【手続補正書】
【提出日】平成28年6月6日(2016.6.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体から取得されたボリュームデータに対して３次元関心領域を設定する３次元関心領域設定部と、
前記３次元関心領域内の前記データにレンダリング処理を実行し、３次元投影画像を生成する投影画像生成部と、を備え、
前記３次元関心領域設定部は、
前記ボリュームデータに基づく所定の断面画像に設定された第１の境界曲線により特定される画素を第１の開始点として、各画素の輝度値に基づくエネルギー値の累積が最少となる第２の境界曲線を前記断面画像上で生成し、前記第２の境界曲線上の複数の画素をそれぞれ第２の開始点として、各画素の前記エネルギー値の累積値が最少となる複数の第３の境界曲線を、それぞれの前記第２の開始点において前記断面画像と交差する方向で生成し、
前記第２の境界曲線及び前記複数の第３の境界曲線から、前記３次元関心領域と前記３次元関心領域以外の領域とを分離する分離曲面を決定する、
ことを特徴とする診断画像生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の診断画像生成装置であって、
前記第１の境界曲線の入力を受け付ける受付部を更に備えることを特徴とする診断画像生成装置。
【請求項３】
請求項１に記載の診断画像生成装置であって、
前記第１の開始点は、前記第１の境界曲線を通る画素のうち前記エネルギー値が最も低い画素であることを特徴とする診断画像生成装置。
【請求項４】
請求項１に記載の診断画像生成装置であって、
前記３次元関心領域設定部は、
前記第１の開始点を通る画素列で前記断面画像を２分割することにより第１と第２の分割画像を生成し、前記各分割画像上で前記開始点を通り前記エネルギー値の累積が最少となる経路を決定し、前記各分割画像の前記経路を結合することにより前記第２の境界曲線を生成することを特徴とする診断画像生成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の診断画像生成装置であって、
前記３次元関心領域設定部は、
前記第１及び第２の分割画像の各々で、対象画素の隣接画素の前記エネルギー値に基づき前記対象画素の値を決定する処理を、前記第１の開始点側の端から前記第１の開始点とは逆側の端へ向かって実行することにより、第１及び第２のエネルギーマップを生成し、対象画素の隣接画素の値に基づき画素を選択する処理を、前記第１及び第２のエネルギーマップの前記逆側の端から前記第１の開始点へ向かって実行することにより前記第２の境界曲線を生成することを特徴とする診断画像生成装置。
【請求項６】
請求項１、４又は５に記載の診断画像生成装置であって、
前記３次元関心領域設定部は、
前記第１の境界曲線と前記第２の境界曲線との最大距離が第１の距離閾値以上の場合、前記第１の境界曲線上の複数の画素をそれぞれ前記第２の開始点として、前記複数の第３の境界曲線を生成し、
前記第１の境界曲線と前記第２の境界曲線との最大距離が前記第１の距離閾値よりも小さい場合、前記第２の境界曲線上の複数の画素をそれぞれ前記第２の開始点として、前記複数の第３の境界曲線を生成することを特徴とする診断画像生成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の診断画像生成装置であって、
前記３次元関心領域設定部は、
前記第１の境界曲線と前記第２の境界曲線との距離が前記第１の距離閾値よりも小さく第２の距離閾値以上の場合、前記第１の境界曲線に前記第２の距離閾値の距離を加算した境界曲線になるように前記第２の境界曲線を補正することを特徴とする診断画像生成装置。
【請求項８】
請求項４に記載の診断画像生成装置であって、
前記３次元関心領域設定部は、
前記エネルギー値の累積値が第１の閾値以下であり、前記エネルギー値の分散が第２の閾値以下である１以上の経路のなかから、前記経路を決定することを特徴とする診断画像生成装置。
【請求項９】
請求項４又は５に記載の診断画像生成装置であって、
前記３次元関心領域設定部は、
前記第２の境界曲線を補正するための指定点の入力を受信し、前記指定点を通る画素列で前記第１又は第２の断面画像を２分割することにより第３と第４の分割画像を生成し、前記第３の分割画像上で前記第１の開始点と前記指定点とを通り前記エネルギー値の累積が最少となる経路を決定し、前記第４の分割画像上で前記指定点を通り前記エネルギー値の累積が最少となる経路を決定し、前記各分割画像の前記経路を結合することにより、前記第２の境界曲線を生成することを特徴とする診断画像生成装置。
【請求項１０】
生体から取得されたボリュームデータに対して３次元関心領域を設定するステップと、
前記３次元関心領域内の前記データにレンダリング処理を実行し、３次元投影画像を生成するステップと、を含み、
前記３次元関心領域を設定するステップは、
前記ボリュームデータに基づく所定の断面画像に設定された第１の境界曲線により特定される画素を第１の開始点として、各画素の輝度値に基づくエネルギー値の累積が最少となる第２の境界曲線を前記断面画像上で生成し、前記第２の境界曲線上の複数の画素をそれぞれ第２の開始点として、各画素の前記エネルギー値の累積値が最少となる複数の第３の境界曲線を、それぞれの前記第２の開始点において前記断面画像と交差する方向で生成し、
前記第２の境界曲線及び前記複数の第３の境界曲線から、前記３次元関心領域と前記３次元関心領域以外の領域とを分離する分離曲面を決定すること
を特徴とする診断画像生成方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
表示部１０８は、画像処理部１０５が生成した断層画像、投影画像生成部１０７が生成した投影画像等を表示する。また、例えば、タッチパネルを備え、ユーザからの入力を受け付ける。タッチパネルは、表示部１０８のディスプレイの表面上に配置された複数のタッチセンサにより構成される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
本実施形態のクリッピング面決定部２２０は、前記初期境界曲線を補正し、補正境界曲線を決定し、クリッピング面を決定する。これを実現するため、本実施形態のクリッピング面決定部２２０は、前記初期境界曲線上で前記開始点を検出する開始点検出部２２１と、前記開始点を通る画素列で前記断層画像を２分割し、分割された各画像でそれぞれ各画素の前記エネルギー値を算出し、それぞれエネルギーマップを生成するエネルギーマップ生成部２２２と、前記各エネルギーマップ上で、画素値の合計が最小となる画素を結ぶ経路である最小エネルギー経路を探索する経路探索部２２３と、前記初期境界曲線と前記最小エネルギー経路との最大距離に応じて、前記分割された各画像の分割境界曲線をそれぞれ決定する妥当性判定部２２４と、前記分割境界曲線を結合し、前記境界曲線を得る結合部２２５と、クリッピング面生成部２２６と、を備える。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
探索の詳細を、分割画像４２０（エネルギーマップ４２１）で説明する。探索の際は、図１２に示すように現在位置画素４１４に対し、探索の進行方向（−ｘ方向：左側）に隣接する３画素（左隣接画素、左上隣接画素、左下隣接画素）４１５の中から、エネルギー値の最も低い画素を選択し、次の現在位置画素４１４とする。そして、選択された現在位置画素４１４を次々に接続することにより、開始点４１１を通る最小エネルギー経路を作成する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
このように、本実施形態では、各経路候補ｉについて、エネルギーの加算値を算出し、その加算値が最も小さい経路候補ｉを、最小エネルギー経路とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
このように、妥当性判定部２２４は、初期境界曲線４０１と最小エネルギー経路４０２との最大距離４０３が、予め定めた第一の距離閾値ｔｈ１以上の場合、初期境界曲線４０１を分割境界曲線とする。最大距離４０３が第一の距離閾値ｔｈ１より小さく、かつ、距離Dが第一の距離閾値ｔｈ１より小さい第二の距離閾値ｔｈ２以上の場合、初期境界曲線４０１に第二の距離閾値ｔｈ２の距離を加えた曲線を分割境界曲線とする。最大距離４０３が第一の距離閾値ｔｈ１より小さく、かつ、距離Dが第二の距離閾値ｔｈ２より小さい場合、最小エネルギー経路４０２を分割境界曲線とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８５】
本実施形態の３次元関心領域設定部１１０ａは、図１８に示すように、ユーザからの指示として、開始点を受け付ける受付部２１０ａと、クリッピング面決定部２２０とを備える。本実施形態のクリッピング面決定部２２０は、前記開始点を通る画素列で前記断層画像を２分割し、分割された各画像でそれぞれ各画素の前記エネルギー値を算出し、それぞれエネルギーマップを生成するエネルギーマップ生成部２２２と、前記各エネルギーマップ上で、画素値の合計が最小となる画素を結ぶ経路である最小エネルギー経路を探索し、前記分割された各画像の分割境界曲線をそれぞれ決定する経路探索判定部２２７と、前記分割境界曲線を結合し、前記境界曲線を得る結合部２２５と、クリッピング面生成部２２６と、を備え、前記経路探索判定部２２７は、前記最小エネルギー経路を探索する際に得られる１以上の経路候補それぞれの、画素値の分散をさらに算出し、前記画素値の合計が第一の閾値以下でありかつ、前記分散が第二の閾値以下である経路候補を、前記分割境界曲線とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０５】
以上説明したように、本実施形態の診断画像生成装置（超音波画像取得装置）１００は、第一の実施形態同様、３次元関心領域設定部１１０ａと、投影画像生成部１０７と、を備える。そして、本実施形態の３次元関心領域設定部１１０ａは、前記ボリュームデータの予め定めた断層画像上で、ユーザからの指示を受け付ける受付部２１０ａと、前記３次元関心領域の、画像化対象組織と画像化非対象組織とを空間的に分離するクリッピング面を決定するクリッピング面決定部２２０と、を備え、前記クリッピング面決定部は、前記断層画像上で、前記指示に基づいて特定される開始点を通り、かつ、各画素の輝度値に隣接する画素の輝度値を反映したエネルギー値の合計が最小となる画素を結ぶ境界曲線を決定し、当該境界曲線から前記クリッピング面を決定する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２２】
ユーザが開始点４１１ａを指定し、生成された補正境界曲線４０４を図２２（ａ）に示す。本実施形態の補正部２２８は、この表示を介して、図２２（ｂ）に示すように、追加の指定点４１６の指示を受け付ける。そして、これを受け、補正部２２８は、補正境界曲線４０４を、開始点４１１ａおよび追加の指定点（追加指定点）４１６の両方を通る曲線４０５に補正する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２６】
具体的には、図２３に示すように、開始点４１１ａを通るｚ軸方向のライン（列）および追加指定点４１６を通るｚ軸方向のライン（列）とでアキシャル画像４００を分割する。そして、開始点４１１ａと追加指定点４１６との間の領域（分割画像４４０）、追加指定点４１６から開始点４１１ａと反対側の端部までの領域（分割画像４５０）とにおいて、追加指定点４１６を開始点として第二の実施形態同様の手法で、補正後の分割境界曲線を生成する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２７】
このとき、分割画像４４０においては、開始点４１１ａおよび追加指定点４１６の両方を通ることを制約条件とする。すなわち、分割画像４４０においては、最小エネルギー経路ではなく、追加指定点４１６を通過する経路候補の中から、最小エネルギーとなる経路で、かつ、妥当な経路を選択する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３６】
なお、本実施形態において、開始点４１１ａおよび追加指定点４１６を変更可能としてもよい。すなわち、断層画像４００を表示する際、境界曲線と共に開始点４１１ａおよび追加指定点４１６も表示し、現在設定されている開始点４１１ａおよび追加指定点４１６のいずれかを削除する指示を受け付ける。そして、残された開始点４１１ａおよび/または追加指定点４１６のみを通過する境界曲線を再計算する。本処理は、例えば、図２２（ｂ）の境界曲線４０５から、図２２（ａ）の境界曲線４０４へ戻す処理である。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２５】
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