(57)【要約】【課題】表示される画像の画質を状況に応じてより向上させることを可能にする医用画像診断装置及び医用画像処理装置を提供すること。【解決手段】実施形態の医用画像診断装置は、生成部と、表示部と、判定部と、画質変更部とを備える。生成部は、画像データから同一の画像である第１の表示画像と第２の表示画像とを生成する。表示部は、生成部によって生成された第１の表示画像及び第２の表示画像をそれぞれ右眼用画像及び左眼用画像として同時に表示する。判定部は、第１の表示画像及び第２の表示画像が表示部にて同時に表示された場合に、観察者が第１の表示画像及び第２の表示画像を同時に視認可能な領域内にいるか否かを判定する。画質変更部は、判定部によって観察者が前記領域内にいると判定された場合に、生成部によって生成された第１の表示画像及び第２の表示画像のうち少なくとも一方の画質を変更する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データから同一の画像である第１の表示画像と第２の表示画像とを生成する生成部と、
前記生成部によって生成された第１の表示画像及び第２の表示画像をそれぞれ右眼用画像及び左眼用画像として同時に表示可能な表示部と、
前記第１の表示画像及び前記第２の表示画像が前記表示部にて同時に表示された場合に、観察者が前記第１の表示画像及び前記第２の表示画像を同時に視認可能な領域内にいるか否かを判定する判定部と、
前記判定部によって前記観察者が前記領域内にいると判定された場合に、前記生成部によって生成された第１の表示画像及び第２の表示画像のうち少なくとも一方の画質を変更する画質変更部と、
を備えたことを特徴とする医用画像診断装置。
【請求項２】
前記画質変更部は、前記判定部によって前記観察者が前記領域内にいないと判定された場合に、前記第１の表示画像及び前記第２の表示画像のうちの一方又は両方における所定の画質を変更し、
前記表示部は、前記画質変更部によって所定の画質が変更された一方の画像又は両方の画像を表示することを特徴とする請求項１記載の医用画像診断装置。
【請求項３】
前記判定部によって前記観察者が前記領域内にいると判定された場合に、前記画像データを収集するために設定された所定のＸ線量を低下させるように制御するＸ線制御部をさらに備え、
前記画質変更部は、前記判定部によって前記観察者が前記領域内にいると判定された場合に、前記Ｘ線制御部による制御のもと低線量で収集された画像データから前記生成部によって生成された第１の表示画像及び第２の表示画像のうち少なくとも一方の画質を変更することを特徴とする請求項１又は２記載の医用画像診断装置。
【請求項４】
前記Ｘ線制御部は、前記判定部によって前記観察者が前記領域内にいないと判定された場合に、前記所定のＸ線量で前記画像データを収集するように制御し、
前記画質変更部は、前記判定部によって前記観察者が前記領域内にいないと判定された場合に、前記Ｘ線制御部による制御のもと所定のＸ線量で収集された画像データから前記生成部によって生成された前記第１の画像及び前記第２の画像のうちの一方又は両方における所定の画質を変更することを特徴とする請求項３記載の医用画像診断装置。
【請求項５】
前記判定部によって前記観察者が前記領域内にいないと判定された場合に、当該観察者が前記第１の表示画像及び前記第２の表示画像を同時に視認可能な領域内に入るように前記表示部を可動させる可動部をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の医用画像診断装置。
【請求項６】
前記可動部は、前記観察者が複数人である場合に、前記複数人の観察者全員、最多人数、又は、所定の人物が前記領域内に入るように前記表示部を可動させることを特徴とする請求項５記載の医用画像診断装置。
【請求項７】
前記表示部は、前記領域と前記観察者との位置関係を示す情報を表示することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の医用画像診断装置。
【請求項８】
画像データから同一の画像である第１の表示画像と第２の表示画像とを生成する生成部と、
前記生成部によって生成された第１の表示画像及び第２の表示画像をそれぞれ右眼用画像及び左眼用画像として同時に表示可能な表示部と、
前記第１の表示画像及び前記第２の表示画像が前記表示部にて同時に表示された場合に、観察者が前記第１の表示画像及び前記第２の表示画像を同時に視認可能な領域内にいるか否かを判定する判定部と、
前記判定部によって前記観察者が前記領域内にいると判定された場合に、前記生成部によって生成された第１の表示画像及び第２の表示画像のうち少なくとも一方の画質を変更する画質変更部と、
を備えたことを特徴とする医用画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、医用画像診断装置及び医用画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｘ線診断装置などの医用画像診断装置においては、表示する画像の画質を向上させるために種々の画像処理が実行される。かかる画像処理としては、例えば、空間分解能を向上させるために画像データのエッジ成分を強調するフィルタリング処理や、濃度分解能（コントラスト分解能）を向上させるために画像データのノイズ成分を除去するフィルタリング処理、或いは、画像データの画素値に対する非線形変換(ガンマカーブ補正)及び線形変換を組み合わせることにより輝度やコントラストを調整するための階調補正処理等が知られている。医用画像処理装置においては、状況に応じて上述した各処理の中から単一又は複数の処理が選択され、選択された各処理における処理パラメータの設定が実行される。しかしながら、上述した従来技術においては、画質の向上に一定の限界があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４１７０７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、表示される画像の画質を状況に応じてより向上させることを可能にする医用画像診断装置及び医用画像処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施の形態の医用画像診断装置は、生成部と、表示部と、判定部と、画質変更部とを備える。生成部は、画像データから同一の画像である第１の表示画像と第２の表示画像とを生成する。表示部は、前記生成部によって生成された第１の表示画像及び第２の表示画像をそれぞれ右眼用画像及び左眼用画像として同時に表示する。判定部は、前記第１の表示画像及び前記第２の表示画像が前記表示部にて同時に表示された場合に、観察者が前記第１の表示画像及び前記第２の表示画像を同時に視認可能な領域内にいるか否かを判定する。画質変更部は、前記判定部によって前記観察者が前記領域内にいると判定された場合に、前記生成部によって生成された第１の表示画像及び第２の表示画像のうち少なくとも一方の画質を変更する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１Ａ】図１Ａは、第１の実施形態に係るＸ線画像診断システムの一例を説明するための図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、第１の実施形態に係るＸ線画像診断システムの一例を説明するための図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置を含むＸ線画像診断システムの構成の一例を示す図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置の構成の一例を示す図である。
【図４Ａ】図４Ａは、第１の実施形態に係るフェイストラッキング装置の一例を説明するための図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、第１の実施形態に係る位置判定部によって用いられる領域の一例を示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは、第１の実施形態に係る裸眼方式の両眼立体視を説明するための図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、第１の実施形態に係る裸眼方式の両眼立体視を説明するための図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係るシステム制御部の制御によって表示される表示画像の一例を示す図である。
【図７Ａ】図７Ａは、第１の実施形態に係る画質変更部による処理の一例を説明するための図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、第１の実施形態に係る画質変更部による処理の一例を説明するための図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、第１の実施形態に係る画質変更部による処理の一例を説明するための図である。
【図８】図８は、第１の実施形態に係るシステム制御部の制御によって表示される表示画像の一例を示す図である。
【図９】図９は、第１の実施形態に係るシステム制御部の制御によって表示される情報の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置による処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、第２の実施形態に係るＸ線診断装置の構成の一例を示す図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、第２の実施形態に係る可動部の一例を示す図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、第２の実施形態に係るシステム制御部による制御の一例を説明するための図である。
【図１３】図１３は、第２の実施形態に係るＸ線診断装置による処理の手順を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、第３の実施形態に係るＸ線診断装置の構成の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、第３の実施形態に係る画像構成部によって構成される表示画像の一例を示す図である。
【図１６】図１６は、第４の実施形態に係る３Ｄメガネ方式の立体視の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、添付図面を参照して、医用画像診断装置及び医用画像処理装置の実施形態を詳細に説明する。なお、以下では、本願に係る医用画像診断装置としてのＸ線診断装置を含むＸ線画像診断システムを一例に挙げて説明するが、実施形態はこれに限定されるものではない。
【０００８】
（第１の実施形態）
まず、図１Ａ及び図１Ｂを用いて、第１の実施形態に係るＸ線画像診断システムの一例を説明する。図１Ａ及び図１Ｂは、第１の実施形態に係るＸ線画像診断システムの一例を説明するための図である。例えば、Ｘ線画像診断システムは、図１Ａに示すように、消化管、泌尿器、整形、ＩＶＲ（Interventional  Radiology）などの検査及び治療が実施される検査室Ｒ１に天板などを備えるＸ線診断装置本体が配置される。そして、図１Ａに示す操作室Ｒ２に、装置本体を制御する画像処理装置を含む遠隔操作卓が配置される。ここで図１Ａに示すＸ線診断システムでは、装置本体を遠隔（操作室）から操作する遠隔操作卓の他にも装置本体の近くで装置本体を操作するための近接操作卓を含む。すなわち、操作者は、装置本体に近い位置や、操作室から装置本体を任意に操作することができる。
【０００９】
そして、検査室Ｒ１及び操作室Ｒ２においては、複数の検査室モニタと、複数の操作室モニタとがそれぞれ設置される。例えば、検査室モニタは、手技を実施する術者や看護師などによって観察される。また、操作室モニタは、装置本体を制御するための操作を実行する操作者や、画像を観察する観察者などによって観察される。
【００１０】
例えば、第１の実施形態に係るＸ線画像診断システムは、図１Ｂに示すように、Ｘ線管、天板、Ｘ線検出器などを備えるＸ線診断装置本体と、透視モニタなどを備える近接操作卓と、画像処理装置、システムモニタ、透視モニタなどを備える遠隔操作卓とが相互に接続される。例えば、操作室Ｒ２にいる操作者が、遠隔操作卓を操作することで患者（被検体）を乗せた天板を起倒させたり、Ｘ線管、Ｘ線可動絞りなどの映像系を上下動させたりするなどの動作を装置本体に実行させると同時に、透視や撮影を行わせる。そして、操作者は、遠隔操作卓に備えられた透視モニタに表示された透視画像や、システムモニタに表示された撮影画像、透視画像などを観察する。また、例えば、検査室Ｒ１にいる操作者が、近接操作卓を操作することで装置本体に対して上述した処理と同様の処理を実行させて、近接操作卓に備えられた透視モニタや、検査室モニタに表示された各種画像を観察する。
【００１１】
ここで、検査室Ｒ１に配置された検査室モニタや、近接操作卓に備えられた透視モニタ、及び、操作室Ｒ２のシステムモニタや透視モニタにて表示される各種画像は、種々の画像処理によって画質が改善される。例えば、画像処理としては、ノイズを低減してＳ／Ｎ（濃度分解能）を改善するコヒーレントフィルタ処理、同様にノイズを低減してＳ／Ｎを改善するリカーシブフィルタ処理、低空間周波数成分を圧縮することにより広い範囲の必要な情報のコントラストを改善するダイナミックレンジ圧縮処理、鮮鋭度(空間分解能)を改善する空間フィルタ処理、非線形変換(ガンマカーブ)と線形変換(ウインドー)の組合せにより、輝度、コントラストを調整する階調処理などが実行される。
【００１２】
このように、各モニタに表示される画像は、種々の画像処理が実行されることにより、例えば、空間分解能、濃度分解能、時間分解能などが改善されるように画質が変更される。例えば、操作者が検査目的や検査対象に応じて処理方法や処理パラメータを調整することで、空間分解能、濃度分解能、時間分解能が改善された画像が各モニタに表示される。
【００１３】
しかしながら、これら透視撮影画質を決定付ける空間分解能、濃度分解能、時間分解能はそれぞれトレードオフの関係にあるため、従来の画像処理技術では空間分解能、濃度分解能、時間分解能を、同時に、それぞれの上限レベルを上回ることが困難であり、画質の向上に一定の限界があった。例えば、濃度分解能を改善するコヒーレントフィルタ処理では、ノイズ低減を強くし過ぎると、ボケが発生して空間分解能が低下する。また、濃度分解能を改善するリカーシブフィルタ処理では、ノイズ低減を強くし過ぎると、残像が発生して時間分解能が低下する。また、空間分解能を改善する空間フィルタ処理では、鮮鋭度を上げ過ぎると、ノイズも強調されて濃度分解能が低下する。また、さらに、被検体及び検査者（操作者）の被曝低減のために線量を低減すると、特に濃度分解能が一段と低下し、画質確保が一層困難になり、画質の向上に一定の限界があった。
【００１４】
そこで、本願に係る医用画像診断装置及び画像処理装置においては、状況によって透視画像や撮影画像の表示方法と観察方法を変更することで、表示される画像の画質を状況に応じてより向上させることを可能にする。図２は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１を含むＸ線画像診断システムの全体構成の一例を示す図である。図２に示すように、第１の実施形態に係るＸ線Ｘ線診断システムは、Ｘ線診断装置１と、表示部２２０ａと、近接操作卓３００とを含む。
【００１５】
表示部２２０ａは、複数のモニタを有し、後述するＸ線診断装置１によって生成された画像を表示する。例えば、表示部２２０ａは、図１Ａに示す検査室モニタであり、単一の透視画像又は単一の撮影画像を表示するためのモニタとして、図２に示すように、モニタ２２１ａ及びモニタ２２２ａの２つ１組のモニタを有する。なお、モニタ２２１ａ及びモニタ２２２ａによって表示される画像については後に詳述する。また、表示部２２０ａは、画像だけではなく、操作者の指示を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical  User  Interface）などを表示することも可能である。
【００１６】
近接操作卓３００は、複数のモニタを有し、後述するＸ線診断装置１によって生成された画像を表示するとともに、Ｘ線診断装置１を操作する各種操作を受け付ける。例えば、近接操作卓３００は、単一の透視画像を表示するための透視モニタとして、図２に示すように、モニタ２２１ｂ及びモニタ２２２ｂの２つ１組のモニタを有する。そして、近接操作卓３００は、有線又は無線通信によりＸ線診断装置１と接続され、図示しない入力部を介して受け付けた操作の情報をＸ線診断装置１に送信することで、遠隔操作卓２００のシステム制御部２９０に各種制御を実行させる。なお、モニタ２２１ｂ及びモニタ２２２ｂによって表示される画像については後に詳述する。また、モニタ２２１ｂ及びモニタ２２２ｂは、画像だけではなく、操作者の指示を受け付けるためのＧＵＩなどを表示することも可能である。
【００１７】
Ｘ線診断装置１は、例えば、図２に示すように、装置本体１００と遠隔操作卓２００とを備える。装置本体１００は、図２に示すように、高電圧発生器１１と、Ｘ線管１２と、Ｘ線可動絞り１３と、天板１４と、Ｘ線検出器１５と、天板移動機構１６と、天板機構制御部１７と、絞り制御部１８と、Ｘ線制御部１９とを備え、検査室Ｒ１に配置される。遠隔操作卓２００は、図２に示すように、画像処理装置２００ａと、入力部２１０と、表示部２２０とを有し、位置検出部４００と接続され、操作室Ｒ２に配置される。なお、図示していないが、Ｘ線診断装置１は、被検体に挿入されたカテーテルから造影剤を注入するためのインジェクターなどが接続される場合もある。
【００１８】
位置検出部４００は、一組のモニタによって表示される画像を観察する観察者の位置を検出する。例えば、位置検出部４００は、遠隔操作卓２００付近に配置され、表示部２２０が備えるモニタ２２１及びモニタ２２２によって表示される画像を観察する観察者の位置を検出する。また、例えば、位置検出部４００は、表示部２２０ａ付近に配置され、モニタ２２１ａ及びモニタ２２２ａによって表示される画像を観察する観察者の位置を検出する。また、位置検出部４００は、近接操作卓３００付近に配置され、モニタ２２１ｂ及びモニタ２２２ｂによって表示される画像を観察する観察者の位置を検出する。また、位置検出部４００は、検査室Ｒ１を俯瞰できる位置や、操作室Ｒ２を俯瞰できる位置に配置され、各モニタによって表示される画像を観察する観察者の位置を検出する。なお、位置検出部４００の詳細については、後述する。
【００１９】
高電圧発生器１１は、Ｘ線制御部１９による制御の下、高電圧を発生し、発生した高電圧をＸ線管１２に供給する。Ｘ線管１２は、高電圧発生器１１から供給される高電圧を用いて、Ｘ線を発生する。
【００２０】
Ｘ線可動絞り１３は、絞り制御部１８による制御の下、Ｘ線管１２が発生したＸ線を、被検体の関心領域に対して選択的に照射されるように絞り込む。例えば、Ｘ線可動絞り１３は、スライド可能な４枚の絞り羽根を有する。Ｘ線可動絞り１３は、絞り制御部１８による制御の下、これらの絞り羽根をスライドさせることで、Ｘ線管１２が発生したＸ線を絞り込んで被検体に照射させる。天板１４は、被検体を載せるベッドであり、図示しない寝台の上に配置される。
【００２１】
Ｘ線検出器１５は、被検体を透過したＸ線を検出する。例えば、Ｘ線検出器１５は、マトリックス状に配列された検出素子を有する。各検出素子は、被検体を透過したＸ線を電気信号に変換して蓄積し、蓄積した電気信号を遠隔操作卓２００のＡ（Analog）／Ｄ（Digital）変換部２３０に送信する。
【００２２】
天板移動機構１６は、天板機構制御部１７による制御の下、天板１４を移動させたり、起倒させたりするための機構である。天板機構制御部１７は、後述する遠隔操作卓２００のシステム制御部２９０による制御の下、天板移動機構１６を制御することで、天板１４の移動及び起倒を調整する。絞り制御部２０は、後述する遠隔操作卓２００のシステム制御部２９０による制御の下、Ｘ線可動絞り１３が有する絞り羽根の開度を調整することで、被検体に対して照射されるＸ線の照射範囲を制御する。
【００２３】
Ｘ線制御部１９は、後述する遠隔操作卓２００のシステム制御部２９０による制御の下、高電圧発生器１１に高電圧を発生させ、発生させた高電圧をＸ線管１２に供給させる。例えば、Ｘ線制御部１９は、システム制御部２９０から供給されるＸ線照射条件や、後述する画素値演算部２４０から供給される画素値情報などに基づいて高電圧発生器１１の印加電圧、印加時間、印加タイミングなどを制御することにより、Ｘ線管１２の管電流、管電圧、Ｘ線照射時間、Ｘ線照射タイミング、パルス幅などを制御する。
【００２４】
入力部２１０は、操作室Ｒ２に配置され、Ｘ線診断装置１を操作する操作者から各種指示を受け付ける。例えば、入力部２１０は、マウス、キーボード、ボタン、トラックボール、ジョイスティックなどを有する。入力部２１０は、操作者から受け付けた指示を、後述するシステム制御部２９０に転送する。
【００２５】
表示部２２０は、複数のモニタを有し、Ｘ線診断装置１によって生成された画像を表示するとともに、操作者の指示を受け付けるためのＧＵＩなどを表示する。例えば、表示部２２０は、図１Ｂに示す透視モニタ、或いは、システムモニタであり、単一の透視画像又は単一の撮影画像を表示するためのモニタとして、図２に示すように、モニタ２２１及びモニタ２２２の２つ１組のモニタを有する。すなわち、遠隔操作卓２００においてシステムモニタ、透視モニタがそれぞれ配置される場合には、２組（４つ）のモニタが配置されることとなる。なお、モニタ２２１及びモニタ２２２によって表示される画像については後に詳述する。
【００２６】
画像処理装置２００ａは、図２に示すように、Ａ／Ｄ変換部２３０と、画素値演算部２４０と、画像データ生成部２５０と、画像データ記憶部２６０と、画像処理部２７０と、位置判定部２８０と、システム制御部２９０とを有する。Ａ／Ｄ変換部２３０は、Ｘ線検出器１５に接続され、Ｘ線検出器１５から入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、変換したデジタル信号（投影データ）を画像データ生成部２５０に転送する。
【００２７】
画素値演算部２４０は、画像データ生成部２５０から供給される原画像データに対して所定の関心領域を設定し、設定した関心領域の平均画素値を算出する。そして、画素演算部２４０は、算出した平均画素値と所定の閾値との比較結果をＸ線制御部１９に供給することで、自動輝度調整（ＡＢＣ）を実行する。かかる制御によって、Ｘ線診断装置１は、最適な輝度の原画像データを常時収集することができる。
【００２８】
画像データ生成部２５０は、Ａ／Ｄ変換部２３０から供給される投影データから原画像データを生成する。具体的には、画像データ生成部２５０は、Ａ／Ｄ変換部２３０から供給された投影データのデータ要素を画像データ記憶部２６０に順次格納することによって、２次元の原画像データを生成する。画像データ記憶部２６０は、画像データ生成部２５０によって生成された原画像データや、画像処理部２７０によって生成された表示画像を記憶する。
【００２９】
画像処理部２７０は、画像データ記憶部２６０が記憶する原画像データに対して各種画像処理を行う。例えば、画像処理部２７０は、原画像データに対して、濃度分解能、空間分解能、時間分解能を改善するための各種処理を実行する。ここで、濃度分解能とは、例えば、画像のコントラストや、Ｓ（signal）／Ｎ（noise）比などを示す。また、空間分解能とは、例えば、画像の鮮鋭度や、画像の解像度などを示す。また、時間分解能とは、例えば、時系列の前の画像の後ろの画像への残像の残り度合いや、単位時間当たりの画像の枚数（フレームレート）などを示す。なお、画像処理部２７０による処理の詳細については後述する。
【００３０】
位置判定部２８０は、位置検出部４００によって検出された観察者の位置が所定の領域内にあるか否かを判定する。なお、位置判定部２８０による判定の詳細については後述する。
【００３１】
システム制御部２９０は、Ｘ線画像診断システム全体の動作を制御する。例えば、システム制御部２９０は、近接操作卓３００の入力部や、入力部２１０から転送された操作者の指示に従ってＸ線制御部１９を制御し、Ｘ線管１２に供給する電圧を調整することで、被検体に対して照射されるＸ線量やＯＮ／ＯＦＦを制御する。また、例えば、システム制御部２９０は、操作者の指示に従って天板機構制御部１７を制御し、天板１４の移動や起倒などを調整する。また、例えば、システム制御部２９０は、操作者の指示に従って絞り制御部１８を制御し、Ｘ線可動絞り１３が有する絞り羽根の開度を調整することで、被検体に対して照射されるＸ線の照射範囲を制御する。
【００３２】
また、システム制御部２９０は、操作者の指示に従って、画素値演算部２４０による自動輝度調整や、画像データ生成部２５０による原画像データ生成処理、画像処理部２７０による画像処理或いは解析処理、位置判定部２８０による観察者の位置判定などを制御する。また、システム制御部２９０は、操作者の指示を受け付けるためのＧＵＩや画像データ記憶部２６０が記憶する表示画像などを、表示部２２０、表示部２２０ａ、及び近接操作卓３００が備える各モニタに表示するように制御する。また、システム制御部２９０は、インジェクターに対して、造影剤注入開始及び終了の信号を送信することで、造影剤の注入を制御することも可能である。
【００３３】
以上、Ｘ線診断装置１を含むＸ線画像診断システムの全体構成について説明した。かかる構成の下、本願に係るＸ線診断装置１は、表示される画像の画質を状況に応じてより向上させることを可能にする。具体的には、Ｘ線診断装置１は、観察者が立体視可能な領域にいる場合に、同一の画像（透視画像又は撮影画像）に対して異なる画像処理（画質変更）を施した２つの表示画像を立体視させることで、表示される画像の画質を状況に応じてより向上させる。ここで、本願に係るＸ線診断装置１は、ステレオグラムの２次元の画像を３次元的に見る立体視を応用した画像表示を行うものであり、透視画像や撮影画像を立体視させることを目的とするものではない。しかしながら、説明を容易にするために、以下では、同一の画像に対して異なる画像処理を施した２つの表示画像を表示して観察させることを立体視と呼ぶ。
【００３４】
図３は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１の構成の一例を示す図である。ここで、図３においては、位置検出部４００としてフェイストラッキング装置４００ａを用い、操作室Ｒ２に配置された表示部２２０を観察する観察者の位置をフェイストラッキング装置４００ａによって検出する場合を例に挙げて説明する。また、図３においては、表示部２２０のモニタ２２１及びモニタ２２２に表示画像を表示させる場合について説明するが、表示部２２０ａのモニタ２２１ａ及びモニタ２２２ａ、及び、近接操作卓３００のモニタ２２１ｂ及びモニタ２２２ｂに表示画像を表示する場合も以下の説明と同様に各処理を実行することができる。
【００３５】
図３に示すように、Ｘ線診断装置１においては、画像処理部２７０に原画像データの画質を変更する画質変更部２７１及び画質変更部２７２を有し、各画質変更部によって画質が変更された表示画像がモニタ２２１及びモニタ２２２に表示される。ここで、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１は、フェイストラッキング装置４００ａによって検出された観察者が立体視可能な領域にいた場合に、各画質変更部によって画質を変更した表示画像をモニタ２２１及びモニタ２２２に表示する。以下、各部による処理について順に説明する。
【００３６】
フェイストラッキング装置４００ａは、顔の移動や変化をリアルタイムで追跡する。具体的には、モニタ２２１及びモニタ２２２によって表示される表示画像を観察する観察者の顔が現時点でどこにあるかを検出して、検出結果を位置判定部２８０に転送する。図４Ａは、第１の実施形態に係るフェイストラッキング装置４００ａの一例を説明するための図である。例えば、フェイストラッキング装置４００ａは、図４Ａに示すように、モニタ２２１及びモニタ２２２の上部に配置された顔検出カメラを備え、顔検出カメラによって収集された画像に基づいて、モニタ２２１及びモニタ２２２の前面に位置する観察者の顔の位置を検出する。
【００３７】
一例を挙げると、フェイストラッキング装置４００ａは、顔検出カメラによって収集された画像に含まれる特徴量（例えば、Joint  Haar-like特徴量など）に基づいて画像中の顔を検出して、位置を算出する。ここで、Joint  Haar-like特徴量は、顔の構造に基づいた局所的な明暗パターンの共起性を特徴量として用いるものであり、解像度にかかわらず高速演算可能である。そして、フェイストラッキング装置４００ａは、画像中の顔を検出すると、実空間における顔の位置（３次元座標）を算出する。ここで、顔検出カメラが単眼カメラの場合、フェイストラッキング装置４００ａは、検出した顔のサイズから奥行き方向のｚ座標を推定し、推定したｚ座標に基づいてｘ座標及びｙ座標を算出する。また、顔検出カメラがステレオカメラの場合、フェイストラッキング装置４００ａは、３角測量の原理により実空間における顔の位置を算出する。そして、フェイストラッキング装置４００ａは、算出した顔の位置（３次元座標）の情報を位置判定部２８０に転送する。
【００３８】
位置判定部２８０は、第１の表示画像及び第２の表示画像がモニタ２２１及びモニタ２２２にて同時に表示された場合に、観察者が第１の表示画像及び第２の表示画像を同時に視認可能な領域内にいるか否かを判定する。具体的には、位置判定部２８０は、フェイストラッキング装置４００ａから転送された観察者の位置が、裸眼方式の両眼立体視を行うことが可能な領域にあるか否かを判定する。
【００３９】
図４Ｂは、第１の実施形態に係る位置判定部２８０によって用いられる領域の一例を示す図である。例えば、モニタ２２１及びモニタ２２２にそれぞれ左眼用の画像と右眼用の画像を表示して、裸眼で両眼立体視させる場合、図４Ｂに示すように、立体視可能な領域（視域）が限定される。すなわち、裸眼方式の両眼立体視では、モニタ２２１及びモニタ２２２に表示された画像を左右の眼でそれぞれ分離して見ることができる領域が生じる。従って、位置判定部２８０は、フェイストラッキング装置４００ａから転送された観察者の顔の位置が、例えば、図４Ｂに示す「立体視可能な領域」に入っているか否かを判定する。
【００４０】
ここで、本実施形態に係るモニタでの裸眼方式の両眼立体視では、平行法と交差法のどちらであってもよい。すなわち、実施形態に係る両眼立体視では、図５Ａに示すように、モニタ２２１によって表示される表示画像及びモニタ２２２によって表示される画像が、左眼及び右眼の焦点よりも手前に配置される平行法であってもよく、図５Ｂに示すように、モニタ２２１によって表示される表示画像及びモニタ２２２によって表示される画像が、左眼及び右眼の焦点よりも遠方に配置される交差法であってもよい。
【００４１】
すなわち、位置判定部２８０は、平行法で立体視する場合と交差法で立体視する場合のそれぞれの視域の情報（モニタが配置された実空間における座標情報）をあらかじめ保持し、フェイストラッキング装置４００ａによって転送された顔の位置の座標が視域内にあるか否かを判定する。なお、図５Ａ及び図５Ｂは、第１の実施形態に係る裸眼方式の両眼立体視を説明するための図である。そして、位置判定部２８０は、観察者が視域内にいるか否かの判定結果をシステム制御部２９０に転送する。
【００４２】
システム制御部２９０は、位置判定部２８０の判定結果に基づいて、画像処理部２７０を制御して画像処理を実行させ、表示画像を表示部２２０に表示させる。具体的には、システム制御部２９０は、位置判定部２８０によって観察者が視域内に入っていると判定された場合に、同一の透視画像又は撮影画像から画質の異なる２つの表示画像を生成させて、モニタ２２１及びモニタ２２２に表示させることで、観察者に立体視させる。
【００４３】
かかる場合、画像処理部２７０が、システム制御部２９０の制御の下、画像データ生成部２５０によって生成され、画像データ記憶部２６０によって記憶された同一の原画像データから画質の異なる２つの表示画像を生成する。すなわち、画像処理部２７０においては、画質変更部２７１及び画質変更部２７２のうち少なくとも一方が原画像データの画質を変更した表示画像を生成する。例えば、画質変更部２７１が、画像データ生成部２５０によって生成された原画像データに対して第１の画像処理を行なって第１の表示画像を生成する。そして、画質変更部２７２が、同一の原画像データに対して第１の画像処理とは異なる第２の画像処理を行なって第２の表示画像を生成する。
【００４４】
ここで、画質変更部２７１及び画質変更部２７２は、コヒーレントフィルタ処理、リカーシブフィルタ処理、ダイナミックレンジ圧縮処理、空間フィルタ処理及び階調処理などの画像処理を実行することにより、空間分解能、濃度分解能、時間分解能などが改善されるように画質を変更する。以下、画質変更部２７１及び画質変更部２７２によって実行される画像処理の一例を説明する。
【００４５】
例えば、画質変更部２７１は、原画像データから、原画像に比べて、高い空間分解能を有する第１の表示画像を生成する。一例を挙げると、画質変更部２７１は、原画像データのエッジ成分を強調する機能を有し、フィルタ処理と加減算処理を実行する。ここで、画質変更部２７１は、例えば、標準偏差が３ピクセルのガウシアンフィルタを有し、原画像データが有する高い空間周波数成分を除去することによって低い空間周波数成分を抽出する。そして、画質変更部２７１は、原画像データの画素値から上述のフィルタ処理によって抽出した低い空間周波数成分を有する画素の値を減算する。その後、画質変更部２７１は、減算処理によって得られた高い空間周波数成分を有する画素の値と原画像データの画素値とを重みづけ加算する。
【００４６】
ここで、画質変更部２７１は、重み付け加算処理における原画像データの重み付け係数α１と高い空間周波数成分を有した画素の重み付け係数α２との比（α２／α１）が２．０〜２．５となるように処理を実行する。なお、上記した比はあくまでも一例であり、重み付け係数の比は操作者によって任意に決定される。画質変更部２７１は、以上の処理により、エッジ成分がノイズ成分と共に強調された裸眼方式の両眼立体視に対応する第１の表示画像を生成して、生成した第１の表示画像を画像データ記憶部２６０に格納する。なお、このようなフィルタ処理と加減算処理によって得られた第１の表示画像は、ガイドワイヤのように微細な形状を有する対象物が高い空間分解能で連続的に表現される。
【００４７】
これに対して、例えば、画質変更部２７２は、原画像データから、原画像に比べて、ノイズ成分を低減することで濃度分解能を向上した第２の表示画像を生成する。一例を挙げると、画質変更部２７２は、コヒーレントフィルタリング処理機能を有し、原画像データに存在するノイズ成分を統計的手法を用いて選択的に除去することにより、空間分解能を維持した状態でノイズ成分を低減させる。ここで、画質変更部２７２は、強いエッジ成分以外の部分に対して加算平均に近いフィルタ処理を実行する。画質変更部２７２は、以上の処理により、ノイズ成分が低減され、空間分解能が幾分損なわれた裸眼方式の両眼立体視に対応する第２の表示画像を生成して、生成した第２の表示画像を画像データ記憶部２６０に格納する。なお、このような処理によって得られた第２の表示画像は、ノイズが強く抑制されるとともにエッジ成分も一部抑制されて、背景が非常になめらかではあるが、ガイドワイヤのコントラストがやや弱く表現される。
【００４８】
このように、画質変更部２７１及び画質変更部２７２によって第１の表示画像及び第２の表示画像が生成されると、システム制御部２９０は、生成された第１の表示画像及び第２の表示画像をそれぞれモニタ２２１及びモニタ２２２にて表示するように制御する。具体的には、システム制御部２９０は、画像データ記憶部２６０によって記憶された第１の表示画像及び第２の表示画像を読み出して、モニタ２２１及びモニタ２２２に表示させる。図６は、第１の実施形態に係るシステム制御部２９０の制御によって表示される表示画像の一例を示す図である。
【００４９】
例えば、システム制御部２９０は、図６に示すように、位置判定部２８０によって観察者が立体視可能な領域に入っていると判定されると、画質変更部２７１によってエッジ成分がノイズ成分と共に強調された第１の表示画像Ｉ１をモニタ２２１に表示させ、画質変更部２７２によってノイズ成分が低減され、空間分解能が幾分損なわれた第２の表示画像Ｉ２をモニタ２２２に表示させる。観察者は、これら２つの表示画像を立体視すると、ガイドワイヤのような微細な線状の情報が第１の表示画像よりのさらに鮮明で、かつ、線がしっかりとつながって見え、第１の表示画像よりもノイズが少ない画像を観察することができる。
【００５０】
このように、観察者は、第１の表示画像と第２の表示画像とを、それぞれ左眼と右眼とで観察することにより、両眼で原画像データ、第１の表示画像、または第２の表示画像を観察するよりも、高い空間分解能と高い濃度分解能とで、被検体に関する画像を認識することができる。具体的には、エッジを強調した第１の表示画像は、原画像データよりも高い空間分解能である良い点と、ノイズも強調してしまうため原画像データよりも低い濃度分解能である悪い点とを有する。一方、ノイズを低減した第２の表示画像は、ノイズを低減できるため、原画像データよりも高い濃度分解能である良い点と、画像全体としてややぼやけてしまうため、原画像データよりも低い空間分解能である悪い点とを有する。観察者は、例えば、第１の表示画像を左眼で、第２の表示画像を右眼で観察することにより、それぞれの画像の悪い点を目立たなく、且つ、それぞれの画像の良い点の特徴を併せ持つ画像として認識することができる。
【００５１】
また、画質の変更は上述した例の他にも以下のようなものが挙げられる。例えば、画質変更部２７１においては、上述した画像処理と同様の処理を行って、エッジ成分がノイズ成分と共に強調された第１の表示画像を生成する。そして、画質変更部２７２は、例えば、リカーシブフィルタリング処理機能を有し、ノイズ成分を低減させる。一例を挙げると、画質変更部２７２は、１フレーム前の表示画像の比率を示すリカーシブフィルタ係数を「０．６」として画像全体にフィルタリング処理を実行することで、原画像データに存在するノイズ成分を低減させた第２の表示画像を生成する。なお、このような処理によって得られた第２の表示画像は、パルス透視の場合、ノイズが強く抑制されるが残像が強く現れ、画像全体が滑らかではあるが、ガイドワイヤなど動いている部分のコントラストが低下して残像のために数本に見えるように表現される。
【００５２】
観察者は、これら２つの表示画像を立体視すると、ガイドワイヤのような微細な線状の情報は第１の表示画像よりもさらに鮮明で、かつ、線がしっかりとつながって見え、第１の表示画像よりもノイズが少なく、さらに、太くコントラストのあるものは残像が見えるが、ガイドワイヤのような微細な線状の情報については残像がほとんど見えない画像を観察することができる。
【００５３】
なお、上述した画像処理はあくまでも一例であり、実施形態はこれに限定されるものではない。すなわち、画質変更部２７１及び画質変更部２７２は、その他、種々の画像処理を実行することで画質が様々に変更された表示画像をそれぞれ生成することができる。また、表示画像は原画像データの画質が変更されたものだけに限られず、その他の画像が表示画像として生成される場合であってもよい。図７Ａ〜図７Ｃは、第１の実施形態に係る画質変更部による処理の一例を説明するための図である。
【００５４】
例えば、Ｘ線診断装置１においては、図７Ａに示すように、原画像データに対して画質変更Ａが実行された第１の処理画像と、原画像データに対して画質変更Ｂが実行された第２の処理画像とが表示画像としてそれぞれ生成される。また、例えば、Ｘ線診断装置１においては、図７Ｂに示すように、原画像データに対して画質変更Ａが実行された第１の処理画像と、第１の処理画像に対して画質変更Ｂが実行された第２の処理画像とが表示画像としてそれぞれ生成される。また、例えば、Ｘ線診断装置１においては、図７Ｃに示すように、原画像データに対して画質変更Ａが実行された第１の処理画像と、原画像データに対して画質変更が実行されていない第２の処理画像とが表示画像としてそれぞれ生成される。
【００５５】
このように、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１においては、観察者が立体視可能な領域（視域）内にいる場合に、異なる画質の２画像を表示して立体視させることで、原画像データ、第１の表示画像及び第２の表示画像よりも画質が向上された画像を観察させることができる。ここで、上述した画質を向上させる立体視は、観察者が視域内にいる場合にのみ有効である。従って、位置判定部２８０によって観察者が視域内にいない（或いは、領域外に観察者がいる）と判定されると、システム制御部２９０は、モニタ２２１及びモニタ２２２に同一の画像処理を実行した表示画像を表示させるか、或いは、モニタ２２１又はモニタ２２２のどちらかに表示画像を表示させるように制御する。
【００５６】
図８は、第１の実施形態に係るシステム制御部２９０の制御によって表示される表示画像の一例を示す図である。例えば、図８に示すように、視域内にいない観察者がいることで、位置判定部２８０によって領域外に観察者がいると判定されると、システム制御部２９０は、画質変更部２７１及び画質変更部２７２に同一の画像処理を実行させた表示画像Ｉ３を生成させて、モニタ２２１及びモニタ２２２にそれぞれ表示させる。ここで、画質変更部２７１及び画質変更部２７２によって実行される画像処理は、検査目的や検査対象に応じて調整される。このように、Ｘ線診断装置１は、観察者が視域外にいる場合には、立体視ではなく通常の観察において最適となる表示画像を生成して表示することで、観察者が視域内にいない場合であっても、観察される画像の画質が従来のものよりも低下することがないように制御することができる。なお、図８では、モニタ２２１及びモニタ２２２にそれぞれ表示画像が表示される場合について示すが、実施形態はこれに限定されるものではなく、どちらか一方に表示画像が表示される場合であってもよい。
【００５７】
上述したように、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１は、観察者が視域内にいるか否かに基づいて、立体視させるか否かを決定し、それに応じた画像処理を実行することで、表示される画像の画質を状況に応じてより向上させることを可能にする。ここで、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１では、観察者が視域内にいるか否かに基づいて、被検体に照射されるＸ線の線量を制御して、被曝量を低減させることも可能である。
【００５８】
具体的には、位置判定部２８０によって観察者が視域内にいると判定された場合に、システム制御部２９０が、原画像データを収集するために設定された所定のＸ線量を低下させるようにＸ線制御部１９を制御する。例えば、Ｘ線制御部１９は、Ｘ線管１２における管電流やパルス幅を低下させることで、あらかじめ設定されたＸ線量よりも低い線量で投影データを収集させる。なお、どの程度線量を低下させるかは、操作者によって任意に設定することができる。
【００５９】
画質変更部２７１及び画質変更部２７２は、設定よりも低線量で収集された投影データから生成された原画像データに対して各種画像処理を実行することで、画質の異なる第１の表示画像と第２の表示画像とを生成する。上述したように、画質の異なる２画像を立体視することにより、画質が向上された画像を観察することができる。すなわち、Ｘ線の線量を低下させることで原画像データの画質が低下したとしても、立体視によってそれを補うことで、通常の線量で投影データを収集する場合と同等か、或いは、それ以上の画質の画像を提供することできる。これにより、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１は、画質を低下させずに、被曝量を低減させることができる。
【００６０】
一方、観察者が視域内にいない（観察者が視域外にいる）と判定された場合には、Ｘ線制御部１９は、通常のＸ線量で原画像データを収集するように制御する。そして、システム制御部２９０は、画質変更部２７１及び画質変更部２７２に通常のＸ線量で収集された原画像データに対して同一の画像処理を実行させた表示画像を生成させて、モニタ２２１及びモニタ２２２にそれぞれ表示させる。或いは、システム制御部２９０は、通常のＸ線量で収集された原画像データに対して画像処理を実行させた単一の表示画像をモニタ２２１又はモニタ２２２に表示させる。これにより、Ｘ線診断装置１は、表示される画像の画質を状況に応じてより向上させつつ、被曝量の低減も可能となる。
【００６１】
上述したように、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１は、観察者が視域内にいるか否かで異なる画質の２画像で立体視をさせたり、Ｘ線量を制御したりする。そこで、Ｘ線診断装置１は、観察者に対して視域と自分との位置関係とを示す情報を提供することで、観察者が視域内に移動することを促し、画質の向上及び被曝量の低減をより確実に行う。図９は、第１の実施形態に係るシステム制御部２９０の制御によって表示される情報の一例を示す図である。
【００６２】
例えば、システム制御部２９０は、図９に示すように、観察者と視域との位置関係を示す情報をモニタ２２１又はモニタ２２２に表示させる。これにより、観察者は、自分が視域内にいるのか否かを一目で確認することができ、視域内にいないとわかった場合に、視域内に移動することができる。
【００６３】
次に、図１０を用いて、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１の処理について説明する。図１０は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１による処理の手順を示すフローチャートである。なお、図１０においては、観察者が立体視可能な領域内にいるか否かに基づいて、Ｘ線量を制御して、２つの表示画像を立体視させる場合について示す。図１０に示すように、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１においては、２画像表示モードであると（ステップＳ１０１肯定）、フェイストラッキング装置４００ａが観察者の位置を検出して、位置の情報を位置判定部２８０に転送する。位置判定部２８０は、フェイストラッキング装置４００ａから観察者の位置の情報を受け付けると、観察者が立体視可能な領域内に入っているか否かを判定する（ステップＳ１０２）。
【００６４】
ここで、観察者が領域内に入っていると判定されると（ステップＳ１０２肯定）、Ｘ線制御部１９は、低線量で画像データを収集するように制御する（ステップＳ１０３）。そして、画質変更部２７１及び画質変更部２７２が、同一の２画像に対してそれぞれ異なる画質変更を実行して（ステップＳ１０４）、システム制御部２９０が、異なる画質変更が実行された２つの表示画像をそれぞれモニタ２２１及びモニタ２２２に表示させる（ステップＳ１０５）。
【００６５】
一方、ステップＳ１０２の判定において、観察者が領域内にいない（観察者が視域外にいる）と判定された場合には（ステップＳ１０２否定）、Ｘ線制御部１９が通常線量で画像データを収集するように制御する（ステップＳ１０６）。そして、システム制御部２９０は、画質変更部２７１及び画質変更部２７２が同一の２画像に対してそれぞれ同じ画質変更を実行した２画像、又は、どちらか一方が画質変更した１画像をモニタ２２１又はモニタ２２２に表示させる（ステップＳ１０７）。
【００６６】
また、ステップＳ１０１の判定において、２画像表示モードではない場合には（ステップＳ１０１否定）、Ｘ線制御部１９が通常線量で画像データを収集して、画像変更部２７１又は画像変更部２７２が単一の表示画像を生成して、システム制御部２９０が生成された画像をモニタ２２１又はモニタ２２２に表示させる（ステップＳ１０８）。
【００６７】
上述したように、第１の実施形態によれば、画像データ生成部２５０が、投影データから同一の２つの原画像データを生成する。表示部２２０は、画像データ生成部２５０によって生成された同一の２つの原画像データをそれぞれ右眼用画像及び左眼用画像として同時に表示可能なモニタ２２１及びモニタ２２２を有する。位置判定部２８０は、同一の２つの原画像データがモニタ２２１及びモニタ２２２にて同時に表示された場合に、観察者が同一の２つの原画像データを同時に視認可能な領域内にいるか否かを判定する。画質変更部２７１及び画質変更部２７２は、位置判定部２８０によって観察者が領域内にいると判定された場合に、画像データ生成部２５０によって生成された同一の２つの原画像データのうち少なくとも一方の画質を変更する。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１は、画質の異なる２画像を観察者に立体視させることができ、表示される画像の画質を状況に応じてより向上させることを可能にする。
【００６８】
また、第１の実施形態によれば、画質変更部２７１及び画質変更部２７２は、位置判定部２８０によって観察者が領域内にいないと判定された場合に、同一の２つの原画像データのうちの一方又は両方における所定の画質を変更する。そして、表示部２２０は、画質変更部２７１及び画質変更部２７２によって所定の画質が変更された一方の画像又は両方の画像を表示する。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１は、観察者が立体視可能な領域にいない場合であっても、表示される画像の画質の低下を抑止することを可能にする。
【００６９】
また、第１の実施形態によれば、Ｘ線制御部１９は、位置判定部２８０によって観察者が領域内にいると判定された場合に、投影データを収集するために設定された所定のＸ線量を低下させるように制御する。そして、画質変更部２７１及び画質変更部２７２は、位置判定部２８０によって観察者が領域内にいると判定された場合に、Ｘ線制御部１９による制御のもと低線量で収集された投影データから画像データ生成部２５０によって生成された同一の２つの原画像のうち少なくとも一方の画質を変更する。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１は、画質を低下させずに（或いは、画質を向上させつつ）、被曝量を低減させることを可能にする。
【００７０】
また、第１の実施形態によれば、Ｘ線制御部１９は、位置判定部２８０によって観察者が領域内にいないと判定された場合に、通常のＸ線量で投影データを収集するように制御する。そして、画質変更部２７１及び画質変更部２７２は、位置判定部２８０によって観察者が領域内にいないと判定された場合に、Ｘ線制御部１９による制御のもと通常のＸ線量で収集された投影データから画像データ生成部２５０によって生成された同一の２つの原画像データのうちの一方又は両方における所定の画質を変更する。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１は、観察者が立体視可能な領域にいない場合であっても表示される画像の画質の低下を抑止することを可能にする。
【００７１】
また、第１の実施形態によれば、表示部２２０は、領域と観察者との位置関係を示す情報を表示する。従って、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１は、観察者が視域内へ移動するように促すことを可能にする。
【００７２】
（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、モニタ２２１及びモニタ２２２が固定され、視域が固定である場合について説明した。第２の実施形態では、モニタ２２１及びモニタ２２２を移動させることで視域を変化させる場合について説明する。図１１は、第２の実施形態に係るＸ線診断装置１の構成の一例を示す図である。図１１に示すように、第２の実施形態に係るＸ線診断装置１は、第１の実施形態に係るＸ線診断装置１と比較して、可動部５００を新たに有する点と、システム制御部２９０による制御の内容とが異なる。以下、これらを中心に説明する。
【００７３】
可動部５００は、位置判定部２８０によって観察者が領域内にいないと判定された場合に、当該観察者が２つの同一の原画像データを同時に視認可能な領域内に入るように表示部２２０を可動させる。具体的には、位置判定部２８０によって観察者が領域内にいないと判定された場合に、システム制御部２９０が、可動部５００を制御することでモニタ２２１及びモニタ２２２を可動させ、観察者が視域内に入るように視域を変化させる。図１２Ａは、第２の実施形態に係る可動部５００の一例を示す図である。例えば、可動部５００は、図１２Ａに示すように、モニタ２２１及びモニタ２２２の下部にそれぞれ設置される。そして、可動部５００は、システム制御部２９０による制御の下、鉛直方向を回転軸として回転することでモニタ２２１及びモニタ２２２の向きを変化させる。
【００７４】
図１２Ｂは、第２の実施形態に係るシステム制御部２９０による制御の一例を説明するための図である。例えば、システム制御部２９０は、図１２Ｂの（Ａ）に示すように、位置判定部２８０が視域外に観察者がいると判定すると、可動部５００を制御してモニタ２２１及びモニタ２２２を矢印の方向に回転させる。これにより、システム制御部２９０は、図１２Ｂの（Ｂ）に示すように、視域を変化させて観察者全員が視域内に入るように制御する。
【００７５】
かかる場合には、例えば、システム制御部２９０は、可動部５００によってモニタ２２１及びモニタ２２２が動くことで変化する実空間における視域の情報（座標情報）に基づいて、顔検出カメラによって収集された画像に含まれる観察者の位置が視域内に入るように可動部５００を制御する。すなわち、システム制御部２９０は、フェイストラッキング装置４００ａによって転送された観察者の顔の位置の座標が、視域内に入るように視域の範囲を変化させる。なお、可動部５００によってモニタ２２１及びモニタ２２２が動くことで変化する実空間における視域の情報（座標情報）は、図示しない記憶部にあらかじめ記憶される。
【００７６】
ここで、システム制御部２９０は、観察者全員が視域内に入るように可動部５００を制御することができるが、その他にも観察者全員が視域内に入らない場合に最も多くの観察者を視域内に入れるように制御することも可能である。また、システム制御部２９０は、複数の観察者の中から所定の人物が視域内に入るように制御することも可能である。かかる場合には、例えば、システム制御部２９０は、フェイストラッキング装置４００ａによって収集された画像に含まれる観察者の顔を顔のデータベースと比較することで顔認証を行い、観察者の中に所定の人物（特定の医師など）が含まれている場合に、少なくとも当該所定の人物が視域内に入るように可動部５００を制御する。
【００７７】
これにより、例えば、所定の人物が動きながらモニタを観察している場合であっても、フェイストラッキング装置４００ａによって常に位置が検出され、システム制御部２９０は、検出された位置が常に視域内に入るように可動部５００を制御することで、所定の人物の動きに追従してモニタ２２１及びモニタ２２２を動かし、常に立体視可能な状態を保持することも可能である。なお、上述した追従の動きは、所定の人物だけでなく、観察者全員、或いは、最多の観察者を領域内に入れる場合にも同様に実行することができる。
【００７８】
上述したように、可動部５００によってモニタ２２１及びモニタ２２２を動かすことで観察者を視域内に入れると、システム制御部２９０は、第１の実施形態で説明したように、Ｘ線量を低下させたり、画質の異なる２つの表示画像を立体視させたりするように制御する。ここで、視域内に入らない観察者がいた場合に、通常のＸ線量で投影データを収集させ、同一の画像処理を実行した２つの表示画像又は単一の表示画像を表示させるように制御することも可能である。
【００７９】
例えば、システム制御部２９０は、フェイストラッキング装置緒４００ａによって収集された画像に含まれる観察者全員が視域内に入った場合に、Ｘ線量を低下させて投影データを収集するようにＸ線制御部１９を制御するとともに、画質の異なる２つの表示画像を生成するように画質変更部２７１及び画質変更部２７２を制御する。一方、フェイストラッキング装置緒４００ａによって収集された画像に含まれる観察者のうち１人でも視域外にいた場合に、システム制御部２９０は、通常のＸ線量で投影データを収集するようにＸ線制御部１９を制御するとともに、同一の画質の２つの表示画像、或いは、単一の表示画像をモニタ２２１及びモニタ２２２に表示させるように制御する。
【００８０】
上述したように、第２の実施形態に係るＸ線診断装置１は、可動部５００を有し、観察者が視域外にいる場合に、当該観察者が視域内に入るようにモニタ２２１及びモニタ２２２を動かす。ここで、図１２Ａ及び図１２Ｂに示す例はあくまでも一例であり、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、図１２Ａにおいてモニタ２２１及びモニタ２２２の下部に可動部５００が配置され、回転動作することによりモニタ２２１及びモニタ２２２の向きを変化させる場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、検査室モニタのように検査室の天井に吊られたモニタである場合に、モニタを平行移動させることで視域の位置を変化させることも可能である。
【００８１】
かかる場合には、例えば、天井に設けられたレールにモニタ保持機構を取り付け、該モニタ保持機構に一組のモニタと顔検出カメラが設定される。そして、モニタ保持機構は、回転機構やレールに沿った移動機構などの可動部５００と、回転角測定器及び位置測定器などの測定器とを有し、各測定器による測定値をシステム制御部２９０に送信する。システム制御部２９０は、回転角測定器及び位置測定器による測定値に基づいて、顔検出カメラに対する各モニタの位置を算出し、算出したモニタの位置から視域を算出する。
【００８２】
次に、図１３を用いて、第２の実施形態に係るＸ線診断装置１の処理について説明する。図１３は、第２の実施形態に係るＸ線診断装置１による処理の手順を示すフローチャートである。なお、図１３においては、観察者が立体視可能な領域内にいるか否かに基づいて、Ｘ線量を制御して、２つの表示画像を立体視させる場合について示す。また、図１３においては、観察者全員が領域内に入るように制御する場合について示す。また、図１３においては、図１０に示す第１の実施形態に係るＸ線診断装置１と同様の処理ステップに同一のステップ番号を記す。
【００８３】
図１３に示すように、第２の実施形態に係るＸ線診断装置１においては、２画像表示モードであると（ステップＳ１０１肯定）、フェイストラッキング装置４００ａが観察者の位置を検出して、位置の情報を位置判定部２８０に転送する。位置判定部２８０は、フェイストラッキング装置４００ａから観察者の位置の情報を受け付けると、観察者が立体視可能な領域内に入っているか否かを判定する（ステップＳ１０２）。
【００８４】
ここで、観察者が領域内に入っていると判定されると（ステップＳ１０２肯定）、Ｘ線制御部１９は、低線量で画像データを収集するように制御する（ステップＳ１０３）。そして、画質変更部２７１及び画質変更部２７２が、同一の２画像に対してそれぞれ異なる画質変更を実行して（ステップＳ１０４）、システム制御部２９０が、異なる画質変更が実行された２つの表示画像をそれぞれモニタ２２１及びモニタ２２２に表示させる（ステップＳ１０５）。
【００８５】
一方、ステップＳ１０２の判定において、観察者が領域内にいない（観察者が視域外にいる）と判定された場合には（ステップＳ１０２否定）、システム制御部２９０は、観察者が領域内に入るように可動部５００を可動させる（ステップＳ２０１）。そして、位置判定部２８０は、観察者が全員領域内に入ったか否かを判定する（ステップＳ２０２）。ここで、観察者が全員領域内に入ったと判定されると（ステップＳ２０２肯定）、Ｘ線制御部１９は、低線量で画像データを収集するように制御する（ステップＳ１０３）。
【００８６】
一方、観察者が全員領域内に入っていないと判定されると（ステップＳ２０２否定）、Ｘ線制御部１９が通常線量で画像データを収集するように制御する（ステップＳ１０６）。そして、システム制御部２９０は、画質変更部２７１及び画質変更部２７２が同一の２画像に対してそれぞれ同じ画質変更を実行した２画像、又は、どちらか一方が画質変更した１画像をモニタ２２１又はモニタ２２２に表示させる（ステップＳ１０７）。
【００８７】
また、ステップＳ１０１の判定において、２画像表示モードではない場合には（ステップＳ１０１否定）、Ｘ線制御部１９が通常線量で画像データを収集して、画像変更部２７１又は画像変更部２７２が単一の表示画像を生成して、システム制御部２９０が生成された画像をモニタ２２１又はモニタ２２２に表示させる（ステップＳ１０８）。
【００８８】
上述したように、第２の実施形態によれば、可動部５００は、位置判定部２８０によって観察者が領域内にいないと判定された場合に、当該観察者が２つの原画像データを同時に視認可能な領域内に入るようにモニタ２２１及びモニタ２２２を可動させる。従って、第２の実施形態に係るＸ線診断装置１は、観察者に立体視させるように制御することができ、表示される画像の画質を状況に応じてより向上させることを可能にする。
【００８９】
また、第２の実施形態によれば、可動部５００は、観察者が複数人である場合に、複数人の観察者全員、最多人数、又は、所定の人物が領域内に入るようにモニタ２２１及びモニタ２２２を可動させる。従って、第２の実施形態にＸ線診断装置１は、状況に応じて視域を変化させることを可能にする。
【００９０】
（第３の実施形態）
上述した第１及び第２の実施形態では、２つのモニタに表示画像をそれぞれ表示させて裸眼方式の両眼立体視によって観察させる場合について説明した。第３の実施形態では、単一のモニタに対して右眼用の表示画像と左眼用の表示画像とを表示して立体視によって観察させる場合について説明する。図１４は、第３の実施形態に係るＸ線診断装置１の構成の一例を示す図である。図１４に示すように、第３の実施形態に係るＸ線診断装置１は、第２の実施形態に係るＸ線診断装置と比較して、画像構成部６００を新たに有する点と、表示部２２３が単一のモニタである点とが異なる。以下、これらを中心に説明する。
【００９１】
上述したように、第３の実施形態に係るＸ線診断装置１は単一のモニタによって右眼用の表示画像と左眼用の表示画像とを表示して立体視させる。ここで、単一のモニタによる立体視では、アクティブシャッターグラスを用いたアクティブ方式や、偏光グラスを用いたパッシブ方式、レンチキュラシート又は視差バリアを用いた裸眼方式が知られている。第３の実施形態に係るＸ線診断装置１においては、いずれの方法についても適用することが可能である。以下、順に説明する。
【００９２】
まず、アクティブ方式を適用する場合には、表示部２２３は、右眼用の画像と左眼用の画像とを交互に表示する。そして、観察者はアクティブシャッターグラス方式の３Ｄメガネをかけて表示部２２３を観察する。ここで、アクティブシャッターグラス方式の３Ｄメガネは、両方のレンズ部分に液晶シャッターが組み込まれ、所定の時間間隔で開閉する。すなわち、３Ｄメガネは、右眼用の画像が表示されている場合に右眼のシャッターが開いて左眼のシャッターが閉じた状態となり、左眼用の画像が表示されている場合に左眼のシャッターが開いて右眼のシャッターが閉じた状態となる。これにより右眼で右眼用の画像のみを観察し、左眼で左眼用の画像のみを観察することができる。
【００９３】
かかる場合には、画像構成部６００は、画質変更部２７１によって生成された第１の表示画像と画質変更部２７２によって生成された第２の表示画像とを時系列的に交互に配置した表示画像を構成する。図１５は、第３の実施形態に係る画像構成部６００によって構成される表示画像の一例を示す図である。例えば、画像構成部６００は、図１５に示すように、画質変更部２７１によって画質が変更された第１の処理画像「Ｐａ−１、Ｐａ−２、Ｐａ−３」と、画質変更部２７２によって画質が変更された第２の処理画像「Ｐｂ−１、Ｐｂ−２、Ｐｂ−３」とを時系列的に交互に並べた表示画像「Ｐｃ−１（Ｐａ−１）、Ｐｃ−２（Ｐｂ−１）、Ｐｃ−３（Ｐａ−２）、Ｐｃ−４（Ｐｂ−２）、Ｐｃ−５（Ｐａ−３）、Ｐｃ−６（Ｐｂ−３）」を構成する。
【００９４】
そして、表示部２２３は、観察者が装着した３Ｄメガネのシャッターの切り替えの時間間隔と同一のタイミングで画像が入れ替わるように表示画像「Ｐｃ−１（Ｐａ−１）、Ｐｃ−２（Ｐｂ−１）、Ｐｃ−３（Ｐａ−２）、Ｐｃ−４（Ｐｂ−２）、Ｐｃ−５（Ｐａ−３）、Ｐｃ−６（Ｐｂ−３）」を表示する。これにより観察者は、異なる画質の２つの画像を立体視することができる。
【００９５】
ここで、画質変更部２７１及び画質変更部２７２は、上述したように観察者が視域に入っている場合に、低線量で収集された投影データに基づいて生成された原画像データに対してそれぞれ異なる画像処理を実行する。また、画質変更部２７１及び画質変更部２７２は、観察者が視域内にいない（視域外にいる）場合に、通常線量で収集された投影データに基づいて生成された原画像データに対してそれぞれ同一の画像処理を実行する。
【００９６】
次に、パッシブ方式を適用する場合には、表示部２２３は、右眼用の画像と左眼用の画像とを画素の縦１ラインおきに交互に表示する。例えば、表示部２２３は、画素の縦のラインにおいて、奇数のラインに左眼用の画像を表示し、偶数のラインに右眼用の画像を表示する。そして、観察者はパッシブ方式の３Ｄメガネをかけて表示部２２３を観察する。ここで、パッシブ方式の３Ｄメガネは、特定の偏光方向の光だけを通し、それ以外の光を光学的に通さない特性を持つ偏光フィルムが貼り付けられる。そして、表示部２２３においても左眼用に割り当てたラインに対して、３Ｄメガネの左眼レンズを透過するような偏光特性の偏光フィルムが貼り付けられ、右眼用に割り当てたラインに対して、３Ｄメガネの右眼レンズを透過するような偏光特性の偏光フィルムが貼り付けられる。これにより、各画素のラインの光は、３Ｄメガネの対応するレンズしか透過せず、左眼は左眼用のラインのみを見て、右眼は右眼用のラインのみを見ることとなる。
【００９７】
かかる場合には、画像構成部６００は、画質変更部２７１によって生成された第１の表示画像と画質変更部２７２によって生成された第２の表示画像とを１ラインおきに表示されるように表示画像を構成する。ここで、画質変更部２７１及び画質変更部２７２は、上述したように観察者が視域に入っている場合に、低線量で収集された投影データに基づいて生成された原画像データに対してそれぞれ異なる画像処理を実行する。また、画質変更部２７１及び画質変更部２７２は、観察者が視域内にいない（視域外にいる）場合に、通常線量で収集された投影データに基づいて生成された原画像データに対してそれぞれ同一の画像処理を実行する。
【００９８】
次に、レンチキュラシート又は視差バリアを用いた裸眼方式を適用する場合には、表示部２２３は、レンチキュラシートや視差バリアと呼ばれる縦縞のフィルタが重ねられることによって、単一の画面で右眼と左眼に異なる表示画像を見せる。かかる場合には、画像構成部６００は、画質変更部２７１によって生成された第１の表示画像と画質変更部２７２によって生成された第２の表示画像とを１ラインおきに交互に表示されるように表示画像を構成する。ここで、画質変更部２７１及び画質変更部２７２は、上述したように観察者が視域に入っている場合に、低線量で収集された投影データに基づいて生成された原画像データに対してそれぞれ異なる画像処理を実行する。また、画質変更部２７１及び画質変更部２７２は、観察者が視域内にいない（視域外にいる）場合に、通常線量で収集された投影データに基づいて生成された原画像データに対してそれぞれ同一の画像処理を実行する。
【００９９】
上述したように、第３の実施形態によれば、画質変更部２７１によって生成された第１の表示画像と画質変更部２７２によって生成された第２の表示画像とを単一のモニタを用い、種々の方法で立体視させることが可能である。
【０１００】
（第４の実施形態）
さて、これまで第１、第２及び第３の実施形態について説明したが、上述した第１、第２及び第３の実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。
【０１０１】
上述した第３の実施形態では、１つのモニタを用いた３Ｄメガネ方式に適用する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、２つのモニタを用いた３Ｄメガネ方式に適用する場合であってもよい。図１６は、第４の実施形態に係る３Ｄメガネ方式の立体視の一例を説明するための図である。第４の実施形態に係る３Ｄメガネ方式の立体視においては、例えば、図１６に示すように、モニタ２２１とモニタ２２２とが各々の中心軸が直交するように配置される。そして、モニタ２２１が画像変更部２７１によって画像処理された第１の処理画像を表示画像として表示し、モニタ２２２が画像変更部２７２によって画像処理された第２の処理画像を表示画像として表示する。ここで、操作者は、異なる画像処理によって生成された２つの表示画像をハーフ
ミラー２２４と偏光メガネ２０５とを介して観察する。具体的には、モニタ２２１とモニタ２２２とは、それぞれ第１の処理画像と第２の処理画像との偏光が互いに直交するように偏光制御を行なう。そして、偏光制御された第２の処理画像は、ハーフミラー２２４を透過して偏光メガネ２０５の左眼用レンズに入力され、偏光制御された第１の処理画像は、ハーフミラー２２４において反射された後、偏光メガネ２０５の右眼用レンズに入力される。これにより、操作者は、右眼で第１の処理画像を、左眼で第２の処理画像を観察することができる。
【０１０２】
また、上述した実施形態に係るＸ線診断装置１の構成はあくまでも一例であり、各部の統合及び分離は適宜行うことができる。例えば、上述した実施形態では、画像処理部２７０が２つの画質変更部２７１及び画質変更部２７２を備え、各画質変更部がそれぞれ異なる画像処理をして画質を変更する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、１つの画質変更部が異なる画像処理を同時に実行する場合であってもよい。
【０１０３】
また、上述した実施形態では、位置検出部４００としてフェイストラッキング装置４００を用いる場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、観察者の位置が検出できるものであればどのようなものであってもよい。例えば、モーショントラッキング装置などを用いて観察者の位置を検出する場合であってもよい。
【０１０４】
また、上述した第１、第２及び第３の実施形態においては、消化管、泌尿器、整形、ＩＶＲ（Interventional  Radiology）などの検査及び治療が実施されるＸ線診断装置によって各種処理が実行される場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、脳や心臓等の循環器系の診断・治療が実施されるＸ線アンギオグラフィ装置が各種処理を実行する場合であってもよい。
【０１０５】
また、上述した第１、第２及び第３の実施形態においては、Ｘ線診断装置が各種処理を実行する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、Ｘ線ＣＴ装置や、ＭＲＩ装置や、超音波診断装置や、放射線治療装置などのその他の医用画像診断装置が各種処理を実行する場合であってもよい。また、上述した種々の医用画像診断装置だけでなく、ワークステーションなどの医用画像処理装置が各種処理を実行する場合であってもよい。かかる場合には、例えば、モニタ付近に位置検出部４００が配置され、位置検出部４００によって検出された観察者の位置の情報に基づいて、異なる画像処理を実行した２つの表示画像を立体視させる。すなわち、医用画像処理装置は、画像データから同一の画像である第１の表示画像と第２の表示画像とを生成し、生成した第１の表示画像及び第２の表示画像をそれぞれ右眼用画像及び左眼用画像として同時に表示する。そして、医用画像処理装置は、第１の表示画像及び第２の表示画像が表示部にて同時に表示された場合に、観察者が第１の表示画像及び第２の表示画像を同時に視認可能な領域内にいるか否かを判定し、観察者が領域内にいると判定した場合に、生成した第１の表示画像及び第２の表示画像のうち少なくとも一方の画質を変更する。
【０１０６】
以上説明したとおり、第１、第２、第３及び第４の実施形態によれば、本実施形態の医用画像診断装置及び医用画像処理装置は、表示される画像の画質を状況に応じてより向上させることを可能にする。
【０１０７】
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】
【０１０８】
１  Ｘ線診断装置
２００ａ  画像処理装置
２２０、２２０ａ  表示部
２２１、２２２、２２１ａ、２２２ａ、２２１ｂ、２２２ｂ  モニタ  
２５０  画像データ生成部
２７０  画像処理部
２７１、２７２  画質変更部
２８０  位置判定部
【図１Ａ】
2015195809.tif 000003
【図１Ｂ】
2015195809.tif 000004
【図２】
2015195809.tif 000005
【図３】
2015195809.tif 000006
【図４Ａ】
2015195809.tif 000007
【図４Ｂ】
2015195809.tif 000008
【図５Ａ】
2015195809.tif 000009
【図５Ｂ】
2015195809.tif 000010
【図７Ａ】
2015195809.tif 000011
【図７Ｂ】
2015195809.tif 000012
【図７Ｃ】
2015195809.tif 000013
【図１０】
2015195809.tif 000014
【図１１】
2015195809.tif 000015
【図１２Ａ】
2015195809.tif 000016
【図１２Ｂ】
2015195809.tif 000017
【図１３】
2015195809.tif 000018
【図１４】
2015195809.tif 000019
【図１５】
2015195809.tif 000020
【図１６】
2015195809.tif 000021
【図６】
2015195809.tif 000022
【図８】
2015195809.tif 000023
【図９】
2015195809.tif 000024