む。表示パラメータ制御用の制御データは、キーボードを使うか又はマウスにより制御されたポインター(pointer)又はトラックボール(trackball)を用いて入力することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以下に参照１として参照されるＵＳ６６３７８８３に記述された方法の実施は、表示パラメータ制御用の視標追跡システムを採用する。この方法は又、最適赤―緑―青（ＲＧＢ）閾値設定を設定するための閾値設定フォーム(form)を含む窓を用いる。この方法の記述された実施についての問題点は、これらの実施にあたってユーザーは、テキストボックス、ボタン、スライダーのような制御要素に視覚的注意を集中する事が要求されることである。その結果、ユーザーは、一時的に興味を惹く光景を見ることを中断しなければならない。これは、外科医が、表示パラメータを調整するために手術道具及びナビゲーション(navigation)システムによって表示された解剖学的構造を見ることを中断する必要がある時に、外科医が手術用の又は診断用の道具をナビゲートするためのリアルタイムナビゲーションシステムを用いて患者の処置を実行するには特に不都合である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の目的は、興味を惹く光景の目視の中断を減少する表示パラメータ制御方法を提供することである。
【０００９】
本発明のこの目的は、以下のステップを含む画像表示のための表示装置上の画像を見るための表示パラメータの制御方法で達成される：
画像内の興味を惹く光景を決定するための決定ステップ；
ユーザーの視線を追跡するための指標追跡システムを用いて確認される画面内の視野を確認する確認ステップ；
視野に基づき表示パラメータを制御するための制御ステップ；及び
制御された表示パラメータ及び興味を惹く光景を含む視野に基づき画像を計算するための計算ステップ。
【００１０】
興味を惹く光景は、決定ステップで決定される。「視野」という術語及び頭字語「ＶＯＩ」は、以下にユーザーにとって興味のある光景を参照するために用いられる。ＶＯＩは、画面の所定領域内、例えば画面中央に位置する領域内に表示される光景を含むことができる。表示装置に表示された画像を見ているユーザーは、画像の１小部分のみを鋭く見る。表示装置上のその部分を含む画面領域は、以下に「視野」又は「ＦＯＶ」として参照される。ＦＯＶは、指標追跡システムを用い確認ステップ中で確認される。適切な指標追跡システムは、参照１及びＵＳ２００４／０２２７６９９に記述される。指標追跡システムの使用は、医師が表示装置上に表示された画像を見ながら医療行為を行うのに有利である。というのは指標追跡システムを用いて表示パラメータを制御することは、表示パラメータ設定のための如何なる手動相互作用も要求せず、又無菌環境を保持するからである。指標追跡システムは、例えばＦＯＶの中心を確認することができる。任意に、ＦＯＶの大きさ及び／又は形を確認することができる。制御ステップにおいて、表示パラメータの値は、ＦＯＶに基づいて、例えば画面の座標システム中のＦＯＶ中心の水平座標に基づいて計算される。例えば、表示パラメータは、ＦＯＶ中心の水平座標の一次関数であり得る。このようにして、表示パラメータの調整は、ユーザーが、ＶＯＩ即ち画面中央領域を含む画面領域の外を見ることを要求する。故に、計算ステップで計算された画像は、ＦＯＶがＶＯＩを含むように修正される。例えば、ＶＯＩのコピーは、ＦＯＶの位置での画像に重ねられ得る。このようにこの方法は、ＶＯＩ目視の中断を減少する表示パラメータ制御を提供する。
【００１１】
この方法の更なる実施において、表示パラメータの制御は、更に表示パラメータの調整速度(rate)に基づく。調整速度は、単位時間、例えば秒当たりの表示パラメータの変化である。１実施例において、調整速度は、画面上ＦＯＶ中心の位置に依存する。このように、表示パラメータの値は、画面上ＦＯＶ中心の位置に関連した速度で変化する。このようにして、表示パラメータの値のどんな変化も容易に得ることができる。
【００１２】
この方法の更なる実施において、表示パラメータの制御の表示領域は、表示パラメータに関連する。例えば、画面の右上４分の１に含まれる領域に関連する表示パラメータは、輝度である。ＦＯＶが、その領域に含まれている時に、輝度は、その領域内のＦＯＶの位置に基づいて計算される。もう１つの表示領域は、もう１つの表示パラメータに関連する可能性がある。そのようにして、この実施は、ＶＯＩ目視の中断無しに複数の表示パラメータ制御を提供する。
【００１３】
この方法の更なる実施において、計算された画像は、表示パラメータ制御の制御要素を含む。そのような制御要素の一例は、画像輝度を増加させるための制御ボタンである。その制御ボタンは、制御要素領域内の画像の一番上に表示され得る。ＦＯＶが、制御ボタンを含むとき、画像輝度は、所定の速度で増加する。加えて、ＶＯＩのコピーは、ＦＯＶに含まれる制御ボタンの上に重ねられた１領域に表示される。代替的に、制御ボタンを、ユーザーによって見られる画像上に重ねる事ができる。制御要素の使用は、大抵のユーザーにとってなじみがある。
【００１４】
この方法の更なる実施において、計算された画像は、映画フィルム形式に表示するための一連の画像のうちの１つである。この方法の実施は、特に手術手順及び診断手順をナビゲートするのに有用である。例えば、一連の画像、ＶＯＩの手術又は診断道具を示す各画像は、上記手順中の道具位置及び／又は道具の向きを示す。これは、医師が道具をナビゲートするのを助ける。もし例えば、画像輝度を調整する必要が有れば、医師は、表示パラメータ制御のための領域を見ることによって、そうしてＦＯＶ位置を変えることによって、表示装置上の画像を見るための表示パラメータ制御システムとの手動相互作用無しに画像輝度を変えることができる。本発明の方法によれば、ＦＯＶは、ＶＯＩを含み、且つＦＯＶは、道具を映し出す。
【００１５】
本発明の更なる目的は、興味を惹く光景の目視の中断を減少させる上記パラグラフに記述された種類のシステムを提供することである。本発明のこの目的は、以下のユニットを含む画像表示のための表示装置上の画像を見るための表示パラメータの制御システムで達成される：
画像内の興味を惹く光景を決定するための決定ユニット；
ユーザーの視線を追跡するための指標追跡システムを用いて確認される画面内の視野を確認する確認ユニット；
視野に基づき表示パラメータを制御するための制御ユニット；及び
制御された表示パラメータ及び興味を惹く光景を含む視野に基づき画像を計算するための計算ユニット。
【００１６】
本発明の更なる目的は、興味を惹く光景の目視の中断を減少させる上記パラグラフに記述された種類の画像取得装置を提供することである。本発明のこの目的は、画像表示のための表示装置上の画像を見るための表示パラメータの制御システムを含む画像取得装置で達成され、そのシステムは、以下のユニットを含む：
画像内の興味を惹く光景を決定するための決定ユニット；
ユーザーの視線を追跡するための指標追跡システムを用いて確認される画面内の視野を確認する確認ユニット；
視野に基づき表示パラメータを制御するための制御ユニット；及び
制御された表示パラメータ及び興味を惹く光景を含む視野に基づき画像を計算するための計算ユニット。
【００１７】
本発明の更なる目的は、興味を惹く光景の目視の中断を減少させる上記パラグラフに記述された種類のワークステーションを提供することである。本発明のこの目的は、画像表示のための表示装置上の画像を見るための表示パラメータの制御システムを含むワークステーションで達成され、そのシステムは、以下のユニットを含む：
画像内の興味を惹く光景を決定するための決定ユニット；
ユーザーの視線を追跡するための指標追跡システムを用いて確認される画面内の視野を確認する確認ユニット；
視野に基づき表示パラメータを制御するための制御ユニット；及び
制御された表示パラメータ及び興味を惹く光景を含む視野に基づき画像を計算するための計算ユニット。
【００１８】
本発明の更なる目的は、興味を惹く光景の目視の中断を減少させる上記パラグラフに記述された種類のコンピュータプログラム製品を提供することである。本発明のこの目的は、画像表示のための表示装置上の画像を見るための表示パラメータの制御命令を含むコンピュータ配列によって読み込まれるコンピュータプログラム製品で達成され、そのコンピュータ配列は、処理ユニット及びメモリーを含み、コンピュータプログラム製品は、読み込まれた後、前記処理ユニットに以下のタスク(task)を実行するための能力を提供する：
画像内の興味を惹く光景を決定するタスク；
ユーザーの視線を追跡するための指標追跡システムを用いて確認される画面内の視野を確認するタスク；
視野に基づき表示パラメータを制御するタスク；及び
制御された表示パラメータ及び興味を惹く光景を含む視野に基づき画像を計算するタスク。
【００１９】
ここに記述されたシステム、画像取得装置、ワークステーション、及び／又はコンピュータプログラム製品の修正及び変化例は、本記述を基礎として当業者によって実行することができる。
【００２０】
本発明による方法を、従来のＸ線、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）、核磁気共鳴画像法（ＭＲＩ），超音波（ＵＳ），ポジトロン断層法（ＰＥＴ）、単一光子放射断層撮影（ＳＰＥＣＴ），核医学等に限られないが、それらのような種々の取得様式によって作成された２Ｄ，３Ｄ，及び４Ｄ画像データから計算された画像に利用することができるということを当業者は、評価するであろう。
【００２１】
本発明のこれら及び他の側面は、以下に記述される実施例から、更に添付図面を参照にして明白になり、且つ明瞭に説明される。その中においては、同じ参照番号は、全図面を通して類似の部品を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は、表示パラメータの制御についての方法１００の実施例のフローチャートを示す。ステップ１０１に入った後、方法１００は、ＶＯＩ決定のための決定ステップ１１０に進む。ＶＯＩの決定後、方法１００は、ＦＯＶ確認のための確認ステップ１２０に進む。方法１００は、その後表示パラメータ値制御のための制御ステップ１３０に進む。制御ステップ１３０の後、方法１００は、画像計算のための計算ステップ１４０に進む。方法１００はその後、出口命令の存在をチェックするためのチェックステップ１５０に進む。もし出口命令が存在しなければ方法１００は、確認ステップ１２０か又は決定ステップ１１０に進む。もし出口命令が存在すれば方法１００は、方法１００を出るための出口ステップ１９９に進む。
【００２３】
図２は、視野を概略的に示す。ユーザー２１０が、画面２００上に表示された画像を見るとき、約２度の光学的視角２３０を有する表示画像のほんの１部分２２０を鋭く焦点をあてて見る。表示画像のこの小部分２２０を含む画面の領域２４０は、視野又はＦＯＶと呼ばれる。ＦＯＶ２４０の形及び大きさは、任意で、例えばＦＯＶは、光学的視界を含む正方形又は楕円でありうる。典型的には、ＦＯＶは、平面上の円形領域のような形をしている。ＦＯＶ領域角２５０は、通常は２度と２０度との間である。
【００２４】
興味を惹く光景又はＶＯＩは、方法１００の決定ステップ１１０で決定される。例えば、ＶＯＩは、ユーザー例えば医師によって検査される血管を表示する医学的画像の領域であり得る。ＶＯＩを決定するためには数種の方法がある。ＶＯＩは、実質上その方法に入った瞬間に有効なＦＯＶを基礎として決定され得る。例えば、ＶＯＩは、画面の所定の位置に表示された光景で、例えば、ＶＯＩは、画面の中央に表示されるべき光景であり得る。ＶＯＩは、ユーザー入力装置、メモリー、及びプロセサーに限られないが、これらのような入力装置からの入力を基礎として決定され得る。例えば、カテーテルの周りの手術前に取得された画像を含むＶＯＩは、カテーテルナビゲーティングシステムからの入力を基礎として決定され得る。ＶＯＩを、例えば画像分割(segmentation)及び／又は物体検出の手段によって計算できる。ＶＯＩを決定するためのこれらの方法は、方法１００の実施例に示され、本特許請求の範囲を制限しない。
【００２５】
ＦＯＶは、視標追跡システムを用いて方法１００の確認ステップ１２０で確認される。視標追跡システムは、ＦＯＶの中心を測ることができる。視標追跡システムは更に、ＦＯＶの形と大きさを決定するために、見る方向と画面との間の角度及び／又はユーザーから画面までの距離を測ることができる。任意で、ＦＯＶ位置の確認の時刻に対応した時刻スタンプ(stamp)を又、確認ステップにおいて決定することができる。
【００２６】
表示パラメータを制御するための方法１００の制御ステップ１３０において、表示パラメータ値は、ＦＯＶに基づいて計算される。図３は、ＦＯＶの位置に基づく表示パラメータの制御を示す。画面３００は、概略的にＦＯＶ３１０及びＦＯＶ中心３２０を示す。表示パラメータ値は、画面３００上のＦＯＶ中心３２０の位置に基づいて計算される。ＦＯＶ中心３２０の位置は、水平ｘ軸と垂直ｙ軸を持った座標系において水平座標ｘＦＯＶ及び垂直座標ｙＦＯＶで表すことができる。基準中心３３０は、基準座標（ｘＲＥＦ、ｙＲＥＦ）によって定義される。基準中心３３０の位置の１例は、画面３００の中心である。基準中心の他の位置も又、有用であり得る。
【００２７】
方法１００の実施において、制御された表示パラメータは、ＦＯＶ中心３２０の水平座標ｘＦＯＶの関数である。例えば、表示パラメータは、前記水平座標ｘＦＯＶの一次関数で、表示パラメータ値Ｖは、
Ｖ＝Ａ  ｘ（ｘＦＯＶ−ｘＲＥＦ）＋ＶＲＥＦ
として計算される。ここでＶＲＥＦは、表示パラメータの基準値で、ｘが、実質上ｘＲＥＦに等しい時に想定され、且つＡは、表示パラメータ値の領域を決定する一次関数の傾きである。ＶＲＥＦ値は、通常の観察条件で最適である表示パラメータ値である。
【００２８】
方法１００の更なる実施において、表示パラメータは、ＦＯＶ中心と基準中心３３０との距離に依存する：
ｙＦＯＶ≦ｙＲＥＦで、
Ｖ＝―Ｂ  ｘ[（ｘＦＯＶ−ｘＲＥＦ）２＋（ｙＦＯＶ−ｙＲＥＦ）２]１／２＋ＶＲＥＦ  及び
ｙＦＯＶ＞ｙＲＥＦで、
Ｖ＝Ｂ  ｘ[（ｘＦＯＶ−ｘＲＥＦ）２＋（ｙＦＯＶ−ｙＲＥＦ）２]１／２＋ＶＲＥＦ
ここでＢは、表示パラメータ値の領域を決定する定数である。当業者は、形及び／又は位置のようなＦＯＶ特性の関数として表示パラメータ値Ｖを定義する他の方法があることを理解するであろう。
【００２９】
方法１００の更なる実施において、表示パラメータの制御は、更に表示パラメータの調整速度に基づく。調整速度は、単位時間当たり例えば、１秒当たりの表示パラメータの変化である。調整速度は、ＦＯＶ中心３２０の位置に依存する。例えば、調整速度Ｒは、ＦＯＶ中心３２０の水平座標ｘＦＯＶの関数、即ち、ＦＯＶ中心３２０の水平座標ｘＦＯＶの階段関数であり得る。調整速度の有用な定義は、
ｘＦＯＶ＜ｘＲＥＦ−ｄで、
Ｒ＝−ＲＣ
ｘＲＥＦ−ｄ≦ｘＦＯＶ≦ｘＲＥＦ＋ｄで、
Ｒ＝０
ｘＦＯＶ＞ｘＲＥＦ＋ｄで、
Ｒ＝ＲＣ
ここでＲＣは、調整速度値を定義する正の定数で、ｄは、中性領域を定義する。ＦＯＶ中心が、中性領域内に有るとき、即ち、ｘＲＥＦ−ｄ≦ｘＦＯＶ≦ｘＲＥＦ＋ｄの時、調整速度値Ｒは０である。ｘＦＯＶ＜ｘＲＥＦ−ｄの時、調整速度値Ｒは、−ＲＣであり、ｘＦＯＶ＞ｘＲＥＦ＋ｄの時、調整速度値Ｒは、ＲＣである。表示パラメータ値は更に、確認ステップ１２０で確認されたＦＯＶ中心３２０の位置の時刻スタンプを基礎として計算される。例えば、表示パラメータ値Ｖの変化分ΔＶは，ＦＯＶ中心３２０の第１位置の時刻スタンプとＦＯＶ中心３２０の第２位置の時刻スタンプとの間の絶対差Δに比例しうる：
ΔＶ＝Ｒ  ｘ  Δ
ここでＲは、ＦＯＶ中心の現在の位置に関連した調整速度値である。表示パラメータ値は、計算された変化分ΔＶに表示パラメータ値Ｖを加えることにより計算される。
【００３０】
更にもう１つの実施において、調整速度値Ｒは、垂直座標ｙＦＯＶの一次関数であり得る。ここで調整速度の絶対値、即ち表示パラメータ値の変化の速度は、ＦＯＶ中心３２０と基準中心３３０を通る水平線との距離に比例する。調整速度及び／又はＦＯＶ位置に基づき表示パラメータ値を計算するための他の有用な関数があるということを当業者は理解するであろう。記述された関数は、方法１００の実施を示し、特許請求の範囲を制限しない。
【００３１】
方法１００の更なる実施において、表示パラメータの制御用の表示領域は、表示パラメータに関連する。任意的に、複数の表示領域が存在する可能性があり、各表示領域は、領域特定の表示パラメータに関連する。そのような典型的実施例は、図４に示される。図４は、表示パラメータの制御のための表示領域を示す。画面４００上に示された５つの表示領域がある。図４に概略的に示されるように、表示領域の境界は、表示(render)された画像中に表示される。代替的に、領域の境界は、表示されない可能性もある。画面４００の右上第１象限中の第１領域４１０は、輝度に関連し、画面４００の右下第４象限中の第２領域４２０は、コントラストに関連し、画面４００の左上第２象限中の第３領域４３０は、ズーム比に関連し、画面４００の左下第３象限中の第４領域４４０は、ノイズ(noise)レベルに関連する。丸い中性領域４５０は、画面４００の中央に位置する。ＦＯＶ中心が、中性領域４５０に位置するとき、輝度、コントラスト、ズーム比、及びノイズレベルは、変化しない。ＦＯＶ中心が、画面４００の第１領域４１０に位置するとき、画像輝度の値は、制御ステップ１３０で計算される。ＦＯＶ中心が、画面４００の第２領域４２０に位置するとき、画像コントラストの値は、制御ステップ１３０で計算される。ＦＯＶ中心が、画面４００の第３領域４３０に位置するとき、ズーム比は、制御ステップ１３０で計算される。ＦＯＶ中心が、画面４００の第４領域４４０に位置するとき、ノイズ濾過レベルは、制御ステップ１３０で計算される。表示パラメータ値は、領域特定調整速度に基づき及び／又は画面４００上のＦＯＶ位置に基づき計算することができる。例えば、ＦＯＶ中心が、第１領域４１０の頂部に位置するとき、輝度の増加値を正の調整速度に基づき計算することができ、ＦＯＶ中心が、第１領域４１０の底部に位置するとき、輝度の増加値を負の調整速度に基づき計算することができる。
【００３２】
方法１００の１実施例において、各表示領域毎のＦＯＶ重なり率が０．７５より大きいとき、表示パラメータ値は、修正される。方法１００のもう１つの実施例において、ＦＯＶが各表示領域で完全に重なるとき、表示パラメータ値は、修正される。当業者は、表示パラメータ値を修正するための他の条件が使われうるということを理解するであろう。上記の条件は、方法１００を示し、特許請求の範囲を制限しない。
【００３３】
方法１００の計算ステップ１４０において、制御された表示パラメータが、制御ステップ１３０で計算された値で且つＦＯＶがＶＯＩを含むという条件で、画像は計算される。図５は、画像計算の２つの実施例を示す。制御された表示パラメータは、画像輝度である。画像輝度は、画面上のＦＯＶ位置に基づく。計算ステップ１４０で計算された第１画像５０１において、ＦＯＶ５１０は、概略的に円で示されるが、実質上画面５０１の中心にある。その位置は、中性表示領域内に含まれる。画像輝度値は、基準輝度に等しい。ＦＯＶ５１０は、ＶＯＩ５１５を含むと想定される。計算ステップ１４０で計算された第２画像５０２において、ＦＯＶ５２０は、概略的に円で示されるが、画面の右下隅の近くにある。その位置は、基準輝度より大きい輝度に対応する。このように、第２画像５０２の輝度は、第１画像５０１の輝度より大きい。ＦＯＶ５２０に含まれる光景が変わらないように第２画像５０２を決定する光景カメラは、ＦＯＶに沿って、移動される。従って、ＦＯＶ５２０は、ＶＯＩ５１５を含む。計算ステップ１４０で計算された第３画像５０３において、概略的に示されたＦＯＶ５３０は、第２画像５０２と同じ位置にあり、画面の右下隅の近くにある。このように、ＦＯＶ５３０の位置に基づく第３画像５０３の輝度は、第２画像５０２の輝度と同様で、第１画像５０１の輝度より大きい。しかし、第３画像５０３を決定する光景カメラは、実質的に第１画像５０１の光景カメラと同様である。光景カメラを移動させる代わりに、ＦＯＶ５３０は、画像５０３の重ねられたＶＯＩ５１５の写像５３５を含む。
【００３４】
方法１００の１実施において、計算された画像は、表示パラメータの制御用の制御要素を含む。この実施例は、概略的に図６に示される。図６は、画像輝度制御用の２つの制御ボタンを使う方法の１実施例を示す。図６は、第１の計算された画像６０１と第２の計算された画像６０２とを示す。各画像は、第１制御ボタン６１０と第２制御ボタン６２０という２つの制御ボタンを含む。それらの制御ボタンは、画面の制御要素領域６３０中、例えば画面頂部に表示される。画像データは、画面の画像データ領域６４０中に表示される。第１制御ボタン６１０は、画像データ領域６４０中に表示された画像の輝度を減少するのに用いられ、第２制御ボタン６２０は、画像データ領域６４０中に表示された画像の輝度を増加するのに用いられる。
【００３５】
第１の計算された画像６０１において、概略的に示されたＦＯＶ６５１は、画像データ領域６４０に位置する。ＦＯＶが、画像データ領域中に位置する時、画像データ領域は、中性領域にあり、即ち、表示パラメータは、方法１００によって制御されない。任意的に、ＦＯＶ中心６５１が、画像データ領域６４０中に位置する時、ＶＯＩ６６１は、決定ステップ１１０のＦＯＶ６５１に基づいて決定されうる。例えば、ＶＯＩ６６１は、最小寿命例えば５秒間ＦＯＶ６５１中に含まれる光景を含みうる。任意的に、決定されたＶＯＩは、第１制御ボタン及び／又は第２制御ボタン中に表示されうる。制御ボタンラベルは、各ボタン近くの制御要素中に表示されうる。
【００３６】
第２の計算された画像６０２において、概略的に示されたＦＯＶ６５２は、制御要素領域６３０中に位置し、画像輝度増加のために点線で概略的に示された第２制御ボタン６２０を含む。もしＦＯＶ６５２が、第２制御ボタン６２０を含むなら、画像輝度は、画像輝度増加のための調整速度で増加し、ＶＯＩ６６２の写像６６３は、ＦＯＶ６５２中に表示され、第２制御ボタン６２０に重ね合わされる。もしＦＯＶが、第１制御ボタン６１０を含むなら、画像輝度は、画像輝度減少のための調整速度で減少し、ＶＯＩ６６２の写像は、ＦＯＶ中に示され、第１制御ボタン６１０に重ね合わされる。
【００３７】
当業者は、スライダー及びホイール(wheel)に限られないが、それらのような他の制御要素を用いることができる事を理解するであろう。上記のような制御要素を用いる方法１００の実施は、本発明を示し、本特許請求の範囲を制限するように構成されていない。
【００３８】
代替的に、画面は、画像データ領域を含み、制御要素領域を含まない。制御要素は、画像データ領域に表示される。そのような制御要素は、例えば、実質的に入力ステップ１０１に制御方法が入った瞬間に、特定されなければならない。画面上に表示させる制御ボタンの入力及び特定は、制御命令例えば「開始」又は「輝度」のような音声(voice)命令に基づく事ができる。方法１００の外のステップは、音声命令の登録を含むことができる。「開始」命令が登録されるとき、入力ステップ１０１は、実行され、特定された制御要素の１セットが、画像データを基礎として表示された光景に重ね合わされる。通常は、制御要素は、ＶＯＩを含む領域の外に表示される。「輝度」命令が登録されるとき、入力ステップ１０１は、実行され、輝度を制御する制御要素が、ＶＯＩを含む領域の外の画像データを基礎として表示された光景に重ね合わされる。「停止」命令が、チェックステップ１５０で検出されると、本方法は、出口ステップ１９９に進む。本方法を出た後、制御ボタンは、消える。
【００３９】
制御命令は、音声復号器に限られないが、そのようなユーザー入力装置から受け取ることができる。ユーザーは、音声命令を用い、入力することができる。任意的に、その命令は、タイマーを含む入力装置のようなもう１つの入力装置から受け取ることができる。
【００４０】
たくさんの有用な制御命令があり、記述された例は、特許請求の範囲を制限するというよりも本発明を図示するものであることを当業者は、理解するであろう。
【００４１】
１実施例において、方法１００は更に、方法１００が出るための出口命令１００が存在するか否かをチェックするためのチェックステップ１５０を含む。もし出口命令が、例えばチェックステップ１５０中で読まれるメモリーセル中に存在すれば、方法１００は、方法１００が出るためにチェックステップ１５０から出口ステップ１９９に続行する。もし出口命令が存在しなければ、方法１００は、次のモニターサイクルを開始するため確認ステップ１２０に進むか又は決定ステップ１１０へ進む。
方法１００の１実施例において、ＦＯＶが画面の中性領域を出るとき、方法１００を入力する命令が作られ、且つ、ＦＯＶが中性領域に入るとき、方法１００の出口命令が作られる。これは、上述のように、制御要素を含む制御領域及び画像データに基づき表示された画像を表示するための画像データ領域を特徴とする実施に特に有用である。
前記ＦＯＶが、画像データ領域から制御要素領域へ移動する間ＦＯＶが監視されているとき、方法１００は、入力される。方法１００外のステップは、制御要素領域へ入るＦＯＶの事象(event)の登録を含むことができる。チェックステップ１５０は、その方法の次のステップを決定するためのＦＯＶ位置のチェックを含むことができる。ＦＯＶが、制御要素領域から画像データ領域へ移動するとき、方法１００は、終了する。
【００４２】
監視サイクルは、表示パラメータの調整値付き及びＶＯＩを含むＦＯＶ付き画像を計算するために必要なステップを含む。方法１００の１実施例において、監視サイクルは、確認ステップ１２０，制御ステップ１３０，及び計算ステップ１４０を含む。入力ステップ１０１において、方法１００を入力した後、ＶＯＩを決定するための決定ステップ１１０は、１回実行される。ＶＯＩが、入力ステップ１０１から出口ステップ１９９までの時間変化しないとき、そのような監視サイクルは適切である。
【００４３】
方法１００の１実施例において、監視サイクルは更に、決定ステップ１１０を含む。もし第１監視サイクルで決定されたＶＯＩが、第２監視サイクルでのＶＯＩとは違う可能性のあるときこれは必要である。この実施の使用例は、冠動脈血管形成術のような介入医療手順の間カテーテルナビゲイションシステムからの入力に基づいてＶＯＩが決定される時である。欠陥に沿って動くカテーテルの決定位置は、介入手順を実行する医師のためのガイダンスを提供するために手術前に取得された画像データからの光景を表示するために使用されうる。
【００４４】
方法１００の１実施例において、計算された画像は、映画フィルム(cine)形式で表示された画像の１続きの１つである。例えば、ユーザーに映画のような、異なった位置の興味を惹く光景を示す「画像データ中の仮想散歩」を提供するために１続きの画像からの画像は、平面又は立体画像データから計算できる。代替的に、画像は、ユーザーに異なった瞬間の動く構造の光景を提供するために一時的に取得された画像データから計算することができる。この実施の使用例は、動いている臓器、例えば心臓、大動脈を映画フィルム形式で描くためのリアルタイム画像データを見る中にある。方法１００は、医療手順を行っている外科医の分割されない注意力が必要な手術室の中で、医療画像の表示パラメータの制御に役立つ。しかし、当業者は、他の医療用及び非医療用画像の表示パラメータへの方法１００の適用が又熟慮されるということを、理解するであろう。
【００４５】
現行発明の方法１００の記述された実施中のステップの順番は、必須ではなく、当業者は、本発明により意図された概念から離れることなく、あるステップの順番を変えることもできるし又、ねじ切りモデル、多プロセッサーシステム、又は多角的プロセス(multiple  processes)を用い、同時進行的にあるステップを実行することができる。任意的に、現行発明の方法１００の２以上のステップは、１つのステップにまとめることができる。任意的に、現行発明の方法１００の１のステップは、複数のステップに分割できる。方法１００のあるステップは、任意的で省略できる。
【００４６】
図１のフローチャートに示されるような方法１００は、コンピュータプログラム製品として実施でき、又、例えば、磁気テープ、磁気ディスク、又は光学的ディスクのような如何なる適切な媒体にも保存できる。このコンピュータプログラムは、処理ユニットとメモリーを含むコンピュータ配置に読み込むことができる。読み込まれた後、コンピュータプログラム製品は、方法１００のステップを実行する能力を持つ処理ユニットを提供する。
【００４７】
図７は、画像を表示するための画面上の画像を見るための表示パラメータを制御するためのシステム７００の１つの実施例を概略的に示す。そのシステムは：
画像内の興味を惹く光景を決定するための決定ユニット７１０；
画面内の、ユーザーの目を追跡する視標追跡システムを用いて確認される視野を確認するための確認ユニット７２０；
視野に基づき表示パラメータを制御するための制御ユニット７３０；及び
制御された表示パラメータ及び興味を惹く光景を含む視野に基づき画像を計算するための計算ユニット７４０を含む。
【００４８】
図７に示される実施例において、受信データ用の３つの入力コネクター７８１，７８２及び７８３がある。第１の入力コネクター７８１は、ハードディスク、磁気テープ、フラッシュメモリー、又は光学的ディスクに限られないが、それらのようなデータ保存装置から来るデータを受け取るように配置される。第２の入力コネクター７８２は、マウス又はタッチディスプレーのようなユーザー入力装置から来るデータを受け取るように配置される。第３の入力コネクター７８３は、キーボードのようなユーザー入力装置から来るデータを受け取るように配置される。入力コネクター７８１，７８２及び７８３は、入力制御ユニット７８０に接続される。
【００４９】
図７に示されるシステム７００の実施例において、発信データ用の２つの出力コネクター７９１及び７９２がある。第１の出力コネクター７９１は、ハードディスク、磁気テープ、フラッシュメモリー、又は光学的ディスクのようなデータ保存装置へデータを出力するように配置される。第２の出力コネクター７９２は、表示装置へデータを出力するように配置される。出力コネクター７９１及び７９２は、出力制御ユニット７９０を介して各データを受け取る。
【００５０】
当業者は、入力装置を入力コネクター７８１，７８２及び７８３に接続し、且つ出力装置を出力コネクター７９１及び７９２に接続する多くの方法があるということを、理解するであろう。これらの方法には、有線及び無線接続、ローカルエリアネットワーク(LAN)及び広域ネットワーク(WAN)のようなデジタル網、インターネット、デジタル電話網、及びアナログ電話網に限られないが、これらを含む。
【００５１】
本発明によるシステム７００の実施例において、システム７００は、メモリーユニット７７０を含む。システム７００は、外部装置から任意の入力コネクター７８１，７８２及び７８３を介して入力データを受け取り、受け取った入力データをメモリーユニット７７０に保存するように配置されている。入力データをメモリーユニット７７０に読み込むことは、システム７００のユニットによる関連データへの迅速なアクセスを可能にする。入力データは、画像データには限られないが、これらを含む。メモリーユニット７７０は、ランダムアクセスメモリー(RAM)チップ、読み込み専用メモリー(ROM)チップ、及び／又はハードディスクのような装置により実施できる。好ましくは、メモリーユニット７７０は、入力データ及び／又は出力データを保存するためにＲＡＭを含む。任意的に、出力データは、ビューイング(viewing)セッションのログファイルに限られないが、これを含む。メモリーユニット７７０は又、メモリーバス７７５を介して読み取りユニット７０５，決定ユニット７１０，確認ユニット７１５，計算ユニット７２５，及び計算ユニット７３０を含むシステム７００のユニットからデータを受け取り、及びこれらのユニットへデータを配信するように配置されている。メモリーユニット７７０は更に、任意の出力コネクター７９１及び７９２を介して出力データを外部装置に役立たせるように配置されている。システム７００のユニットからのデータをメモリーユニット７７０に保存することは、システム７００のユニットから外部装置への出力データの転送速度を有利に改善すると同様にシステム７００のユニットの性能を有利に改善する。
【００５２】
代替的なステム７００は、メモリーユニット７７０とメモリーバス７７５は、含まない。システム７００により使われる入力データは、システム７００のユニットに接続される外部メモリー又はプロセッサーのような少なくとも１つの外部装置によって供給される。同様にシステム７００により作成された出力データは、システム７００のユニットに接続される外部メモリー又はプロセッサーのような少なくとも１つの外部装置によって供給される。システム７００のユニットは、内部接続又はデータバスを介してデータをお互いに受け取るように配置されている。
【００５３】
図８は、システム７００に採用されている画像取得装置８００の１つの実施例を概略的に示し、前記画像取得装置８００は、システム７００への内部接続を介して接続されている画像取得ユニット８１０、入力コネクター８０１、及び出力コネクター８０２を含む。この配置は、好都合に画像取得装置８００の能力を増加させ、前記画像取得装置８００に表示装置の表示パラメータを制御するためのシステム７００の有利な能力を提供する。画像取得装置の例は、ＣＴシステム、Ｘ線システム、ＭＲＩシステム，ＵＳシステム，ＰＥＴシステム、ＳＰＥＣＴシステム，及び核医学システムに限られないが、それらのようなシステムを含む。
【００５４】
図９は、ワークステーション９００の１つの実施例を概略的に示す。ワークステーションは、システムバス９０１を含む。プロセッサー９１０，メモリー９２０，ディスク入出力(I/O)アダプター９３０，及びユーザーインターフェース(UI)９４０は、システムバス９０１に動作的に接続されている。ディスク保存装置９３１は、動作的にディスクI/Oアダプター９３０に接続されている。キーボード９４１，マウス９４２，及び表示装置９４３は、動作的にUI９４０に接続されている。コンピュータプログラムとして実施される本発明のシステム７００は、ディスク保存装置９３１内に保存されている。ワークステーション９００は、メモリー９２０にプログラム及び入力データを読み込み、プロセッサー９１０上でプログラムを実行するように配置されている。ユーザーは、キーボード９４１及び／又はマウス９４２を用いワークステーション９００に情報を入力できる。ワークステーションは、表示装置９４３及び／又はディスク９３１へ情報を出力するように配置されている。当業者は、当業者に知られたワークステーション９００の他の多くの実施例があり、本実施例は、本発明を図示する目的に奉仕し、本発明をこの特定の実施例に限られると解釈してはならない事を理解するであろう。
【００５５】
上記実施例は、本発明を制限するというよりも説明するものであり、当業者は、添付された特許請求の範囲から逸脱することなしに代替的実施例を設計できるであろうことに注意しなければならない。特許請求の範囲中の括弧書き中の如何なる参照サインも特許請求の範囲を制限するものとして構成されてはならない。「含む」の語は、特許請求の範囲中又は明細書中にリストされていない要素又はステップの存在を除外しない。要素に先立つ「１つ」という語は、複数のそのような要素の存在を除外しない。本発明は、数個の異なる要素を含むハードウエアにより且つプログラムされたコンピュータにより実施されうる。システムクレーム中の数個のユニットは、１のユニット及びハードウエア又はソフトウエアの同じものによって実施されうる。第１の、第２の、第３の、等の語の使用は、順番を表していない。これらの語は、名前として解釈する。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明による方法の実施例のフローチャートを示す；
【図２】視野を概略的に示す；
【図３】視野の位置に基づく表示パラメータの制御を示す；
【図４】表示パラメータの制御のための表示領域を示す；
【図５】画像計算の２つの実施の例を示す；
【図６】画像輝度制御のための２つの制御ボタンを用いる方法の１実施の例を示す；
【図７】システムの１つの実施例を概略的に示す；
【図８】画像取得装置の１つの実施例を概略的に示す；
【図９】ワークステーションの１つの実施例を概略的に示す；
【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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【国際調査報告】
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