(57)【要約】      （修正有）【課題】透視画像の撮影状況に応じて仮想透視画像の生成方法を決定することができる画像処理装置、治療システム及び画像処理方法を提供する。【解決手段】画像処理装置は、撮影パラメータ取得部と仮想透視画像生成部とをもつ。撮影パラメータ取得部は、撮像装置が対象の透視画像を撮影した際の撮影パラメータを取得する。仮想透視画像生成部は、撮影パラメータに応じて、対象を撮像したボリュームデータから仮想透視画像を生成する手法を決定し、決定された手法に従ってボリュームデータから仮想透視画像を生成する。【選択図】図２
2015181917.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置が対象の透視画像を撮影した際の撮影パラメータを取得する撮影パラメータ取得部と、
前記撮影パラメータに応じて、前記対象を撮像したボリュームデータから仮想透視画像を生成する手法を決定し、決定された手法に従って前記ボリュームデータから前記仮想透視画像を生成する仮想透視画像生成部と
を備える画像処理装置。
【請求項２】
前記撮影パラメータは、前記撮像装置を製造した機器メーカを示す情報、前記透視画像を撮影した際の前記撮像装置における管電流、又は前記透視画像を撮影した際の前記撮像装置における管電圧のうち少なくとも一つを含む情報である
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記撮影パラメータ取得部は、前記撮影パラメータを前記透視画像に含まれる情報から取得する
請求項１又は請求項２のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記仮想透視画像生成部は、
前記撮影パラメータに基づいて、前記ボリュームデータのボクセル値ごとの重み係数を決定し、前記重み係数を用いて前記ボリュームデータから前記仮想透視画像を生成する
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記仮想透視画像生成部は、
前記撮影パラメータが予め定められた条件を満たす場合にはボリュームデータのボクセル値ごとに重み係数が対応付けられた重みテーブルに基づいて前記対象のボリュームデータから前記仮想透視画像を生成し、
前記撮影パラメータが前記条件を満たさない場合にはユーザが設定した重み係数に基づいて又は重み係数を用いずに前記対象のボリュームデータから仮想透視画像を生成する
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
ボリュームデータのボクセル値ごとに重み係数が対応付けられている重みテーブルを前記撮影パラメータが取り得る値ごとに対応付けて記憶している記憶部と、
前記撮影パラメータに基づいて前記記憶部に記憶されている複数の重みテーブルからいずれかの重みテーブルを選択する選択部とを更に備え、
前記仮想透視画像生成部は、
前記選択部が選択した重みテーブルと前記対象のボリュームデータとに基づいて仮想透視画像を生成する
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記選択部は、
前記記憶部に記憶されている重みテーブルにおいて前記撮影パラメータの値に対応する重みテーブルがない場合、前記重みテーブルに対応付けられている値が前記撮影パラメータの値に近い順に所定数の重みテーブルを選択し、選択した重みテーブルに基づいて新たな重みテーブルを算出し、算出した重みテーブルを選択する
請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記選択部は、算出した重みテーブルを前記記憶部に記憶させる
請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記仮想透視画像生成部が生成した仮想透視画像と前記透視画像との誤差を算出し、算出した誤差が予め定められた閾値以下であるか否かを判断し、前記誤差が前記閾値より大きい場合に、前記選択部に対して他の重みテーブルを改めて選択させる指示を前記選択部に送る誤差評価部を更に備える
請求項６から請求項８のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記選択部は、
前記誤差評価部から再度重みテーブルを選択する指示を取得すると、現在選択している重みテーブルに対応付けられている撮影パラメータに最も近い撮影パラメータに対応する重みテーブルを改めて選択し、
前記仮想透視画像生成部は、
前記選択部が改めて選択した重みテーブルと前記対象のボリュームデータとに基づいて仮想透視画像を生成する
請求項９に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記選択部は、
前記撮影パラメータに基づいて前記記憶部に記憶されている重みテーブルから複数の重みテーブルを選択し、
前記仮想透視画像生成部は、
前記選択部が選択した複数の重みテーブルごとに、重みテーブルと前記対象のボリュームデータとに基づいて仮想透視画像を生成する
請求項６から請求項８のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記仮想透視画像生成部が生成した複数の仮想透視画像ごとに、仮想透視画像と前記透視画像との誤差を算出し、最小の誤差に対応する仮想透視画像を出力する誤差評価部を更に備える
請求項１１に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記選択部が選択した重みテーブルをユーザに提示し、ボクセル値に対する重み係数の変更を示す変更情報を取得し、前記選択部が選択した重みテーブルにおける重み係数を変更情報に基づいて変更する調整部を更に備え、
前記仮想透視画像生成部は、
前記調整部が変更した重みテーブルと前記対象のボリュームデータとに基づいて仮想透視画像を生成する
請求項６から請求項１２のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１４】
前記調整部は、
ユーザに各ボクセル値と重み係数との関係を示すグラフを提示し、
前記グラフの形状の変更を前記変更情報として取得する
請求項１３に記載の画像処理装置。
【請求項１５】
前記調整部は、
ユーザに重みテーブルにおける所定数のボクセル値と重み係数との組み合わせを提示し、
前記組み合わせにおける重み係数の変更を前記変更情報として取得し、
前記組み合わせに含まれないボクセル値に対する重み係数を、前記変更情報に基づいて補間し、
取得した変更情報の重み係数と補間により得られた重み係数とに基づいて重みテーブルにおける重み係数を変更する
請求項１３に記載の画像処理装置。
【請求項１６】
対象の透視画像を撮影する撮像装置と、
請求項１から請求項１５のいずれか一項に記載の画像処理装置と、
前記透視画像と前記仮想透視画像とを表示する制御装置と
を備える治療システム。
【請求項１７】
前記対象を乗せる可動台を有する寝台装置と、
前記対象に対して治療線を照射する治療装置とを更に備え、
前記制御装置は、
前記仮想透視画像と前記透視画像とを比較してユーザが入力した情報に基づいて、前記対象の所定の部位に前記治療線が照射されるように前記寝台装置の可動台を制御する
請求項１６記載の治療システム。
【請求項１８】
撮像装置が対象の透視画像を撮影した際の撮影パラメータを取得する撮影パラメータ取得ステップと、
前記撮影パラメータに応じて、前記対象を撮像したボリュームデータから仮想透視画像を生成する手法を決定し、決定された手法に従って前記ボリュームデータから前記仮想透視画像を生成する仮想透視画像生成ステップと
を有する画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、画像処理装置、治療システム及び画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線治療などにおける治療計画を立てる際に、予め取得しておいた対象（例えば、被検体）の三次元ボリュームデータから仮想的に対象の透視画像を生成することが行われている。以下、三次元ボリュームデータから生成した仮想的な対象の透視画像を、仮想透視画像という。仮想透視画像は、一般的に、視点と仮想透視画像上の各画素とを結ぶ直線上に存在する三次元ボリュームデータのボクセル値を加算して生成される。
【０００３】
また、仮想透視画像は、放射線治療などの位置決めにおいて用いられる。位置決めに用いられる仮想透視画像は、治療計画を立てる際と同様に、放射線治療の計画を立てる際に用いられた対象の三次元ボリュームデータから生成される。位置決めは、生成した仮想透視画像と、治療の際に撮影した透視画像とを比較することで行われる。仮想透視画像と透視画像とでは、見えが異なることがある。見えの差は位置決めの精度にも影響するため、仮想透視画像の見えを制御することが行われている。
【０００４】
しかしながら、透視画像の見えは、透視画像を得るために用いられた装置（例えば、Ｘ線撮影装置など）におけるＸ線の管電圧や管電流などの撮影パラメータに応じて変化する。そのため、仮想透視画像の見えと透視画像の見えとの差が大きくなってしまうことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２６３０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、透視画像の撮影状況に応じて仮想透視画像の生成方法を決定することができる画像処理装置、治療システム及び画像処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の画像処理装置は、撮影パラメータ取得部と仮想透視画像生成部とをもつ。撮影パラメータ取得部は、撮像装置が対象の透視画像を撮影した際の撮影パラメータを取得する。仮想透視画像生成部は、撮影パラメータに応じて、対象を撮像したボリュームデータから仮想透視画像を生成する手法を決定し、決定された手法に従ってボリュームデータから仮想透視画像を生成する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】治療システム１０の構成を示すブロック図。
【図２】画像処理装置１００の構成を示すブロック図。
【図３】画像処理装置１００による仮想透視画像を生成する処理を示すフローチャート。
【図４】画像処理装置１００による仮想透視画像を生成する処理を示すフローチャート。
【図５】画像処理装置１００が設定する視点及び仮想透視画像の座標の一例を示す図。
【図６】Ｘ線の管電圧の違いによる透視画像の差を示す図。
【図７】画像処理装置１００Ａの構成を示すブロック図。
【図８】画像処理装置１００Ａによる仮想透視画像を生成する処理を示すフローチャート。
【図９】画像処理装置１００Ｂの構成を示すブロック図。
【図１０】画像処理装置１００Ｂによる仮想透視画像を生成する処理を示すフローチャート。
【図１１】画像処理装置１００Ｂによる仮想透視画像を生成する処理を示すフローチャート。
【図１２】画像処理装置１００Ｃの構成を示すブロック図。
【図１３】重みテーブルの表示例を示す図。
【図１４】画像処理装置１００Ｃによる仮想透視画像を生成する処理を示すフローチャート。
【図１５】重みテーブルの表示例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態の画像処理装置、治療システム及び画像処理方法を、図面を参照して説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における治療システム１０の構成を示すブロック図である。治療システム１０は、画像処理装置１００、制御装置２００及び撮像装置４００を備える。治療システム１０は、計画装置３００、治療装置５００及び寝台装置６００を更に備えてもよい。治療システム１０では、計画装置３００において設定した治療計画に基づいて、技師や医師などのユーザが制御装置２００、撮像装置４００、治療装置５００及び寝台装置６００を操作して治療を行う。ユーザは、画像処理装置１００で生成された仮想透視画像と、撮像装置４００で撮影された透視画像とに基づいて、制御装置２００を操作する。
【００１１】
計画装置３００は、放射線治療、陽子線治療、又は粒子線治療などが施される対象Ａに対する治療計画を定める装置である。計画装置３００は、対象Ａの内部形態を撮像した画像などの情報と、技師や医師などのユーザによる操作入力とに基づいて治療計画を定める。計画装置３００において用いられる画像は、対象Ａの内部を透視して撮像することが可能な撮像装置により撮像された画像である。このような撮像装置としては、例えばＸ線装置、コンピュータ・トモグラフィー（ＣＴ：Computed Tomography）、磁気共鳴画像（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging）装置、ＰＥＴ（Positron Emission Tomography）装置、ＳＰＥＣＴ（Single Photon Emission Computed Tomography）装置などがある。画像は、２次元画像であっても、３次元画像であってもよい。本実施形態では、治療計画を定める際にＸ線ＣＴ装置によって収集された画像を用いる例について説明する。
【００１２】
計画装置３００は、データベース部３１０、表示部３２０、操作部３３０及び制御部３４０を備える。データベース部３１０には、対象Ａを撮像したデータが記憶されている。記憶されるデータは、対象Ａを撮像して得られたボクセルデータそのものであってもよいし、撮影して得られたデータに対して、対数変換、オフセット補正、感度補正、ビームハードニング補正、散乱線補正等の補正処理を施したデータからなるボクセルデータであってもよい。また、データベース部３１０には、ボクセルデータに加えて、ボクセルデータから再構成された２次元画像が記憶されていてもよい。本実施形態では、データベース部３１０にボクセルデータが三次元ボリュームデータとして記憶されている場合について説明する。
【００１３】
表示部３２０は、制御部３４０による制御に基づいて、仮想透視画像を表示する。本実施形態では、データベース部３１０に記憶されているボクセルデータを再構成した所定方向から対象Ａを透視して得られる画像（ＤＲＲ：Digitally Reconstructed Radiograph）を仮想透視画像として用いる例について述べる。表示部３２０が表示する仮想透視画像は、後段で説明する撮像装置４００が撮像する画像の種類と対応していることが好ましい。撮像装置４００がＸ線装置である場合、表示部３２０はＸ線装置の撮像をシミュレーションしたＤＲＲ画像を表示することが好ましい。
【００１４】
操作部３３０は、ユーザによる操作入力を受け付け、受け付けた操作入力に応じた情報を制御部３４０に送る。制御部３４０は、操作部３３０が受け付けた操作入力に応じた情報に基づいて、計画装置３００が備える各部を制御する。制御部３４０は、例えば中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）などを含み構成され特定のプログラムに基づいた処理を行う情報処理装置である。制御部３４０は、再構成された画像や操作入力に応じた情報に基づいて、治療の対象となる部位を示す情報をデータベース部３１０に記憶させる。
【００１５】
撮像装置４００は、Ｘ線装置などであり、対象Ａの内部を透視して撮像する装置である。本実施形態では、撮像装置４００がＸ線装置である場合について説明する。撮像装置４００は、制御部４１０、第１線源部４２０、第２線源部４３０、第１撮像部４４０及び第２撮像部４５０を備える。
【００１６】
第１撮像部４４０は、第１線源部４２０から放出されたＸ線であって対象Ａを透過したＸ線に基づいて、対象Ａを透視した透視画像を生成する。第１撮像部４４０は、フラット・パネル・ディテクタ（ＦＰＤ：Flat Panel Detector）を有しており、対象Ａを透過したＸ線をＦＰＤが受けてデジタル信号に変換し、当該デジタル信号に基づいて透視画像を生成する。
【００１７】
第２撮像部４５０は、第２線源部４３０から放出されたＸ線であって対象Ａを透過したＸ線に基づいて、対象Ａを透視した透視画像を生成する。第２撮像部４５０は、第１撮像部４４０と同様にＦＰＤを有しており、対象Ａを透過したＸ線をＦＰＤが受けてデジタル信号に変換し、当該デジタル信号に基づいて透視画像を生成する。
【００１８】
なお、第１撮像部４４０と第２撮像部４５０とが対象Ａを透視する方向は異なっている。例えば、第１撮像部４４０のＦＰＤの撮像面と第２撮像部４５０のＦＰＤの撮像面とが直交するように、第１線源部４２０、第２線源部４３０、第１撮像部４４０及び第２撮像部４５０は配置されている。なお、第１撮像部４４０及び第２撮像部４５０は、ＦＰＤに代えてイメージインテンシファイア（Ｉ．Ｉ．：Image Intensifier）を有していてもよい。
【００１９】
制御部４１０は、撮像装置４００が備える各部を制御する。制御部４１０は、例えばＣＰＵなどを含み構成され特定のプログラムに基づいた処理を行う情報処理装置である。制御部４１０は、第１撮像部４４０及び第２撮像部４５０が生成した対象Ａの透視画像を制御装置２００に送る。
【００２０】
画像処理装置１００は、対象Ａの透視画像を撮影した際の撮影パラメータを撮像装置４００から取得する。また、画像処理装置１００は、治療計画時に用いられたボクセル値の集合からなる三次元ボリュームデータを計画装置３００のデータベース部３１０から読み出す。画像処理装置１００は、撮影パラメータに基づいて、対象Ａの透視画像を撮影した視点と同じ視点からの仮想透視画像を三次元ボリュームデータから生成する。
【００２１】
画像処理装置１００は、撮影パラメータに基づいて仮想透視画像の生成手法を決定する。透視画像を撮影した際の撮影パラメータに応じて仮想透視画像を生成することにより、撮像装置４００で撮影した透視画像の見えと、仮想透視画像の見えとの差を小さくすることができる。透視画像と仮想透視画像との見えの差を小さくすることにより、透視画像と仮想透視画像との対応関係などをユーザに認識しやすくさせる。ここで、見えの差とは、画像間の見た目の差であり、例えば画像間におけるコントラストの差や、明るさ又は輝度の差、濃淡の差などである。画像処理装置１００は、生成した仮想透視画像を制御装置２００に送る。なお、画像処理装置１００の構成や仮想透視画像の生成の詳細については後述する。
【００２２】
制御装置２００は、計画装置３００で定められた治療計画と、撮像装置４００で撮影した透視画像と、画像処理装置１００で生成された仮想透視画像とを取得する。制御装置２００は、治療計画において特定された対象Ａの部位と、透視画像及び仮想透視画像とを表示し、ユーザによる操作入力を受け付ける。制御装置２００は、受け付けた操作入力と透視画像及び仮想透視画像とに基づいて、対象Ａのずれを算出する。対象Ａのずれとは、治療計画時における対象Ａの位置と、撮像装置４００で対象Ａを撮像したときの対象Ａの位置との差である。
【００２３】
制御装置２００は、表示部２１０、操作部２２０及び変位差算出部２３０を備える。表示部２１０は、画像処理装置１００と撮像装置４００とから画像データを取得する。画像データは、例えば、ボクセルデータに基づいて生成された仮想透視画像や、撮像装置４００において取得された透視画像である。表示部２１０は、取得した画像データが示す画像を表示する。
【００２４】
操作部２２０は、ユーザによる操作入力を受け付け、操作入力に応じた情報を変位差算出部２３０と画像処理装置１００とに送る。操作部２２０は、表示部２１０に表示された画像上の位置を指定する操作入力を受け付け、当該位置を示す座標情報を送る。操作部２２０は、例えば、キーボード、マウスなどのポインティングデバイス又はタッチパネルなどである。操作部２２０が例えばタッチパネルである場合、操作部２２０と表示部２１０とは一体として構成されていてもよい。
【００２５】
変位差算出部２３０は、仮想透視画像と透視画像とを比較して操作部２２０を操作することでユーザが入力した情報に基づいて、治療計画時における対象Ａの位置と治療時における対象Ａの位置とのずれ（変位）を算出する。変位差算出部２３０は、算出したずれを示す位置決め情報を寝台装置６００に送る。ユーザが制御装置２００に入力する情報は、例えば、仮想透視画像と透視画像とにおいて対応する箇所を示す情報、又は仮想透視画像と透視画像とのずれを特定するための情報などである。
【００２６】
治療装置５００は、対象Ａに対して放射線治療、陽子線治療又は粒子線治療を施す装置である。治療装置５００は、制御部５１０及び複数の線源部５２０を備える。制御部５１０は、治療装置５００が備える各部を制御する。制御部５１０は、例えばＣＰＵなどを含み構成され特定のプログラムに基づいた処理を行う制御処理装置である。制御部５１０は、制御装置２００が算出したずれに基づいて寝台装置６００が対象Ａを移動させたことを検出した後に、線源部５２０を稼働可能状態にする。複数の線源部５２０それぞれは、稼働可能状態になるとユーザの制御に基づいて対象Ａに向けて放射線、陽子線又は粒子線を照射する。複数の線源部５２０から照射される放射線、陽子線又は粒子線が一点（アイソセンタ）で交わるように、複数の線源部５２０が配置されている。
【００２７】
寝台装置６００は対象Ａを乗せる可動台を備えている。可動台は、例えば寝台や椅子などである。寝台装置６００は、制御装置２００が送る位置決め情報に基づいて、対象Ａを乗せる可動台を移動させる。寝台装置６００は、位置決め情報に基づいて対象Ａを移動させ、治療の計画時に定めた対象Ａの所定の部位をアイソセンタに位置させる。
【００２８】
図２は、第１の実施形態における画像処理装置１００の構成を示すブロック図である。図２に示すように、画像処理装置１００は、撮影パラメータ取得部１１０、記憶部１１１及び仮想透視画像生成部１１２を有している。撮影パラメータ取得部１１０は、撮像装置４００において対象Ａの透視画像を撮影した際の撮影パラメータを取得する。撮影パラメータは、例えば撮像装置４００が透視画像を撮影する際における、Ｘ線源の管電圧や管電流、撮像装置４００の機器メーカや機種などを示す情報である。以下、撮影パラメータを管電圧として説明する。
【００２９】
記憶部１１１には、仮想透視画像生成部１１２が仮想透視画像を生成する際に用いる重みテーブルが予め記憶されている。重みテーブルには、三次元ボリュームデータにおける各ボクセル値Ｖと重みＷ（重み係数）との対応関係が示されている。重みＷには、例えば複数の基準透視画像と各基準透視画像と同じ視点で生成した仮想透視画像とを比較した際に、仮想透視画像における画素値と基準透視画像における画素値との二乗誤差が最小となる値が用いられる。重みテーブルは、事前に学習用のサンプルデータから生成されたものであってもよい。
【００３０】
仮想透視画像生成部１１２は、撮影パラメータ取得部１１０から撮影パラメータを取得する。仮想透視画像生成部１１２は、計画装置３００のデータベース部３１０から三次元ボリュームデータを読み出す。仮想透視画像生成部１１２は、撮影パラメータと重みテーブルとに基づいて、読み出した三次元ボリュームデータから仮想透視画像を生成する。
【００３１】
図３及び図４は、第１の実施形態における画像処理装置１００による仮想透視画像を生成する処理を示すフローチャートである。画像処理装置１００において、仮想透視画像の生成が開始されると、撮影パラメータ取得部１１０が、透視画像（Ｘ線画像）を撮影した際の管電圧を撮影パラメータとして取得する（ステップＳ１１０）。撮影パラメータ取得部１１０は、Ｘ線画像の画像データに含まれるＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and COmmunication in Medicine）ヘッダ情報から管電圧を取得してもよい。或いは、撮影パラメータ取得部１１０は、ユーザによって入力された情報から管電圧等の撮影パラメータを取得してもよい。
【００３２】
仮想透視画像生成部１１２は、三次元ボリュームデータと、撮影パラメータ取得部１１０が取得した管電圧とに基づいて仮想透視画像を生成する（ステップＳ１２０）。仮想透視画像生成部１１２は、仮想透視画像の生成を開始すると、三次元ボリュームデータで表される対象Ａを透視する際の視点の座標（ｌｘ，ｌｙ，ｌｚ）を設定する（ステップＳ１２１）。視点の座標は、例えば撮像装置４００の第１線源部４２０の位置又は第２線源部４３０の位置と、治療装置５００のアイソセンタの位置とに基づいて予め定められた座標を用いる。視点の座標は、任意の位置を基準とした３次元座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）における座標である。以下、３次元座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を基準座標系という。なお、３次元座標系における基準を治療装置５００のアイソセンタとしてもよい。
【００３３】
仮想透視画像生成部１１２は、仮想透視画像の座標を設定する（ステップＳ１２２）。仮想透視画像の座標を設定する処理は、仮想透視画像における各画素に対して基準座標系における座標を対応付ける処理である。視点の座標（ｌｘ，ｌｙ，ｌｚ）や仮想透視画像の座標は、例えば図５に示すように設定される。図５は、第１の実施形態における画像処理装置１００が設定する視点及び仮想透視画像の座標の一例を示す図である。図５に示すように、視点と仮想透視画像とが三次元ボリュームデータで示される対象Ａを挟むように、基準座標系における視点と仮想透視画像と対象Ａとの座標が設定される。
【００３４】
図５に示す例では、視点の座標が基準座標系のＹ軸上の座標（０，−ｌｙ，０）に設定されている。仮想透視画像の中心が基準座標系のＹ軸上の座標（０，ｌｙ，０）に設定されている。仮想透視画像における画像座標系（ｘ，ｙ，ｚ）のｘ軸とｙ軸とを、基準座標系のＸ軸とＺ軸とに対して平行に設定する。すなわち、仮想透視画像におけるｘ−ｙ平面は、基準座標系のＹ軸と直交するように設定される。
【００３５】
ここで、仮想透視画像の縦方向（ｙ軸方向）の画素数をＸＰ［pixel］とし、仮想透視画像の横方向（ｘ方向）の画素数をＹＰ［pixel］とする。また、仮想透視画像の縦方向の長さをＸＬ［mm］とし、仮想透視画像の横方向の長さをＹＬ［mm］とする。このとき、仮想透視画像の各画素（ｘ，ｙ）の基準座標系における座標（Ｉｘ，Ｉｙ，Ｉｚ）は次式（１）で表される。
【００３６】
【数１】
2015181917.tif 000003
【００３７】
仮想透視画像生成部１１２は、視点（０，−ｌｙ，０）から仮想透視画像における各画素（Ｉｘ，Ｉｙ，Ｉｚ）までを直線ｍで結ぶ。仮想透視画像生成部１１２は、視点（０，−ｌｙ，０）から直線ｍに沿って、直線ｍ上に存在する三次元ボリュームデータのボクセル値Ｖ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を取得する（ステップＳ１２３）。
【００３８】
仮想透視画像生成部１１２は、取得したボクセル値Ｖそれぞれに対して、次式（２）で重み付けされた値Ｖ’を算出する（ステップＳ１２４）。次式（２）におけるＷ（Ｖ（Ｘ，Ｙ，Ｚ））は、ボクセル値Ｖに基づく重みであり、仮想透視画像の見えがＸ線画像の見えと類似するように定められた値である。
【００３９】
【数２】
2015181917.tif 000004
【００４０】
仮想透視画像生成部１１２は、重み付けされたボクセル値Ｖ’を用いて、仮想透視画像の各画素の画素値を算出し、仮想透視画像を生成する（ステップＳ１２５）。仮想透視画像の各画素の画素値Ｉ（ｘ，ｙ）は、例えば次式（３）又は次式（４）で算出される。式（３）におけるｅｘｐ（ａ）は自然対数の底ｅのａ乗を示す関数である。
【００４１】
【数３】
2015181917.tif 000005
【００４２】
【数４】
2015181917.tif 000006
【００４３】
なお、仮想透視画像生成部１１２は、直線ｍに沿って得られたボクセル値Ｖを重み付けした値Ｖ’の累積値の大小に応じて画素値が得られれば、式（３）や式（４）以外に基づいて画素値Ｉ（ｘ，ｙ）を算出してもよい。
【００４４】
仮想透視画像生成部１１２は、管電圧に応じてボクセル値Ｖに対する重み付けの処理を切り替えて行う。管電圧が閾値以上である場合には、仮想透視画像生成部１１２は、記憶部１１１に記憶されている重みテーブルを参照して、各ボクセル値Ｖ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に対する重み付けを行う。管電圧が予め定められた閾値より小さい場合には、仮想透視画像生成部１１２は、ユーザが設定する重みＷを用いて、各ボクセル値Ｖ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に対する重み付けを行う。すなわち、仮想透視画像生成部１１２は、撮影パラメータに基づいて、三次元ボリュームデータのボクセル値Ｖ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）ごとの重み係数を決定する。
【００４５】
ユーザは、仮想透視画像の見えが透視画像の見えと類似するように、例えば制御装置２００の操作部２２０を操作することで重みＷを設定する。ユーザが設定する重みＷは、ボクセル値Ｖごとに異なる値であってもよい。また、重みＷは、すべてのボクセル値Ｖに対して同じ値であってもよい。或いは、ユーザが設定する重みＷに代えて所定の値を重みＷとして用いてもよい。
【００４６】
仮想透視画像生成部１１２は、重み付けしたボクセル値Ｖ’に基づいて仮想透視画像の各画素の画素値を算出することにより、仮想透視画像を生成する。仮想透視画像生成部１１２は、生成した仮想透視画像を制御装置２００に送る。
【００４７】
第１の実施形態における画像処理装置１００では、透視画像を撮影した際の管電圧に応じて、仮想透視画像生成部１１２が仮想透視画像を生成する手法を決定する。具体的には、仮想透視画像生成部１１２は、管電圧（撮影パラメータ）が閾値以上であるか否かに応じて、仮想透視画像を生成する際のボクセル値Ｖに対する重みＷを切り替える。画像処理装置１００は、撮影パラメータが予め定められた条件を満たすか否かに応じて仮想透視画像の生成手法を決定することにより、仮想透視画像の見えを変化させることができる。なお、撮影パラメータが撮像装置４００の機器メーカや機種である場合には、閾値に代えて機器メーカ名や機種名が条件として用いられる。
【００４８】
撮像装置４００における管電圧が異なると透視画像の見え（例えばコントラストや濃淡など）が異なる。図６は、Ｘ線の管電圧の違いによる透視画像の差を示す図である。同図には、Ｘ線の管電圧が高い場合の透視画像と、Ｘ線の管電圧が低い場合の透視画像との一例が示されている。図６に示すように、電圧が高い透視画像は管電圧が低い透視画像に比べコントラストが低下する。また、一方で、管電圧が高いほど、透視画像におけるノイズが低減される。
【００４９】
このように管電圧に応じて変化する透視画像の見えに合わせて、画像処理装置１００は、仮想透視画像の見えを変化させることにより、透視画像と仮想透視画像との見えの差を小さくすることができる。また、透視画像と仮想透視画像との見えの差を小さくすることで、制御装置２００において表示される透視画像と仮想透視画像との比較をユーザが容易に行うことができる。
【００５０】
また、対象Ａのずれを補正した後に透視画像と仮想透視画像とを比較してすれが補正されたことを容易に確認することができる。対象Ａのずれの確認には、例えば市松模様における、黒の領域に透視画像の部分領域を配置し、白の領域に仮想透視画像の部分領域を配置して一つの画像を構成してユーザに向けて表示する。これにより、組み合わせた画像の境界におけるずれをユーザが認識しやすくなり、対象Ａのずれが補正できたか否かを容易に判断することができる。
【００５１】
（第２の実施形態）
図７は、第２の実施形態における画像処理装置１００Ａの構成を示すブロック図である。図７に示すように、画像処理装置１００Ａは、撮影パラメータ取得部１１０、記憶部１２１、選択部１２２及び仮想透視画像生成部１２３を有している。画像処理装置１００Ａにおいて、第１の実施形態における画像処理装置１００（図２）の機能部と同じ機能部に対しては同じ符号を付している。画像処理装置１００の機能部と同じ機能部の説明は省略する。第２の実施形態の説明においても、第１の実施形態と同様に管電圧を撮影パラメータとして説明する。以下の説明における管電圧は、その他の撮影パラメータに関する情報であっても構わない。
【００５２】
記憶部１２１には、ｎ個の重みテーブルＴｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）が予め記憶されている。記憶部１２１に記憶されている重みテーブルＴｉは、それぞれが異なる管電圧Ｋｉに対応付けられている。各重みテーブルＴｉは、管電圧Ｋｉで参照可能になっている。各重みテーブルＴｉには、それぞれが対応する管電圧Ｋｉで撮影された複数の基準透視画像に基づいて算出された重みＷｉとボクセル値Ｖとの対応関係が示されている。すなわち、重みテーブルＴｉには、管電圧Ｋｉで撮影された透視画像の見えと仮想透視画像の見えとの差を小さくするように定められた重みＷｉがボクセル値Ｖに対応付けられている。
【００５３】
選択部１２２は、撮影パラメータ取得部１１０から管電圧を取得する。選択部１２２は、取得した管電圧に対応する重みテーブルＴｉを記憶部１２１から読み出す。選択部１２２は、読み出した重みテーブルＴｉを仮想透視画像の生成に用いる重みテーブルとして選択する。選択部１２２は、選択した重みテーブルを仮想透視画像生成部１２３に送る。
【００５４】
仮想透視画像生成部１２３は、選択部１２２で選択された重みテーブルを取得する。仮想透視画像生成部１２３は、計画装置３００のデータベース部３１０から三次元ボリュームデータを読み出す。仮想透視画像生成部１２３は、第１の実施形態における仮想透視画像生成部１１２と同様に、重みテーブルを参照して、各ボクセル値Ｖ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に対する重み付けを行う。仮想透視画像生成部１２３は、重み付けしたボクセル値Ｖ’に基づいて仮想透視画像の各画素の画素値を算出することにより、仮想透視画像を生成する。仮想透視画像生成部１２３は、生成した仮想透視画像を制御装置２００に送る。
【００５５】
図８は、第２の実施形態における画像処理装置１００Ａによる仮想透視画像を生成する処理を示すフローチャートである。画像処理装置１００Ａにおいて、仮想透視画像の生成が開始されると、撮影パラメータ取得部１１０が、透視画像を撮影した際の管電圧ｋを撮影パラメータとして取得する（ステップＳ１１０）。撮影パラメータ取得部１１０は、取得した管電圧ｋを選択部１２２に送る。
【００５６】
選択部１２２は、撮影パラメータ取得部１１０から管電圧ｋを取得する。選択部１２２は、管電圧ｋと一致する管電圧Ｋｉに対応する重みテーブルＴｉ又は管電圧ｋの値に最も近い管電圧Ｋｉに対応する重みテーブルＴｉを記憶部１２１から読み出す。選択部１２２は、読み出した重みテーブルＴｉを仮想透視画像の生成に用いる重みテーブルに選択する（ステップＳ２２０）。選択部１２２は、選択した重みテーブルを仮想透視画像生成部１２３に送る。
【００５７】
仮想透視画像生成部１２３は、三次元ボリュームデータと、選択部１２２が選択した重みテーブルとに基づいて仮想透視画像を生成する（ステップＳ２３０）。仮想透視画像生成部１２３は、生成した仮想透視画像を制御装置２００に送る。
【００５８】
第２の実施形態における画像処理装置１００Ａでは、選択部１２２が、複数の管電圧それぞれに応じて予め定められた重みテーブルから、透視画像を撮影した際の管電圧ｋに応じていずれか一つの重みテーブルを選択する。選択された重みテーブルに基づいて、仮想透視画像生成部１２３が三次元ボリュームデータのボクセル値を重み付けして仮想透視画像を生成する。すなわち、仮想透視画像生成部１２３が、管電圧（撮影パラメータ）に応じて仮想透視画像の生成方法を変えることで、仮想透視画像の見えを変化させることができる。このように、管電圧に応じて変化する透視画像の見えに合わせて、仮想透視画像の見えを変化させることにより、透視画像と仮想透視画像との見えの差を小さくすることができる。
【００５９】
なお、選択部１２２は、管電圧ｋに一致する管電圧Ｋｉの重みテーブルがない場合に、記憶部１２１に記憶されている重みテーブルに基づいて、新たな重みテーブルを算出してもよい。例えば、選択部１２２は、記憶部１２１に記憶されている各重みテーブルに対応付けられている管電圧Ｋｉが取得された管電圧ｋに近い順に二つの重みテーブルを選択する。選択部１２２は、選択した二つの重みテーブルに基づいて、新たな重みテーブルを算出する。新たな重みテーブルにおける各ボクセル値Ｖに対応する重みＷは、二つの重みテーブルにおけるボクセル値に対応する重みＷの平均値や、加重平均値を用いる。加重平均値を用いる場合には、例えば管電圧ｋと２つの管電圧Ｋｉとの差分の比を重みＷに対する重にして加重平均値を算出する。
【００６０】
なお、選択部１２２は、新たなテーブルにおける重みを生成する際に三つ以上の重みテーブルを用いてもよい。また、選択部１２２は、生成した新たな重みテーブルを管電圧ｋに対応付けて、記憶部１２１に記憶させてもよい。これにより、管電圧ｋに一致する管電圧Ｋｉの重みテーブルがない場合においても、透視画像と仮想透視画像との見えの差を小さくすることができる。なお、選択部１２２は、記憶部１２１に記憶されている重みテーブルを用いた線形補間により、新たな重みテーブルを生成してもよい。
【００６１】
また、選択部１２２は、管電圧ｋに一致する管電圧Ｋｉの重みテーブルがない場合に、記憶部１２１に記憶されている重みテーブルから、管電圧ｋに近い二つの管電圧Ｋｉに対応する重みテーブルを選択してもよい。この場合、仮想透視画像生成部１２３は、選択部１２２が選択した二つの重みテーブルに基づいて、各重みテーブルに基づいた仮想透視画像を二つ生成する。仮想透視画像生成部１２３は、生成した二つの仮想透視画像を制御装置２００に送る。制御装置２００は、二つの仮想透視画像と透視画像とを並べて表示する。管電圧ｋに一致する管電圧Ｋｉの重みテーブルがない場合、上述のように二つの仮想透視画像を生成してユーザに提示することにより、ユーザの好みや対象Ａの内部形態に応じた仮想透視画像に基づいた比較を行うことができる。
【００６２】
（第３の実施形態）
図９は、第３の実施形態における画像処理装置１００Ｂの構成を示すブロック図である。図９に示すように、画像処理装置１００Ｂは、撮影パラメータ取得部１１０、記憶部１２１、選択部１３２、仮想透視画像生成部１２３及び誤差評価部１３４を有している。画像処理装置１００Ｂにおいて、第１の実施形態における画像処理装置１００（図２）又は第２の実施形態における画像処理装置１００Ａ（図７）の機能部と同じ機能部に対しては同じ符号を付している。画像処理装置１００又は画像処理装置１００Ａの機能部と同じ機能部の説明は省略する。第３の実施形態の説明においても、第１及び第２の実施形態と同様に管電圧を撮影パラメータとして説明する。
【００６３】
選択部１３２は、撮影パラメータ取得部１１０から管電圧を取得する。選択部１３２は、取得した管電圧に対応する重みテーブルを記憶部１２１から読み出す。また、選択部１３２は、誤差評価部１３４の制御に応じて、現在選択している重みテーブルに対応する管電圧に近い他の管電圧に対応する重みテーブルを新たに選択する。選択部１３２は、新たに選択した重みテーブルを仮想透視画像生成部１２３に送る。
【００６４】
誤差評価部１３４は、仮想透視画像生成部１２３が生成した仮想透視画像と、撮像装置４００が撮像した透視画像とを取得する。誤差評価部１３４は、透視画像を撮像装置４００から直接取得してもよいし、制御装置２００を介して撮像装置４００から取得してもよい。誤差評価部１３４は、仮想透視画像と透視画像との誤差を算出する。誤差評価部１３４は、算出した誤差を評価し、評価結果に応じて選択部１３２を制御する。
【００６５】
図１０は、第３の実施形態における画像処理装置１００Ｂによる仮想透視画像を生成する処理を示すフローチャートである。画像処理装置１００Ｂにおいて、仮想透視画像の生成が開始されると、撮影パラメータ取得部１１０が、透視画像を撮影した際の管電圧ｋを撮影パラメータとして取得する（ステップＳ１１０）。撮影パラメータ取得部１１０は、取得した管電圧ｋを選択部１３２に送る。
【００６６】
選択部１３２は、撮影パラメータ取得部１１０から取得した管電圧ｋに基づいて、記憶部１２１に記憶されている複数の重みテーブルからいずれか一つの重みテーブルを読み出す。このとき、選択部１３２が読み出す重みテーブルは、管電圧ｋに最も近い管電圧Ｋｉに対応する重みテーブルである。選択部１３２は、読み出した重みテーブルを仮想透視画像生成部１２３に送る。すなわち、選択部１３２は、管電圧ｋに基づいて、仮想透視画像を生成する際に用いる重みテーブルを選択する（ステップＳ２２０）。
【００６７】
なお、記憶部１２１に管電圧ｋに最も近い管電圧Ｋｉの重みテーブルが複数ある場合、選択部１３２は、複数の管電圧Ｋｉに対応する重みテーブルＴｉの重みＷｉを用いて新たな重みテーブルを生成してもよい。この場合、選択部１３２は、第２の実施形態における選択部１２２と同様に、記憶部１２１に記憶されている重みテーブルから新たな重みテーブルを生成する。
【００６８】
仮想透視画像生成部１２３は、三次元ボリュームデータと、選択部１３２が選択した重みテーブルとに基づいて仮想透視画像を生成する（ステップＳ２３０）。仮想透視画像生成部１２３は、生成した仮想透視画像を誤差評価部１３４に送る。
【００６９】
誤差評価部１３４は、仮想透視画像生成部１２３により生成された仮想透視画像の、透視画像（Ｘ線画像）に対する誤差を評価するために、仮想透視画像と透視画像との位置合わせを行う。誤差評価部１３４は、例えば仮想透視画像と透視画像とを重ね合わせた際の重なる画素ごとに画素値の差を算出し、差の絶対値の総和が最小になるように一方の画像を移動させることにより、位置合わせを行う（ステップＳ３４０）。なお、誤差評価部１３４は、差の絶対値の総和に代えて差の二乗値の総和が最小になる位置を検出して位置合わせを行うようにしてもよい。
【００７０】
誤差評価部１３４は、透視画像に対する仮想透視画像の誤差を算出する（ステップＳ３５０）。誤差評価部１３４は、上述のように位置合わせを行うのであれば、位置合わせの際に算出した差の絶対値の総和又は差の二乗値の総和の最小値を誤差としてもよい。また、誤差評価部１３４は、位置合わせの際に算出した画素ごとの差から隣接する画素ごとの差分を算出し、算出した差分の絶対値の総和又は二乗値の総和を誤差にしてもよい。或いは、誤差評価部１３４は、仮想透視画像の誤差として、画素ごとの画素値の差の中央値に対する差（画素値の差−中央値）の絶対値の総和を用いてもよい。また、仮想透視画像の誤差として画素ごとの画素値の差の中央値に対する比（画素値の差／中央値）の絶対値の総和を用いてもよい。なお、誤差の算出において中央値に代えて平均値を用いてもよい。また、誤差評価部１３４は、二つの画像間の差を評価する別の手法を用いて、透視画像に対する仮想透視画像の誤差を算出してもよい。
【００７１】
誤差評価部１３４は、算出した誤差が予め定められた閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ３６０）。ステップＳ３６０の判定において誤差が閾値以下である場合（ステップＳ３６０：ＹＥＳ）、誤差評価部１３４は、仮想透視画像を制御装置２００に送り（ステップＳ３８０）、仮想透視画像を生成する処理を終了させる。
【００７２】
ステップＳ３６０の判定において誤差が閾値以下でない場合（ステップＳ３６０：ＮＯ）、誤差評価部１３４は、重みテーブルを改めて選択させる指示を選択部１３２に送る。選択部１３２は、誤差評価部１３４からの指示に応じて、改めて重みテーブルを選択する。このとき、選択部１３２は、仮想透視画像の誤差が小さくなるように改めて重みテーブルを選択する。例えば、選択部１３２は、記憶部１２１に記憶されている重みテーブルのうち、現在選択している重みテーブルに対応付けられている管電圧に最も近い管電圧に対応する重みテーブルを読み出す。選択部１３２は、読み出した重みテーブルを新たな重みテーブルに選択する（ステップＳ３７０）。
【００７３】
なお、ステップＳ３７０において、新たな重みテーブルを用いて仮想透視画像が既に生成されている場合、選択部１３２は、現在選択している重みテーブルに対応付けられている管電圧に対して二番目に近い管電圧の重みテーブルを新たな重みテーブルに選択する。或いは、選択部１３２は、現在選択している重みテーブルと、現在選択している重みテーブルに対応付けられている管電圧に最も近い管電圧に対応する重みテーブルとを用いて新たな重みテーブルを算出する。選択部１３２は、算出した重みテーブルを新たな重みテーブルに選択する。新たな重みテーブルの算出は、選択部１２２と同様に行われる。
【００７４】
選択部１３２は、選択した重みテーブルを仮想透視画像生成部１２３に送る。以降、仮想透視画像生成部１２３が改めて選択された重みテーブルに基づいて仮想透視画像を再度生成し（ステップＳ２３０）、ステップＳ３４０〜ステップＳ３６０の処理が繰り返される。
【００７５】
第３の実施形態における画像処理装置１００Ｂでは、誤差評価部１３４が、仮想透視画像生成部１２３により生成された仮想透視画像と透視画像との誤差を評価して、誤差を閾値以下にするように、選択部１３２を制御する。選択部１３２が撮影パラメータに基づいて選択した重みテーブルを初期値として重みテーブルの選択を繰り返すことにより、透視画像と仮想透視画像との見えの差を小さくすることができる。
【００７６】
なお、誤差評価部１３４は、選択部１３２に重みテーブルの選択を所定回数繰り返させ、生成された複数の仮想透視画像から誤差が閾値以下であって最小の誤差に対応する仮想透視画像を選択してもよい。この場合の処理を図１１に示す。図１１は、第３の実施形態における画像処理装置１００Ｂによる仮想透視画像を生成する処理を示すフローチャートである。
【００７７】
図１１に示すフローチャートは、ステップＳ４６０及びステップＳ４８０が図１０に示したフローチャートと異なっている。ステップＳ４６０では、誤差評価部１３４は、仮想透視画像の誤差の評価が所定回数繰り返されたか否かを判定する。ステップＳ４８０では、誤差評価部１３４は、所定回数に亘り生成された仮想透視画像の誤差のうち、最小の誤差に対応する仮想透視画像を制御装置２００に送る。
【００７８】
図１１に示した仮想透視画像の生成処理では、誤差が極小値になっても仮想透視画像の生成を止めずに仮想透視画像の生成を所定回数繰り返し行うので、見えの差がより小さくなる仮想透視画像を生成することができる。すなわち、透視画像と仮想透視画像との見えの差を更に小さくできる可能性を高めることができる。
【００７９】
（第４の実施形態）
図１２は、第４の実施形態における画像処理装置１００Ｃの構成を示すブロック図である。図１２に示すように、画像処理装置１００Ｃは、撮影パラメータ取得部１１０、記憶部１２１、選択部１２２、調整部１４４及び仮想透視画像生成部１２３を有している。画像処理装置１００Ｃにおいて、第１から第３の実施形態における画像処理装置（図２、図７、図９）の機能部と同じ機能部に対しては同じ符号を付している。画像処理装置１００、画像処理装置１００Ａ又は画像処理装置１００Ｂの機能部と同じ機能部の説明は省略する。第４の実施形態の説明においても、第１から第３の実施形態と同様に管電圧を撮影パラメータとして説明する。
【００８０】
調整部１４４は、選択部１２２で選択された重みテーブルを取得する。調整部１４４は、取得した重みテーブルを制御装置２００に送り、制御装置２００の表示部２１０に表示させる。調整部１４４は、制御装置２００の操作部２２０を介して、重みテーブルに対する変更情報を取得する。変更情報は、重みテーブルにおける各ボクセル値に対する重みに対する変更値を含む情報である。変更値は、変更後の重みの値であってもよいし、変更前の重みの値に対して加算又は減算する値であってもよい。
【００８１】
調整部１４４は、例えば図１３に示すように重みテーブルにおける各ボクセル値に対応する重みを表示させることにより、重みテーブルをユーザに向けて表示させるようにしてもよい。図１３は、重みテーブルの表示例を示す図である。図１３における横軸はボクセル値を示し縦軸は重みを示す。図１３におけるグラフは、重みテーブルにおける各ボクセル値の重みを示している。ユーザは、グラフ上の任意の点を選択し、選択した点を縦軸に沿って移動させることにより、任意のボクセル値に対する重みを変更する。調整部１４４は、ユーザによって変更された重みと、当該重みに対応するボクセル値との組み合わせを示す変更情報を取得する。
【００８２】
調整部１４４は、取得した変更情報に基づいて、選択部１２２で選択された重みテーブルを変更する。重みテーブルの変更は、重みテーブルにおけるボクセル値と重みとの組み合わせを、変更情報に含まれるボクセル値と重みとの組み合わせを置き換えることにより行われる。調整部１４４は、変更により得られた重みテーブルを仮想透視画像生成部１２３に送る。
【００８３】
図１４は、第４の実施形態における画像処理装置１００Ｃによる仮想透視画像を生成する処理を示すフローチャートである。画像処理装置１００Ｃにおいて、仮想透視画像の生成が開始されると、撮影パラメータ取得部１１０が、透視画像を撮影した際の管電圧ｋを撮影パラメータとして取得する（ステップＳ１１０）。撮影パラメータ取得部１１０は、取得した管電圧ｋを選択部１２２に送る。
【００８４】
選択部１２２は、撮影パラメータ取得部１１０から取得した管電圧ｋに基づいて、記憶部１２１に記憶されている複数の重みテーブルからいずれか一つの重みテーブルを読み出す（ステップＳ２２０）。選択部１２２は、読み出した重みテーブルを調整部１４４に送る。調整部１４４は、選択部１２２から取得した重みテーブルを、仮想透視画像生成部１２３と制御装置２００とに送る（ステップＳ５３０）。
【００８５】
仮想透視画像生成部１２３は、三次元ボリュームデータと、調整部１４４から取得した重みテーブルとに基づいて仮想透視画像を生成する（ステップＳ２３０）。仮想透視画像生成部１２３は、生成した仮想透視画像を制御装置２００に送る（ステップＳ５４０）。
【００８６】
調整部１４４は、ユーザが仮想透視画像と透視画像とを比較しながら定めた変更情報を、制御装置２００を介して取得する（ステップＳ５５０）。調整部１４４は、取得した変更情報に基づいて、選択部１２２から取得した重みテーブルを変更する（ステップＳ５６０）。調整部１４４は、変更により得られた重みテーブルを仮想透視画像生成部１２３に送る。
【００８７】
仮想透視画像生成部１２３は、三次元ボリュームデータと、調整部１４４から取得した変更後の重みテーブルとに基づいて仮想透視画像を生成する（ステップＳ５７０）。変更後の重みテーブルを用いる場合における仮想透視画像の生成は、ステップＳ２３０における仮想透視画像の生成と同じ処理である。仮想透視画像生成部１２３は、変更後の重みテーブルに基づいて生成した仮想透視画像を制御装置２００に送り（ステップＳ５８０）、仮想透視画像を生成する処理を終了させる。
【００８８】
第４の実施形態における画像処理装置１００Ｃでは、調整部１４４が、選択部１２２で選択された重みテーブルをユーザの操作に応じて変更する。三次元ボリュームデータにおけるボクセル値は、対象Ａの内部組織との対応関係があることが知られている。三次元ボリュームデータがＸ線ＣＴ値で構成されている場合、骨組織のＣＴ値は約５００から１０００までの範囲の値であり、軟部組織のＣＴ値は部位に応じて異なるが約４０から８０までの範囲の値である。また、肺のＣＴ値は−５００前後の値であり、脂肪のＣＴ値は約−１００から−６０までの範囲の値である。対象Ａの内部組織に対応するボクセル値の重みをユーザが制御装置２００を介して変更し、当該変更を示す変更情報を画像処理装置１００Ｃが取得する。画像処理装置１００Ｃは、取得した変更情報に基づいて重みテーブルを変更することで、仮想透視画像においてユーザの意図する内部組織が存在する領域の見えを変更できる。
【００８９】
上述のように、画像処理装置１００Ｃは、管電圧と変更情報とに基づいて、仮想透視画像の生成方法を変えることで、仮想透視画像の見えを変化させることができる。仮想透視画像の見えを変化させることにより、透視画像と仮想透視画像との見えの差を小さくすることができる。
【００９０】
なお、ユーザに向けて表示する重みテーブルは、図１３に示したようにグラフで表示することに代えて、図１５に示すように、任意の間隔のボクセル値に対する重みを表示してもよい。図１５は、重みテーブルの表示例を示す図である。図１５における横軸はボクセル値を示し縦軸は重みを示す。図１５に示すように、任意のボクセル値に対する重みに対応するスライドバーを表示し、ユーザがスライドバーを移動させることによりボクセル値に対する重みの変更を受け付けて変更情報を取得する。
【００９１】
また、スライドバーに対応するボクセル値の重みだけでなく、スライドバーが存在しないボクセル値の重みを、スライドバーで指定されたボクセル値の重みを用いて補間してもよい。補間には、例えばラグランジュ補間やスプライン補間を用いる。
【００９２】
また、ボクセル値に対する重みの変更は、図１３や図１５に示した方法以外の方法で定められてもよい。例えば、各ボクセル値に対する重みを数値で表示し、ユーザが数値を変更することにより重みの変更を受け付けてもよい。また、図１３に示したグラフをユーザが任意の形状の曲線に変更することにより、重みの変更を受け付けてもよい。
【００９３】
また、内部組織とボクセル値とには対応関係があるので、図１５において内部組織の各名称を対応するボクセル値の付近に表示するようにしてもよい。また、内部組織の名称ごとにスライドバーを表示して、ユーザにスライドバーを操作してもらうことにより変更情報を取得してもよい。
【００９４】
また、調整部１４４は、変更情報に基づいて変更した重みテーブルを、撮影パラメータに対応付けて記憶部１２１に記憶させてもよい。これにより、同じ撮影パラメータで撮影された透視画像に対応する仮想透視画像を再度生成した際に重みテーブルの変更を行う操作が不要になり、ユーザに対する負担を軽減できる。また、変更した重みテーブルを記憶部１２１に記憶させる際に、対象Ａを識別する識別情報と撮影パラメータと重みテーブルとを対応付けてもよい。これにより、対象Ａごとに異なる透視画像の見えの差に対応した重みテーブルを記憶部１２１に蓄積することができ、ユーザに対する負担を軽減できる。
【００９５】
以上説明した少なくとも一つの実施形態の画像処理装置によれば、撮像装置４００で透視画像を撮影した際の撮影パラメータに応じて仮想透視画像の生成方法を変える仮想透視画像生成部をもつことにより、透視画像の見えと仮想透視画像の見えとの差を小さくすることができる。
【００９６】
なお、上記各実施形態において、撮影パラメータに管電圧を用いて説明したが、撮影パラメータに撮像装置４００に関する他の情報を用いてもよい。例えば、撮像装置４００を製造した機器メーカを識別する情報や、透視画像を撮影したときの管電流を用いてもよい。また、機器メーカ、管電圧及び管電流を組み合わせて撮影パラメータとしてもよい。撮影パラメータが管電圧と管電流とのいずれかと機器メーカとの組み合わせである場合、撮影パラメータに最も近い撮影パラメータとは、機器メーカが一致する撮影パラメータであって管電圧又は管電流の値が最も近い撮影パラメータである。
【００９７】
また、上記各実施形態において説明した各機能部を組み合わせて用いてもよい。例えば、第３の実施形態における画像処理装置１００Ｃに、第４の実施形態における調整部１４４を設けてもよい。
【００９８】
上記各実施形態及び実施形態の変形例における画像処理装置を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより制御処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳ（Operating System）や周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。更に「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００９９】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、或いは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。更に、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【０１００】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１０１】
１０…治療システム
１００…画像処理装置
１００Ａ…画像処理装置
１００Ｂ…画像処理装置
１００Ｃ…画像処理装置
１１０…撮影パラメータ取得部
１１１…記憶部
１１２…仮想透視画像生成部
１２１…記憶部
１２２…選択部
１２３…仮想透視画像生成部
１３２…選択部
１３４…誤差評価部
１４４…調整部
２００…制御装置
２１０…表示部
２２０…操作部
２３０…変位差算出部
３００…計画装置
３１０…データベース部
３２０…表示部
３３０…操作部
３４０…制御部
４００…撮像装置
４１０…制御部
４２０…第１線源部
４３０…第２線源部
４４０…第１撮像部
４５０…第２撮像部
５００…治療装置
５１０…制御部
５２０…線源部
６００…寝台装置
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図６】
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