(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の視差画像を用いて立体視可能な立体画像を表示する立体表示装置と、
３次元画像データであるボリュームデータから得られる視差画像群を用いて前記立体表示装置にて表示されることが想定される立体画像の縮尺のうち、前記立体表示装置の表示面に対する奥行き方向の縮尺と、該奥行き方向以外の方向である他方向の縮尺とが略同一になるように、前記ボリュームデータを前記奥行き方向と前記他方向とで異なる比率で縮小又は拡大する変換部と、
前記変換部によって変換された後の変換後ボリュームデータに対してレンダリング処理を行うことで視差画像群を生成する画像生成部と、
前記画像生成部によって生成された視差画像群を前記立体表示装置に表示させる表示制御部と
を備えることを特徴とする画像処理システム。
【請求項２】
前記視差画像群を構成する視差画像間の視差角に基づいて、前記奥行き方向の縮尺と前記他方向の縮尺との比率である縮尺比率を取得する取得部
をさらに備え、
前記変換部は、
前記取得部によって取得された縮尺比率に基づいて、前記ボリュームデータを縮小又は拡大する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理システム。
【請求項３】
前記立体表示装置の仕様に基づいて、前記立体表示装置にて表示される立体画像の奥行き方向の大きさの限界値である立体限界量を算出する算出部
をさらに備え、
前記変換部は、
前記立体表示装置において表示される立体画像における奥行き方向の大きさが前記算出部によって算出された立体限界値を超えない範囲で前記ボリュームデータを縮小又は拡大する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理システム。
【請求項４】
前記変換部は、
前記立体表示装置において表示される立体画像における奥行き方向の大きさと前記算出部によって算出された立体限界値とが略同一になるように前記ボリュームデータを縮小又は拡大する
ことを特徴とする請求項３に記載の画像処理システム。
【請求項５】
前記画像生成部は、
前記変換部によって変換される前の変換前ボリュームデータに対してレンダリング処理を行うことにより視差画像群を更に生成し、
前記表示制御部は、
前記画像生成部によって前記変換後ボリュームデータから生成された視差画像群と、変換前ボリュームデータから生成された視差画像群とを前記立体表示装置に同時に表示させる
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の画像処理システム。
【請求項６】
前記視差画像群を表示する立体表示装置を参照することで立体視される立体画像の空間座標と、前記ボリュームデータの撮影部位の空間座標とを対応付ける対応情報を、前記立体表示装置にて表示される視差画像群の表示サイズに基づいて取得する取得部と、
前記対応情報に基づいて、前記立体画像の空間における前記立体表示装置の表示面に対して垂直方向の長さを前記撮影部位の空間上の長さに換算するための尺度を決定する決定部と、
前記視差画像群に基づく立体画像に対して前記尺度が前記立体表示装置にて重畳表示されるように出力制御する出力部と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の画像処理システム。
【請求項７】
複数の視差画像を用いて立体視可能な立体画像を表示する立体表示装置と、
３次元画像データであるボリュームデータから得られる視差画像群を用いて前記立体表示装置にて表示されることが想定される立体画像の縮尺のうち、前記立体表示装置の表示面に対する奥行き方向の縮尺と、該奥行き方向以外の方向である他方向の縮尺とが略同一になるように、前記ボリュームデータを前記奥行き方向と前記他方向とで異なる比率で縮小又は拡大する変換部と、
前記変換部によって変換された後の変換後ボリュームデータに対してレンダリング処理を行うことで視差画像群を生成する画像生成部と、
前記画像生成部によって生成された視差画像群を前記立体表示装置に表示させる表示制御部と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】
複数の視差画像を用いて立体視可能な立体画像を表示する立体表示装置を有する画像処理システムで実行される画像処理方法であって、
３次元画像データであるボリュームデータから得られる視差画像群を用いて前記立体表示装置にて表示されることが想定される立体画像の縮尺のうち、前記立体表示装置の表示面に対する奥行き方向の縮尺と、該奥行き方向以外の方向である他方向の縮尺とが略同一になるように、前記ボリュームデータを前記奥行き方向と前記他方向とで異なる比率で縮小又は拡大する変換工程と、
前記変換工程によって変換された後の変換後ボリュームデータに対してレンダリング処理を行うことで視差画像群を生成する画像生成工程と、
前記画像生成工程によって生成された視差画像群を前記立体表示装置に表示させる表示制御工程と
を含んだことを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、画像処理システム、装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、２つの視点から撮影された２つの視差画像をモニタに表示することで、立体視用メガネ等の専用機器を用いた利用者に立体画像を表示する技術がある。また、近年、レンチキュラーレンズ等の光線制御子を用いて、複数の視点から撮影された多視差画像（例えば、９つの視差画像）をモニタに表示することで、裸眼の利用者に立体画像を表示する技術がある。
【０００３】
また、Ｘ線ＣＴ（Computed  Tomography）装置やＭＲＩ（Magnetic  Resonance  Imaging）装置、超音波診断装置等の医用画像診断装置には、３次元の医用画像データ（以下、ボリュームデータ）を生成可能な装置がある。また、医用画像診断装置は、ボリュームデータに対して種々の画像処理を実行することで表示用の平面画像を生成し、汎用モニタ上に表示する。例えば、医用画像診断装置は、ボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を実行することで、被検体についての３次元の情報が反映された任意の断面についての平面画像を生成し、生成した平面画像を汎用モニタ上に表示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−８６４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、被検体像の各方向における大きさの比率と略同一の比率となる立体画像を表示することができる画像処理システム、装置及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の画像処理システムは、立体表示装置と、変換部と、画像生成部と、表示制御部とを備える。立体表示装置は、複数の視差画像を用いて立体視可能な立体画像を表示する。変換部は、３次元画像データであるボリュームデータから得られる視差画像群を用いて前記立体表示装置にて表示されることが想定される立体画像の縮尺のうち、前記立体表示装置の表示面に対する奥行き方向の縮尺と、該奥行き方向以外の方向である他方向の縮尺とが略同一になるように、前記ボリュームデータを前記奥行き方向と前記他方向とで異なる比率で縮小又は拡大する。画像生成部は、前記変換部によって変換された後の変換後ボリュームデータに対してレンダリング処理を行うことで視差画像群を生成する。表示制御部は、前記画像生成部によって生成された視差画像群を前記立体表示装置に表示させる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る画像処理システムの構成例を説明するための図である。
【図２】図２は、２視差画像により立体表示を行う立体表示モニタの一例を説明するための図である。
【図３】図３は、９視差画像により立体表示を行う立体表示モニタの一例を説明するための図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係るワークステーションの構成例を説明するための図である。
【図５】図５は、図４に示すレンダリング処理部の構成例を説明するための図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係るボリュームレンダリング処理の一例を説明するための図である。
【図７】図７は、立体画像空間を説明するための図である。
【図８】図８は、立体表示モニタによって表示される立体画像の一例を示す図である。
【図９】図９は、第１の実施形態における制御部の構成例を説明するための図である。
【図１０】図１０は、第１の実施形態におけるレンダリング処理部１３６による処理の一例を説明するための図である。
【図１１】図１１は、第１の実施形態における表示制御部によって表示部に表示制御される立体画像の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、第１の実施形態におけるレンダリング制御部による処理の一例を説明するための図である。
【図１３】図１３は、第１の実施形態におけるワークステーションによる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、第２の実施形態における制御部の構成例を説明するための図である。
【図１５】図１５は、図３に例示した立体表示モニタを縦方向から見た図である。
【図１６】図１６は、第２の実施形態におけるワークステーションによる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、表示部によって並列表示される立体画像の一例を示す図である。
【図１８】図１８は、従来のスケールを説明するための図である。
【図１９】図１９は、第３の実施形態に係る端末装置の構成例を説明するための図である。
【図２０】図２０は、Ｚ方向のスケール表示の一例を説明するための図である。
【図２１】図２１は、移動にともなうＺ方向のスケール表示制御の一例を説明するための図である。
【図２２】図２２は、第３の実施形態の変形例を説明するための図である。
【図２３】図２３は、第３の実施形態の変形例を説明するための図である。
【図２４】図２４は、第３の実施形態の変形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】
【０００８】
以下、添付図面を参照して、画像処理システム、装置及び方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下では、画像処理装置としての機能を有するワークステーションを含む画像処理システムを実施形態として説明する。ここで、以下の実施形態で用いる用語について説明すると、「視差画像群」とは、ボリュームデータに対して、所定の視差角ずつ視点位置を移動させてボリュームレンダリング処理を行うことで生成された画像群のことである。すなわち、「視差画像群」は、「視点位置」が異なる複数の「視差画像」から構成される。また、「視差角」とは、「視差画像群」を生成するために設定された各視点位置のうち隣接する視点位置とボリュームデータによって表される空間内の所定位置（例えば、空間の中心）とにより定まる角度のことである。また、「視差数」とは、立体表示モニタにて立体視されるために必要となる「視差画像」の数のことである。また、以下で記載する「９視差画像」とは、９つの「視差画像」から構成される「視差画像群」のことである。また、以下で記載する「２視差画像」とは、２つの「視差画像」から構成される「視差画像群」のことである。
【０００９】
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係る画像処理システムの構成例について説明する。図１は、第１の実施形態に係る画像処理システムの構成例を説明するための図である。
【００１０】
図１に示すように、第１の実施形態に係る画像処理システム１は、医用画像診断装置１１０と、画像保管装置１２０と、ワークステーション１３０と、端末装置１４０とを有する。図１に例示する各装置は、例えば、病院内に設置された院内ＬＡＮ（Local  Area  Network）２により、直接的、又は間接的に相互に通信可能な状態となっている。例えば、画像処理システム１にＰＡＣＳ（Picture  Archiving  and  Communication  System）が導入されている場合、各装置は、ＤＩＣＯＭ（Digital  Imaging  and  Communications  in  Medicine）規格に則って、医用画像等を相互に送受信する。
【００１１】
かかる画像処理システム１は、医用画像診断装置１１０により生成された３次元の医用画像データであるボリュームデータから視差画像群を生成し、この視差画像群を立体視可能なモニタに表示することで、病院内に勤務する医師や検査技師等の観察者に対して、かかる観察者が立体的に視認可能な画像である立体画像を提供する。具体的には、第１の実施形態において、ワークステーション１３０は、ボリュームデータに対して種々の画像処理を行い、視差画像群を生成する。また、ワークステーション１３０及び端末装置１４０は、立体視可能なモニタを有し、ワークステーション１３０にて生成された視差画像群をモニタに表示することで立体画像を利用者に表示する。また、画像保管装置１２０は、医用画像診断装置１１０にて生成されたボリュームデータや、ワークステーション１３０にて生成された視差画像群を保管する。例えば、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、画像保管装置１２０からボリュームデータや視差画像群を取得し、取得したボリュームデータや視差画像群に対して任意の画像処理を実行したり、視差画像群をモニタに表示したりする。以下、各装置を順に説明する。
【００１２】
医用画像診断装置１１０は、Ｘ線診断装置、Ｘ線ＣＴ（Computed  Tomography）装置、ＭＲＩ（Magnetic  Resonance  Imaging）装置、超音波診断装置、ＳＰＥＣＴ（Single  Photon  Emission  Computed  Tomography）装置、ＰＥＴ（Positron  Emission  computed  Tomography）装置、ＳＰＥＣＴ装置とＸ線ＣＴ装置とが一体化されたＳＰＥＣＴ−ＣＴ装置、ＰＥＴ装置とＸ線ＣＴ装置とが一体化されたＰＥＴ−ＣＴ装置、又はこれらの装置群等である。また、第１の実施形態に係る医用画像診断装置１１０は、３次元の医用画像データ（ボリュームデータ）を生成可能である。
【００１３】
具体的には、第１の実施形態に係る医用画像診断装置１１０は、被検体を撮影することによりボリュームデータを生成する。例えば、医用画像診断装置１１０は、被検体を撮影することにより投影データやＭＲ信号等のデータを収集し、収集したデータから、被検体の体軸方向に沿った複数のアキシャル面の医用画像データを再構成することで、ボリュームデータを生成する。例えば、医用画像診断装置１１０は、５００枚のアキシャル面の医用画像データを再構成する場合、この５００枚のアキシャル面の医用画像データ群が、ボリュームデータとなる。なお、医用画像診断装置１１０により撮影された被検体の投影データやＭＲ信号等自体をボリュームデータとしても良い。
【００１４】
また、第１の実施形態に係る医用画像診断装置１１０は、生成したボリュームデータを画像保管装置１２０に送信する。なお、医用画像診断装置１１０は、ボリュームデータを画像保管装置１２０に送信する際に、付帯情報として、例えば、患者を識別する患者ＩＤ、検査を識別する検査ＩＤ、医用画像診断装置１１０を識別する装置ＩＤ、医用画像診断装置１１０による１回の撮影を識別するシリーズＩＤ等を送信する。
【００１５】
画像保管装置１２０は、医用画像を保管するデータベースである。具体的には、第１の実施形態に係る画像保管装置１２０は、医用画像診断装置１１０からボリュームデータを受信し、受信したボリュームデータを所定の記憶部に保管する。また、第１の実施形態においては、ワークステーション１３０が、ボリュームデータから視差画像群を生成し、生成した視差画像群を画像保管装置１２０に送信する。このため、画像保管装置１２０は、ワークステーション１３０から送信された視差画像群を所定の記憶部に保管する。なお、本実施形態は、大容量の画像を保管可能なワークステーション１３０を用いることで、図１に例示するワークステーション１３０と画像保管装置１２０とが統合される場合であってもよい。すなわち、本実施形態は、ワークステーション１３０そのものにボリュームデータもしくは視差画像群を記憶させる場合であってもよい。
【００１６】
なお、第１の実施形態において、画像保管装置１２０に保管されたボリュームデータや視差画像群は、患者ＩＤ、検査ＩＤ、装置ＩＤ、シリーズＩＤ等と対応付けて保管される。このため、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、患者ＩＤ、検査ＩＤ、装置ＩＤ、シリーズＩＤ等を用いた検索を行うことで、必要なボリュームデータや視差画像群を画像保管装置１２０から取得する。
【００１７】
ワークステーション１３０は、医用画像に対して画像処理を行う画像処理装置である。具体的には、第１の実施形態に係るワークステーション１３０は、画像保管装置１２０から取得したボリュームデータに対して種々のレンダリング処理を行うことで、視差画像群を生成する。
【００１８】
また、第１の実施形態に係るワークステーション１３０は、表示部として、立体画像を表示可能なモニタ（立体表示モニタ、立体画像表示装置とも称する）を有する。ワークステーション１３０は、視差画像群を生成し、生成した視差画像群を立体表示モニタに表示する。この結果、ワークステーション１３０の操作者は、立体表示モニタに表示された立体視可能な立体画像を確認しながら、視差画像群を生成するための操作を行うことができる。
【００１９】
また、ワークステーション１３０は、生成した視差画像群を画像保管装置１２０や端末装置１４０に送信する。なお、ワークステーション１３０は、画像保管装置１２０や端末装置１４０に視差画像群を送信する際に、付帯情報として、例えば、患者ＩＤ、検査ＩＤ、装置ＩＤ、シリーズＩＤ等を送信する。視差画像群を画像保管装置１２０に送信する際に送信される付帯情報としては、視差画像群に関する付帯情報も挙げられる。視差画像群に関する付帯情報としては、視差画像の枚数（例えば、「９」）や、視差画像の解像度（例えば、「４６６×３５０画素」）等がある。
【００２０】
端末装置１４０は、病院内に勤務する医師や検査技師に医用画像を閲覧させるための装置である。例えば、端末装置１４０は、病院内に勤務する医師や検査技師により操作されるＰＣ（Personal  Computer）やタブレット式ＰＣ、ＰＤＡ（Personal  Digital  Assistant）、携帯電話等である。具体的には、第１の実施形態に係る端末装置１４０は、表示部として立体表示モニタを有する。また、端末装置１４０は、画像保管装置１２０から視差画像群を取得し、取得した視差画像群を立体表示モニタに表示する。この結果、観察者である医師や検査技師は、立体視可能な医用画像を閲覧することができる。なお、端末装置１４０は、外部装置としての立体表示モニタと接続された任意の情報処理端末であってもよい。
【００２１】
ここで、ワークステーション１３０や端末装置１４０が有する立体表示モニタについて説明する。現在最も普及している一般的な汎用モニタは、２次元画像を２次元で表示するものであり、２次元画像を立体表示することができない。仮に、観察者が汎用モニタにて立体視を要望する場合、汎用モニタに対して画像を出力する装置は、平行法や交差法により観察者が立体視可能な２視差画像を並列表示させる必要がある。又は、汎用モニタに対して画像を出力する装置は、例えば、左目用の部分に赤色のセロハンが取り付けられ、右目用の部分に青色のセロハンが取り付けられたメガネを用いて余色法により観察者が立体視可能な画像を表示する必要がある。
【００２２】
一方、立体表示モニタとしては、立体視用メガネ等の専用機器を用いることで、２視差画像（両眼視差画像とも称する）を立体視可能とするものがある。
【００２３】
図２は、２視差画像により立体表示を行う立体表示モニタの一例を説明するための図である。図２に示す一例は、シャッター方式により立体表示を行う立体表示モニタであり、モニタを観察する観察者が装着する立体視用メガネとしてシャッターメガネが用いられる。かかる立体表示モニタは、モニタにて２視差画像を交互に出射する。例えば、図２の（Ａ）に示すモニタは、左目用の画像と右目用の画像を、１２０Ｈｚにて交互に出射する。ここで、モニタには、図２の（Ａ）に示すように、赤外線出射部が設置され、赤外線出射部は、画像が切り替わるタイミングに合わせて赤外線の出射を制御する。
【００２４】
また、赤外線出射部から出射された赤外線は、図２の（Ａ）に示すシャッターメガネの赤外線受光部により受光される。シャッターメガネの左右それぞれの枠には、シャッターが取り付けられており、シャッターメガネは、赤外線受光部が赤外線を受光したタイミングに合わせて左右のシャッターそれぞれの透過状態及び遮光状態を交互に切り替える。以下、シャッターにおける透過状態及び遮光状態の切り替え処理について説明する。
【００２５】
各シャッターは、図２の（Ｂ）に示すように、入射側の偏光板と出射側の偏光板とを有し、更に、入射側の偏光板と出射側の偏光板との間に液晶相を有する。また、入射側の偏光板と出射側の偏光板とは、図２の（Ｂ）に示すように、互いに直交している。ここで、図２の（Ｂ）に示すように、電圧が印加されていない「ＯＦＦ」の状態では、入射側の偏光板を通った光は、液晶層の作用により９０度回転し、出射側の偏光板を透過する。すなわち、電圧が印加されていないシャッターは、透過状態となる。
【００２６】
一方、図２の（Ｂ）に示すように、電圧が印加された「ＯＮ」の状態では、液晶層の液晶分子による偏光回転作用が消失するため、入射側の偏光板を通った光は、出射側の偏光板で遮られてしまう。すなわち、電圧が印加されたシャッターは、遮光状態となる。
【００２７】
そこで、例えば、赤外線出射部は、モニタ上に左目用の画像が表示されている期間、赤外線を出射する。そして、赤外線受光部は、赤外線を受光している期間、左目のシャッターに電圧を印加せず、右目のシャッターに電圧を印加させる。これにより、図２の（Ａ）に示すように、右目のシャッターが遮光状態となり、左目のシャッターが透過状態となるため、観察者の左目に左目用の画像が入射する。一方、赤外線出射部は、モニタ上に右目用の画像が表示されている期間、赤外線の出射を停止する。そして、赤外線受光部は、赤外線が受光されない期間、右目のシャッターに電圧を印加せず、左目のシャッターに電圧を印加させる。これにより、左目のシャッターが遮光状態となり、右目のシャッターが透過状態であるため、観察者の右目に右目用の画像が入射する。このように、図２に示す立体表示モニタは、モニタに表示される画像とシャッターの状態を連動させて切り替えることで、観察者が立体視可能な画像を表示させる。なお、２視差画像を立体視可能な立体表示モニタとしては、上記のシャッター方式以外にも、偏光メガネ方式を採用したモニタも知られている。
【００２８】
更に、近年実用化された立体表示モニタとしては、レンチキュラーレンズ等の光線制御子を用いることで、例えば、９視差画像等の多視差画像を観察者が裸眼にて立体視可能とするものがある。かかる立体表示モニタは、両眼視差による立体視を可能とし、更に、観察者の視点移動に合わせて観察される映像も変化する運動視差による立体視も可能とする。
【００２９】
図３は、９視差画像により立体表示を行う立体表示モニタの一例を説明するための図である。図３に示す立体表示モニタには、液晶パネル等の平面状の表示面２００の前面に、光線制御子が配置される。例えば、図３に示す立体表示モニタには、光線制御子として、光学開口が垂直方向に延びる垂直レンチキュラーシート２０１が表示面２００の前面に貼り付けられている。なお、図３に示す一例では、垂直レンチキュラーシート２０１の凸部が前面となるように貼り付けられているが、垂直レンチキュラーシート２０１の凸部が表示面２００に対向するように貼り付けられる場合であってもよい。
【００３０】
表示面２００には、図３に示すように、縦横比が３：１であり、縦方向にサブ画素である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３つが配置された画素２０２がマトリクス状に配置される。図３に示す立体表示モニタは、９つの画像により構成される９視差画像を、所定フォーマット（例えば格子状）に配置した中間画像に変換したうえで、表示面２００に出力する。すなわち、図３に示す立体表示モニタは、９視差画像にて同一位置にある９つの画素それぞれを、９列の画素２０２に割り振って出力させる。９列の画素２０２は、視点位置の異なる９つの画像を同時に表示する単位画素群２０３となる。
【００３１】
表示面２００において単位画素群２０３として同時に出力された９視差画像は、例えば、ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）バックライトにより平行光として放射され、更に、垂直レンチキュラーシート２０１により、多方向に放射される。９視差画像の各画素の光が多方向に放射されることにより、観察者の右目及び左目に入射する光は、観察者の位置（視点の位置）に連動して変化する。すなわち、観察者の見る角度により、右目に入射する視差画像と左目に入射する視差画像とは、視差角が異なる。これにより、観察者は、例えば、図３に示す９つの位置それぞれにおいて、撮影対象を立体的に視認できる。また、観察者は、例えば、図３に示す「５」の位置において、撮影対象に対して正対した状態で立体的に視認できるとともに、図３に示す「５」以外それぞれの位置において、撮影対象の向きを変化させた状態で立体的に視認できる。なお、図３に示す立体表示モニタは、あくまでも一例である。９視差画像を表示する立体表示モニタは、図３に示すように、「ＲＲＲ・・・、ＧＧＧ・・・、ＢＢＢ・・・」の横ストライプ液晶である場合であってもよいし、「ＲＧＢＲＧＢ・・・」の縦ストライプ液晶である場合であってもよい。また、図３に示す立体表示モニタは、図３に示すように、レンチキュラーシートが垂直となる縦レンズ方式である場合であってもよいし、レンチキュラーシートが斜めとなる斜めレンズ方式である場合であってもよい。
【００３２】
ここまで、第１の実施形態に係る画像処理システム１の構成例について簡単に説明した。なお、上述した画像処理システム１は、ＰＡＣＳが導入されている場合にその適用が限られるものではない。例えば、画像処理システム１は、医用画像が添付された電子カルテを管理する電子カルテシステムが導入されている場合にも、同様に適用される。この場合、画像保管装置１２０は、電子カルテを保管するデータベースである。また、例えば、画像処理システム１は、ＨＩＳ（Hospital  Information  System）、ＲＩＳ（Radiology  Information  System）が導入されている場合にも、同様に適用される。また、画像処理システム１は、上述した構成例に限られるものではない。各装置が有する機能やその分担は、運用の形態に応じて適宜変更されてよい。
【００３３】
次に、第１の実施形態に係るワークステーションの構成例について図４を用いて説明する。図４は、第１の実施形態に係るワークステーションの構成例を説明するための図である。なお、以下において、「視差画像群」とは、ボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行うことで生成された立体視用の画像群のことである。また、「視差画像」とは、「視差画像群」を構成する個々の画像のことである。すなわち、「視差画像群」は、視点位置が異なる複数の「視差画像」から構成される。
【００３４】
第１の実施形態に係るワークステーション１３０は、画像処理等に適した高性能なコンピュータであり、図４に示すように、入力部１３１と、表示部１３２と、通信部１３３と、記憶部１３４と、制御部１３５と、レンダリング処理部１３６とを有する。なお、以下では、ワークステーション１３０が画像処理等に適した高性能なコンピュータである場合を用いて説明するが、これに限定されるものではなく、任意の情報処理装置であってよい。例えば、任意のパーソナルコンピュータであってもよい。
【００３５】
入力部１３１は、マウス、キーボード、トラックボール等であり、ワークステーション１３０に対する各種操作の入力を操作者から受け付ける。具体的には、第１の実施形態に係る入力部１３１は、レンダリング処理の対象となるボリュームデータを画像保管装置１２０から取得するための情報の入力を受け付ける。例えば、入力部１３１は、患者ＩＤ、検査ＩＤ、装置ＩＤ、シリーズＩＤ等の入力を受け付ける。また、第１の実施形態に係る入力部１３１は、レンダリング処理に関する条件（以下、レンダリング条件）の入力を受け付ける。
【００３６】
表示部１３２は、立体表示モニタとしての液晶パネル等であり、各種情報を表示する。具体的には、第１の実施形態に係る表示部１３２は、操作者から各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical  User  Interface）や、視差画像群等を表示する。通信部１３３は、ＮＩＣ（Network  Interface  Card）等であり、他の装置との間で通信を行う。
【００３７】
記憶部１３４は、ハードディスク、半導体メモリ素子等であり、各種情報を記憶する。具体的には、第１の実施形態に係る記憶部１３４は、通信部１３３を介して画像保管装置１２０から取得したボリュームデータを記憶する。また、第１の実施形態に係る記憶部１３４は、レンダリング処理中のボリュームデータや、レンダリング処理により生成された視差画像群等を記憶する。
【００３８】
制御部１３５は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＭＰＵ（Micro  Processing  Unit）やＧＰＵ（Graphics  Processing  Unit）等の電子回路、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）やＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）等の集積回路であり、ワークステーション１３０の全体制御を行う。
【００３９】
例えば、第１の実施形態に係る制御部１３５は、表示部１３２に対するＧＵＩの表示や視差画像群の表示を制御する。また、例えば、制御部１３５は、画像保管装置１２０との間で通信部１３３を介して行われるボリュームデータや視差画像群の送受信を制御する。また、例えば、制御部１３５は、レンダリング処理部１３６によるレンダリング処理を制御する。また、例えば、制御部１３５は、ボリュームデータの記憶部１３４からの読み込みや、視差画像群の記憶部１３４への格納を制御する。
【００４０】
レンダリング処理部１３６は、制御部１３５による制御の下、画像保管装置１２０から取得したボリュームデータに対して種々のレンダリング処理を行い、視差画像群を生成する。具体的には、第１の実施形態に係るレンダリング処理部１３６は、記憶部１３４からボリュームデータを読み込み、このボリュームデータに対して、まず前処理を行う。次に、レンダリング処理部１３６は、前処理後のボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行い、視差画像群を生成する。続いて、レンダリング処理部１３６は、各種情報（目盛り、患者名、検査項目等）が描出された２次元画像を生成し、これを視差画像群それぞれに対して重畳することで、出力用の２次元画像を生成する。そして、レンダリング処理部１３６は、生成した視差画像群や出力用の２次元画像を記憶部１３４に格納する。なお、第１の実施形態において、レンダリング処理とは、ボリュームデータに対して行う画像処理全体のことであり、ボリュームレンダリング処理とは、レンダリング処理の内、３次元の情報を反映した２次元画像を生成する処理のことである。レンダリング処理により生成される医用画像とは、例えば、視差画像が該当する。
【００４１】
図５は、図４に示すレンダリング処理部の構成例を説明するための図である。図５に示すように、レンダリング処理部１３６は、前処理部１３６１と、３次元画像処理部１３６２と、２次元画像処理部１３６３とを有する。前処理部１３６１が、ボリュームデータに対する前処理を行い、３次元画像処理部１３６２が、前処理後のボリュームデータから視差画像群を生成し、２次元画像処理部１３６３が、視差画像群に各種情報が重畳された出力用の２次元画像を生成する。以下、各部を順に説明する。
【００４２】
前処理部１３６１は、ボリュームデータに対してレンダリング処理を行う際に、種々の前処理を行う処理部であり、画像補正処理部１３６１ａと、３次元物体フュージョン部１３６１ｅと、３次元物体表示領域設定部１３６１ｆとを有する。
【００４３】
画像補正処理部１３６１ａは、２種類のボリュームデータを１つのボリュームデータとして処理する際に画像補正処理を行う処理部であり、図５に示すように、歪み補正処理部１３６１ｂ、体動補正処理部１３６１ｃ及び画像間位置合わせ処理部１３６１ｄを有する。例えば、画像補正処理部１３６１ａは、ＰＥＴ−ＣＴ装置により生成されたＰＥＴ画像のボリュームデータとＸ線ＣＴ画像のボリュームデータとを１つのボリュームデータとして処理する際に画像補正処理を行う。或いは、画像補正処理部１３６１ａは、ＭＲＩ装置により生成されたＴ１強調画像のボリュームデータとＴ２強調画像のボリュームデータとを１つのボリュームデータとして処理する際に画像補正処理を行う。
【００４４】
また、歪み補正処理部１３６１ｂは、個々のボリュームデータにおいて、医用画像診断装置１１０によるデータ収集時の収集条件に起因するデータの歪みを補正する。また、体動補正処理部１３６１ｃは、個々のボリュームデータを生成するために用いられたデータの収集時期における被検体の体動に起因する移動を補正する。また、画像間位置合わせ処理部１３６１ｄは、歪み補正処理部１３６１ｂ及び体動補正処理部１３６１ｃによる補正処理が行われた２つのボリュームデータ間で、例えば、相互相関法等を用いた位置合わせ（Registration）を行う。
【００４５】
３次元物体フュージョン部１３６３ｅは、画像間位置合わせ処理部１３６１ｄにより位置合わせが行われた複数のボリュームデータをフュージョンさせる。なお、画像補正処理部１３６１ａ及び３次元物体フュージョン部１３６１ｅの処理は、単一のボリュームデータに対してレンダリング処理を行う場合、省略される。
【００４６】
３次元物体表示領域設定部１３６１ｆは、操作者により指定された表示対象臓器に対応する表示領域を設定する処理部であり、セグメンテーション処理部１３６１ｇを有する。セグメンテーション処理部１３６１ｇは、操作者により指定された心臓、肺、血管等の臓器を、例えば、ボリュームデータの画素値（ボクセル値）に基づく領域拡張法により抽出する処理部である。
【００４７】
なお、セグメンテーション処理部１３６１ｇは、操作者により表示対象臓器が指定されなかった場合、セグメンテーション処理を行わない。また、セグメンテーション処理部１３６１ｇは、操作者により表示対象臓器が複数指定された場合、該当する複数の臓器を抽出する。また、セグメンテーション処理部１３６１ｇの処理は、レンダリング画像を参照した操作者の微調整要求により再度実行される場合もある。
【００４８】
３次元画像処理部１３６２は、前処理部１３６１が処理を行った前処理後のボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行う。ボリュームレンダリング処理を行う処理部として、３次元画像処理部１３６２は、投影方法設定部１３６２ａと、３次元幾何変換処理部１３６２ｂと、３次元物体アピアランス処理部１３６２ｆと、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋとを有する。
【００４９】
投影方法設定部１３６２ａは、視差画像群を生成するための投影方法を決定する。例えば、投影方法設定部１３６２ａは、ボリュームレンダリング処理を平行投影法により実行するか、透視投影法により実行するかを決定する。
【００５０】
３次元幾何変換処理部１３６２ｂは、ボリュームレンダリング処理が実行されるボリュームデータを３次元幾何学的に変換するための情報を決定する処理部であり、平行移動処理部１３６２ｃ、回転処理部１３６２ｄ及び拡大縮小処理部１３６２ｅを有する。平行移動処理部１３６２ｃは、ボリュームレンダリング処理を行う際の視点位置が平行移動された場合に、ボリュームデータを平行移動させる移動量を決定する処理部であり、回転処理部１３６２ｄは、ボリュームレンダリング処理を行う際の視点位置が回転移動された場合に、ボリュームデータを回転移動させる移動量を決定する処理部である。また、拡大縮小処理部１３６２ｅは、視差画像群の拡大や縮小が要求された場合に、ボリュームデータの拡大率や縮小率を決定する処理部である。
【００５１】
３次元物体アピアランス処理部１３６２ｆは、３次元物体色彩処理部１３６２ｇ、３次元物体不透明度処理部１３６２ｈ、３次元物体材質処理部１３６２ｉ及び３次元仮想空間光源処理部１３６２ｊを有する。３次元物体アピアランス処理部１３６２ｆは、これらの処理部により、例えば、操作者の要求に応じて、表示される視差画像群の表示状態を決定する処理を行う。
【００５２】
３次元物体色彩処理部１３６２ｇは、ボリュームデータにてセグメンテーションされた各領域に対して着色される色彩を決定する処理部である。３次元物体不透明度処理部１３６２ｈは、ボリュームデータにてセグメンテーションされた各領域を構成する各ボクセルの不透過度（Opacity）を決定する処理部である。なお、ボリュームデータにおいて不透過度が「１００％」とされた領域の後方の領域は、視差画像群において描出されないこととなる。また、ボリュームデータにおいて不透過度が「０％」とされた領域は、視差画像群において描出されないこととなる。
【００５３】
３次元物体材質処理部１３６２ｉは、ボリュームデータにてセグメンテーションされた各領域の材質を決定することで、この領域が描出される際の質感を調整する処理部である。３次元仮想空間光源処理部１３６２ｊは、ボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行う際に、３次元仮想空間に設置する仮想光源の位置や、仮想光源の種類を決定する処理部である。仮想光源の種類としては、無限遠から平行光線を照射する光源や、視点から放射状の光線を照射する光源等が挙げられる。
【００５４】
３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、ボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行い、視差画像群を生成する。また、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、ボリュームレンダリング処理を行う際、必要に応じて、投影方法設定部１３６２ａ、３次元幾何変換処理部１３６２ｂ、３次元物体アピアランス処理部１３６２ｆにより決定された各種情報を用いる。
【００５５】
ここで、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋによるボリュームレンダリング処理は、レンダリング条件に従って行われることになる。例えば、レンダリング条件は、「平行投影法」又は「透視投影法」である。また、例えば、レンダリング条件は、「基準の視点位置、視差角及び視差数」である。また、例えば、レンダリング条件は、「視点位置の平行移動」、「視点位置の回転移動」、「視差画像群の拡大」、「視差画像群の縮小」である。また、例えば、レンダリング条件は、「着色される色彩」、「透過度」、「質感」、「仮想光源の位置」、「仮想光源の種類」である。このようなレンダリング条件は、入力部１３１を介して操作者から受け付ける場合や、初期設定される場合が考えられる。いずれの場合も、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、制御部１３５からレンダリング条件を受け付け、このレンダリング条件に従って、ボリュームデータに対するボリュームレンダリング処理を行う。また、このとき、上述した投影方法設定部１３６２ａ、３次元幾何変換処理部１３６２ｂ、３次元物体アピアランス処理部１３６２ｆが、このレンダリング条件に従って必要な各種情報を決定するので、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、決定されたこれらの各種情報を用いて視差画像群を生成する。
【００５６】
図６は、第１の実施形態に係るボリュームレンダリング処理の一例を説明するための図である。例えば、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋが、図６の「９視差画像生成方式（１）」に示すように、レンダリング条件として、平行投影法を受け付け、更に、基準の視点位置（５）と視差角「１度」とを受け付けたとする。かかる場合、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、視差角が「１度」おきとなるように、視点の位置を（１）〜（９）に平行移動して、平行投影法により視差角（視線方向間の角度）が１度ずつ異なる９つの視差画像を生成する。なお、平行投影法を行う場合、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、視線方向に沿って無限遠から平行光線を照射する光源を設定する。
【００５７】
或いは、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋが、図６の「９視差画像生成方式（２）」に示すように、レンダリング条件として、透視投影法を受け付け、更に、基準の視点位置（５）と視差角「１度」とを受け付けたとする。かかる場合、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、ボリュームデータの中心（重心）を中心に視差角が「１度」おきとなるように、視点の位置を（１）〜（９）に回転移動して、透視投影法により視差角が１度ずつ異なる９つの視差画像を生成する。なお、透視投影法を行う場合、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、視線方向を中心に光を３次元的に放射状に照射する点光源や面光源を各視点にて設定する。また、透視投影法を行う場合、レンダリング条件によっては、視点（１）〜（９）は、平行移動される場合であってもよい。
【００５８】
なお、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、表示されるボリュームレンダリング画像の縦方向に対しては、視線方向を中心に光を２次元的に放射状に照射し、表示されるボリュームレンダリング画像の横方向に対しては、視線方向に沿って無限遠から平行光線を照射する光源を設定することで、平行投影法と透視投影法とを併用したボリュームレンダリング処理を行ってもよい。
【００５９】
このようにして生成された９つの視差画像が、視差画像群である。第１の実施形態において、９つの視差画像は、例えば制御部１３５により所定フォーマット（例えば格子状）に配置した中間画像に変換され、立体表示モニタとしての表示部１３２に出力される。すると、ワークステーション１３０の操作者は、立体表示モニタに表示された立体視可能な医用画像を確認しながら、視差画像群生成のための操作を行うことができる。
【００６０】
なお、図６の例では、レンダリング条件として、投影方法、基準の視点位置及び視差角を受け付けた場合を説明したが、レンダリング条件として、他の条件を受け付けた場合も同様に、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、それぞれのレンダリング条件を反映しつつ、視差画像群を生成する。
【００６１】
また、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、ボリュームレンダリングだけでなく、断面再構成法（ＭＰＲ：Multi  Planer  Reconstruction）を行ってボリュームデータからＭＰＲ画像を再構成する機能も有する。なお、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、「Curved  MPR」を行う機能や、「Intensity  Projection」を行う機能も有する。
【００６２】
続いて、３次元画像処理部１３６２がボリュームデータから生成した視差画像群は、アンダーレイ（Underlay）とされる。そして、各種情報（目盛り、患者名、検査項目等）が描出されたオーバーレイ（Overlay）がアンダーレイに対して重畳されることで、出力用の２次元画像とされる。２次元画像処理部１３６３は、オーバーレイ及びアンダーレイに対して画像処理を行うことで、出力用の２次元画像を生成する処理部であり、図５に示すように、２次元物体描画部１３６３ａ、２次元幾何変換処理部１３６３ｂ及び輝度調整部１３６３ｃを有する。例えば、２次元画像処理部１３６３は、出力用の２次元画像の生成処理に要する負荷を軽減するために、９枚の視差画像（アンダーレイ）のそれぞれに対して１枚のオーバーレイを重畳することで、出力用の２次元画像を９枚、生成する。なお、以下では、オーバーレイが重畳されたアンダーレイを単に「視差画像」と表記する場合もある。
【００６３】
２次元物体描画部１３６３ａは、オーバーレイに描出される各種情報を描画する処理部であり、２次元幾何変換処理部１３６３ｂは、オーバーレイに描出される各種情報の位置を平行移動処理又は回転移動処理したり、オーバーレイに描出される各種情報の拡大処理又は縮小処理したりする処理部である。
【００６４】
また、輝度調整部１３６３ｃは、輝度変換処理を行う処理部であり、例えば、出力先の立体表示モニタの諧調や、ウィンドウ幅（ＷＷ：Window  Width）、ウィンドウレベル（ＷＬ：Window  Level）等の画像処理用のパラメータに応じて、オーバーレイ及びアンダーレイの輝度を調整する処理部である。
【００６５】
制御部１３５は、例えば、このようにして生成された出力用の２次元画像を、一旦記憶部１３４に格納し、その後、通信部１３３を介して画像保管装置１２０に送信する。そして、端末装置１４０は、例えば、画像保管装置１２０からこの出力用の２次元画像を取得し、所定フォーマット（例えば格子状）に配置した中間画像に変換した上で立体表示モニタに表示する。また、例えば、制御部１３５は、出力用の２次元画像を、一旦記憶部１３４に格納し、その後、通信部１３３を介して画像保管装置１２０に送信するとともに、端末装置１４０に送信する。そして、端末装置１４０は、ワークステーション１３０から受信した出力用の２次元画像を所定フォーマット（例えば格子状）に配置した中間画像に変換した上で立体表示モニタに表示する。これにより、端末装置１４０を利用する医師や検査技師は、各種情報（目盛り、患者名、検査項目等）が描出された状態で、立体視可能な医用画像を閲覧することができる。
【００６６】
さて、上述したように、第１の実施形態における立体表示モニタは、複数の視差画像を表示することにより、観察者が立体視可能な立体画像を表示する。例えば、立体表示モニタは、被検体の臓器等を立体画像として表示する。これにより、立体表示モニタを観察する観察者は、被検体の臓器等を立体的に視認することができる。このような立体画像は、立体表示モニタの表示面前後の空間を表すものとして形成される「立体画像空間」において表示される。かかる立体画像空間について、図７を用いて説明する。図７は、立体画像空間を説明するための図である。
【００６７】
立体表示モニタに表示された視差画像群を視認した観察者は、図７に示すように、立体画像Ａを立体画像空間において立体的に視認する。ここで、観察者が体感する立体感は、図７に示すように、飛び出し感と奥行き感とに大別される。飛び出し感は、立体表示モニタの表示面から観察者の視点（観察者視点Ｅ）に近づく方向にて、立体画像が飛び出しているように観察者が感じる感覚である。また、奥行き感は、立体表示モニタの表示面から観察者の視点（観察者視点Ｅ）より遠ざかる方向にて、立体画像が奥まっているように観察者が感じる感覚である。
【００６８】
ここで、一般的に、立体表示モニタによって表示される立体画像における縦方向、横方向及び奥行き方向の大きさの比率は、画像が二重に見えるボケのある画像を発生させないようにすると、実物の被検体における縦方向、横方向及び奥行き方向の大きさの比率と異なる場合が多い。具体的には、立体表示モニタによって表示される立体画像は、視差角を大きくすると奥行き方向の大きさを伸張することも可能であるが、視差角を大きくしすぎると擬画像（いわゆる「ボケのある画像」）を発生する。このため、現実的にはボケのない画像が表示される範囲で視差角が決定され、このように決定された視差角によって視差画像群を生成すると、立体表示モニタによって表示される立体画像は、実物の被検体と比較して、奥行き方向成分が圧縮されることが多い。すなわち、観察者は、立体表示モニタによって表示される立体画像が奥行き方向に潰れて見える。この点について、図８を用いて具体的に説明する。図８は、立体表示モニタによって表示される立体画像の一例を示す図である。なお、以下では、縦方向、横方向及び奥行き方向の大きさの比率を「３方向比」と表記する場合がある。
【００６９】
図８に示した例では、レンダリング処理部１３６によって、ボリュームデータＶＤ１０に対して異なる９つの視点位置からレンダリング処理が行われ、立体表示モニタである表示部１３２によって、レンダリング処理部１３６により生成された９つの視差画像が表示されるものとする。
【００７０】
ボリュームデータＶＤ１０は、ボクセルの集合であり、各ボクセルには、所定の画素値や、３次元仮想空間上の座標や、被検体の実寸に対応するボクセルサイズ（例えば、１ボクセル＝１ｍｍ角）等が割り当てられる。すなわち、ボリュームデータに含まれる各ボクセルを３次元仮想空間にマッピングすることで、実物大の被検体像を３次元的に復元することができる。図８に例示したボリュームデータＶＤ１０は、３次元仮想空間にマッピングされた状態を示しており、被検体の実物大を示すものとする。以下では、ボリュームデータによって３次元的に表される実物大の被検体像を「３次元被検体像」と表記する場合がある。
【００７１】
図８に示した例において、ボリュームデータＶＤ１０によって表される３次元被検体像は、「横方向（ｘ方向）×縦方向（ｙ方向）×奥行き方向（ｚ方向）」の大きさ「ｘ１１×ｙ１１×ｚ１１」が「２０ｃｍ×２０ｃｍ×２０ｃｍ」であるものとする。すなわち、ボリュームデータＶＤ１０の３方向比は、「１：１：１」である。
【００７２】
このようなボリュームデータＶＤ１０からボケのない画像が表示される範囲で決定された視差角によって視差画像群が生成され、生成された視差画像群が表示部１３２によって表示された場合に、観察者が視認する立体画像の３方向比は、ボリュームデータＶＤ１０の３方向比「１：１：１」と異なることが多い。例えば、図８に示した例では、立体画像Ｉ１０は、横方向の大きさ「ｘ１０」＝「２０ｃｍ」であり、縦方向の大きさ「ｙ１０」＝「２０ｃｍ」であるのに対して、奥行き方向の大きさ「ｚ１０」＝「１０ｃｍ」となる。この例では、立体画像Ｉ１０は、ボケのない画像を表示する範囲で視差角が決定されるので、横方向及び縦方向の大きさがボリュームデータＶＤ１０と同一であるが、奥行き方向の大きさがボリュームデータＶＤ１０の「０．５倍」となる。すなわち、ボリュームデータＶＤ１０に対する立体画像Ｉ１０の縮尺は、横方向及び縦方向については「１倍（等倍）」であるが、奥行き方向については「０．５倍」となる。
【００７３】
このように、ボケのない画像を表示する範囲で視差角が決定されるので、ボリュームデータに対する立体画像の縮尺が横方向、縦方向及び奥行き方向において同一にならないことが多く、表示部１３２によって表示される立体画像は、３次元被検体像と比較して、横方向及び縦方向よりも奥行き方向の大きさが圧縮されることが多い。このため、観察者にとっては、被検体の各方向における大きさの比率を把握することが困難になる。例えば、奥行き方向の異なる位置に臓器や血管等が配置された立体画像が立体表示モニタによって表示されている場合に、かかる立体画像の奥行き方向の大きさが圧縮されていると、観察者は、臓器と血管との距離感を把握することが困難となる。
【００７４】
第１の実施形態におけるワークステーション１３０は、ボリュームデータによって表される３次元被検体像の３方向比と略同一の３方向比となる立体画像を表示部１３２に表示させることを可能にする。
【００７５】
具体的には、ワークステーション１３０の制御部１３５は、３次元被検体像に対する立体画像の横方向、縦方向、奥行き方向の縮尺の比率を取得する。そして、制御部１３５は、取得した各方向の縮尺間の比率に基づいて、３次元被検体像における横方向、縦方向、奥行き方向の大きさの比率と、立体画像における横方向、縦方向、奥行き方向の大きさの比率とが略同一になるように、ボリュームデータを縮小又は拡大するようにレンダリング処理部１３６を制御する。そして、制御部１３５は、縮小後又は拡大後のボリュームデータに対してレンダリング処理を行うように、レンダリング処理部１３６を制御する。
【００７６】
以下に、このような第１の実施形態における制御部１３５について詳細に説明する。なお、以下では、ワークステーション１３０は、医用画像診断装置１１０によってボリュームデータが生成されるたびに、生成されたボリュームデータに対してレンダリング処理を行うことで９つの視差画像を生成し、生成した９つの視差画像を表示部１３２に表示制御するものとする。また、以下では、図６の「９視差画像生成方式（２）」に示した例のように透視投影法により視差画像群を生成する場合を例に挙げて説明する。
【００７７】
図９は、第１の実施形態における制御部１３５の構成例を説明するための図である。図９に例示するように、制御部１３５は、取得部１３５１と、レンダリング制御部１３５２と、表示制御部１３５３とを有する。
【００７８】
取得部１３５１は、ボリュームデータから得られる視差画像群を用いて表示部１３２にて表示されることが想定される立体画像の縮尺のうち、表示部１３２の表示面に対する奥行き方向（ｚ方向）の縮尺と、奥行き方向以外の方向である他方向の縮尺との比率である縮尺比率を取得する。例えば、図８に示した例では、取得部１３５１は、横方向（ｘ方向）、縦方向（ｙ方向）及び奥行き方向（ｚ方向）の縮尺比率として「１：１：０．５」を取得する。なお、かかる縮尺比率は、後述するように、視差角等によって決定される。
【００７９】
レンダリング制御部１３５２は、レンダリング処理部１３６と協同してボリュームデータから視差画像群を生成する。具体的には、第１の実施形態におけるレンダリング制御部１３５２は、取得部１３５１によって取得された縮尺比率に基づいて、立体画像の奥行き方向（ｚ方向）の縮尺と他方向の縮尺とが略同一になるように、ボリュームデータを縮小又は拡大するようにレンダリング処理部１３６を制御し、さらに、縮小後又は拡大後のボリュームデータに対してレンダリング処理を行うようにレンダリング処理部１３６を制御する。
【００８０】
例えば、上記例のように、取得部１３５１によって縮尺比率「１：１：０．５」が取得された場合に、レンダリング制御部１３５２は、かかる縮尺比率「１：１：０．５」に基づいて、立体画像の横方向（ｘ方向）、縦方向（ｙ方向）及び奥行き方向（ｚ方向）の縮尺が「１：１：１」になるように、３方向比が「０．５：０．５：１」であるボリュームデータをレンダリング処理部１３６に生成させる。これにより、レンダリング処理部１３６は、レンダリング制御部１３５２の指示に従って、ボリュームデータを縮小又は拡大することで、３方向比が「０．５：０．５：１」であるボリュームデータを生成する。
【００８１】
なお、第１の実施形態におけるレンダリング処理部１３６は、医用画像診断装置１１０によって生成されたボリュームデータ自体を縮小又は拡大するのではなく、医用画像診断装置１１０によって生成されたボリュームデータを残したまま、縮小又は拡大した仮想的なボリュームデータを新たに生成する。以下では、レンダリング処理部１３６によって生成される仮想的なボリュームデータを「仮想ボリュームデータ」と表記する場合がある。このように、第１の実施形態におけるレンダリング処理部１３６は、ボリュームデータのサイズを変換した仮想ボリュームデータを生成する「変換部」としても機能する。
【００８２】
表示制御部１３５３は、レンダリング制御部１３５２によって制御されたレンダリング処理部１３６によって生成された複数の視差画像を表示部１３２に表示させる。これにより、観察者は、レンダリング処理部１３６によって生成された複数の視差画像を用いて表示部１３２によって表示される立体画像を視認することになる。
【００８３】
以下に、図８、図１０及び図１１を用いて、取得部１３５１、レンダリング制御部１３５２及び表示制御部１３５３による処理の一例について説明する。
【００８４】
まず、取得部１３５１は、レンダリング条件である視差角を取得する。このとき、取得部１３５１は、レンダリング条件である視差角が予めシステム上で決められている場合には、システム情報が記憶されている所定の記憶部から視差角を取得する。また、取得部１３５１は、観察者（操作者）によって視差角が設定されている場合には、設定情報が記憶されている所定の記憶部から視差角を取得する。
【００８５】
そして、取得部１３５１は、取得した視差角によって表される所定のパラメータを用いて、処理対象のボリュームデータから得られる視差画像群を用いて表示部１３２にて表示されることが想定される立体画像の縮尺を取得する。このとき、取得部１３５１は、実際には処理対象のボリュームデータから視差画像群を生成するのではなく、前述において取得した視差角に基づいて仮に視差画像群が生成されたとした場合に、かかる視差画像群が表示部１３２にて表示されることで観察者によって視認されることが想定される立体画像の縮尺を取得する。第１の実施形態における取得部１３５１は、視差角（θ）によって表されるパラメータ「ａ（θ）」を用いて、３次元被検体像に対する立体画像の横方向の縮尺と、縦方向の縮尺と、奥行き方向の縮尺との比率を「縮尺比率」として取得する。
【００８６】
例えば、３次元被検体像の「横方向×縦方向×奥行き方向」の大きさが「Ｘ×Ｙ×Ｚ」であり、表示部１３２の表示サイズ（表示倍率）が３次元被検体像を実物大で表示する「１倍（等倍）」に設定されているものとする。かかる場合に、表示部１３２は、例えば、「Ｘ×Ｙ×ａ（θ）・Ｚ」の３次元被検体像を立体画像として表示することになる。この例における縮尺比率は、「１：１：ａ（θ）」となる。すなわち、パラメータ「ａ（θ）」は、横方向（ｘ方向）の縮尺と奥行き方向（ｚ方向）の縮尺との比率を示すとともに、縦方向（ｙ方向）の縮尺と奥行き方向（ｚ方向）の縮尺との比率を示す。取得部１３５１は、このようなパラメータ「ａ（θ）」を用いて、「縮尺比率」を取得することができる。
【００８７】
図８に示した例を用いて説明すると、取得部１３５１は、レンダリング処理時に用いられる視差角θを取得し、取得した視差角θに基づいて、パラメータ「ａ（θ）＝０．５」を取得する。これにより、取得部１３５１は、視差角θに基づいてボリュームデータＶＤ１０から仮に視差画像群が生成されたとした場合に、かかる視差画像群を用いて表示部１３２にて表示されることが想定される立体画像Ｉ１０の縮尺比率として、「１：１：０．５」を取得する。
【００８８】
なお、ワークステーション１３０は、視差角に対応付けた縮尺比率を所定の記憶部に記憶しておいてもよい。かかる場合には、取得部１３５１は、視差角に対応する縮尺比率を所定の記憶部から取得することができる。
【００８９】
続いて、レンダリング制御部１３５２は、取得部１３５１によって縮尺比率「１：１：０．５」が取得されたので、表示部１３２にて表示される立体画像の縮尺比率が略同一になるように、３方向比が「０．５：０．５：１」である仮想ボリュームデータを生成するようにレンダリング処理部１３６を制御する。言い換えれば、レンダリング制御部１３５２は、３次元被検体像と立体画像との３方向比とが略同一になるように、３方向比が「０．５：０．５：１」である仮想ボリュームデータを生成するようにレンダリング処理部１３６を制御する。これにより、レンダリング処理部１３６の拡大縮小処理部１３６２ｅは、ボリュームデータの横方向（ｘ方向）の縮小率を「０．５」にすることを決定し、ボリュームデータの縦方向（ｙ方向）の縮小率を「０．５」にすることを決定し、ボリュームデータの奥行き方向（ｚ方向）の縮小率を「１」にすることを決定する。
【００９０】
このとき、レンダリング処理部１３６は、レンダリング処理時の視点位置からボリュームデータに向かう方向を奥行き方向として、ボリュームデータを縮小又は拡大する。例えば、レンダリング条件が透視投影法である場合、レンダリング処理部１３６の３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、回転処理部１３６２ｄによって決定された移動量に基づいて、ボリュームデータを回転移動させた後に、拡大縮小処理部１３６２ｅによって決定された拡大率や縮小率によりボリュームデータを縮小又は拡大することで仮想ボリュームデータを生成し、生成した仮想ボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行う。なお、レンダリング条件が平行投影法である場合には、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、視点位置を変更する場合であってもボリュームデータを回転移動させるとは限らない。したがって、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、レンダリング処理時の視点位置からボリュームデータに向かう方向を奥行き方向（ｚ方向）として、ボリュームデータを縮小又は拡大する。
【００９１】
ここで、図１０を用いて、レンダリング処理部１３６による処理の一例を説明する。図１０は、第１の実施形態におけるレンダリング処理部１３６による処理の一例を説明するための図である。図１０では、９つの視点位置からボリュームデータＶＤ１０に対して行われるレンダリング処理のうち、２つの視点位置から行われるレンダリング処理を例に挙げて説明する。なお、以下では、レンダリング制御部１３５２が、３方向比が「０．５：０．５：１」である仮想ボリュームデータを生成するようにレンダリング処理部１３６を制御したものとする。すなわち、拡大縮小処理部１３６２ｅは、ボリュームデータの各方向における拡大率や縮小率を「０．５：０．５：１」にすることを決定する。
【００９２】
図１０の視点位置（Ａ）に示した例において、ボリュームデータＶＤ１０は、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋによって、視点位置（Ａ）からボリュームデータＶＤ１０に向かう方向が奥行き方向（ｚ方向）となるように回転移動された状態であるものとする。また、図１０の視点位置（Ａ）に示したボリュームデータＶＤ１０は、「横方向×縦方向×奥行き方向」の大きさが「２０ｃｍ×２０ｃｍ×２０ｃｍ」であるものとする。すなわち、ボリュームデータＶＤ１０の３方向比は、「１：１：１」である。かかる場合に、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、拡大縮小処理部１３６２ｅによって決定された拡大率や縮小率に基づいて、３方向比が「０．５：０．５：１」である仮想ボリュームデータＶＤ２１を生成する。
【００９３】
図１０に示した例では、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、ボリュームデータＶＤ１０の横方向の大きさを「０．５倍」に縮小するとともに、縦方向の大きさを「０．５倍」に縮小することで、仮想ボリュームデータＶＤ２１を生成する。すなわち、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、ｘｙｚ方向の大きさが「２０ｃｍ×２０ｃｍ×２０ｃｍ」であるボリュームデータＶＤ１０から、ｘｙｚ方向の大きさが「１０ｃｍ×１０ｃｍ×２０ｃｍ」である仮想ボリュームデータＶＤ２１を生成する。レンダリング処理部１３６は、このようにして生成した仮想ボリュームデータＶＤ２２に対してボリュームレンダリング処理を行う。
【００９４】
同様に、図１０の視点位置（Ｂ）に示した例において、ボリュームデータＶＤ１０は、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋによって、視点位置（Ｂ）からボリュームデータＶＤ１０に向かう方向が奥行き方向（ｚ方向）となるように回転移動された状態であるものとする。かかる場合に、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、図１０の視点位置（Ｂ）に示した状態におけるボリュームデータＶＤ１０の横方向の大きさを「０．５倍」に縮小するとともに、縦方向の大きさを「０．５倍」に縮小することで、仮想ボリュームデータＶＤ２２を生成する。
【００９５】
このようにして、レンダリング制御部１３５２は、９つの視点位置において仮想ボリュームデータを生成させ、仮想ボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行うようにレンダリング処理部１３６を制御する。レンダリング処理部１３６によって生成される９つの視差画像は、ボリュームデータによって表される３次元被検体像と比較して、奥行き方向が２倍に伸張された３次元被検体像が反映されることになる。しかし、ここでは縮尺比率が「１：１：０．５」であるので、かかる９つの視差画像を用いて表示部１３２によって表示される立体画像は、奥行き方向が「０．５倍」に圧縮される。すなわち、観察者に立体視される立体画像は、ボリュームデータによって表される３次元被検体像と同様に、３方向比が「１：１：１」となる。
【００９６】
続いて、表示制御部１３５３は、このようにしてレンダリング処理部１３６によって生成された複数の視差画像を表示部１３２に表示させる。図１１に、第１の実施形態における表示制御部１３５３によって表示部１３２に表示制御される立体画像の一例を示す。図１１では、図１０を用いて説明した９つの視差画像が表示部１３２によって表示される場合を例に挙げて説明する。図１１に示した例において、表示部１３２によって表示される立体画像Ｉ２０は、例えば、「横方向×縦方向×奥行き方向」の大きさが「１０ｃｍ×１０ｃｍ×１０ｃｍ」のように見える。これは、縮尺比率が「１：１：０．５」であるものの、３方向比が「０．５：０．５：１」である仮想ボリュームデータから視差画像群が生成されているからである。
【００９７】
このように、第１の実施形態におけるワークステーション１３０は、ボケのない画像を表示する範囲で視差角が決定されている場合であっても、ボリュームデータによって表される３次元被検体像の３方向比と略同一の３方向比となる立体画像を表示部１３２に表示することができる。
【００９８】
なお、上記では、表示部１３２における表示サイズ（表示倍率）が「１倍（等倍）」である場合を例に挙げて説明したが、レンダリング制御部１３５２は、表示サイズが「１倍（等倍）」でない場合には、かかる表示サイズに基づいて、仮想ボリュームデータを縮小又は拡大させる。図１２を用いて具体的に説明する。図１２は、第１の実施形態におけるレンダリング制御部１３５２による処理の一例を説明するための図である。図１２（Ａ）には、表示サイズが「１倍（等倍）」である例を示し、図１２（Ｂ）には、表示サイズが「０．５倍」である例を示す。なお、図１２（Ａ）に示した例は、図１０（Ａ）に例示した仮想ボリュームデータＶＤ２１の生成例と同様である。
【００９９】
図１２（Ｂ）に示すように、レンダリング制御部１３５２は、表示サイズ「０．５倍」の場合に、表示サイズ「１倍」のときと同様に、仮想ボリュームデータＶＤ２１をレンダリング処理部１３６に生成させる。そして、レンダリング制御部１３５２は、表示サイズ「０．５倍」に基づいて、仮想ボリュームデータＶＤ２１の横方向、縦方向及び奥行き方向の大きさを「０．５倍」に縮小するようにレンダリング処理部１３６を制御することで、仮想ボリュームデータＶＤ３１を生成させる。レンダリング制御部１３５２は、図１０を用いて説明したように、各視点位置におけるボリュームデータに対して同様の処理を行う。これにより、図１２（Ｂ）に示すように、表示部１３２によって表示される立体画像Ｉ３０は、３方向比が３次元被検体像と略同一となるとともに、立体画像Ｉ２０と比較して全体的な大きさが「０．５倍」となる。
【０１００】
次に、図１３を用いて、第１の実施形態におけるワークステーション１３０による処理の流れの一例を示す。図１３は、第１の実施形態におけるワークステーション１３０による処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１０１】
図１３に示すように、ワークステーション１３０の制御部１３５は、観察者から入力部１３１を介して立体視要求を入力されたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。ここで、立体視要求を入力されない場合には（ステップＳ１０１否定）、ワークステーション１３０は、立体視要求を入力されるまで待機する。
【０１０２】
一方、立体視要求を入力された場合には（ステップＳ１０１肯定）、制御部１３５は、画像保管装置１２０からボリュームデータを取得する（ステップＳ１０２）。続いて、取得部１３５１は、かかるボリュームデータに対して行われるレンダリング処理時のレンダリング条件（視差角）に基づいて、３次元被検体像に対する立体画像の縮尺比率を取得する（ステップＳ１０３）。
【０１０３】
続いて、レンダリング制御部１３５２は、取得部１３５１によって取得された縮尺比率に基づいて、ボリュームデータの各方向における大きさを縮小又は拡大するようにレンダリング処理部１３６を制御することで、仮想ボリュームデータを生成させる（ステップＳ１０４）。そして、レンダリング制御部１３５２は、仮想ボリュームデータに対してレンダリング処理を行うようにレンダリング処理部１３６を制御する（ステップＳ１０５）。
【０１０４】
そして、表示制御部１３５３は、レンダリング制御部１３５２によって制御されたレンダリング処理部１３６によって生成された複数の視差画像を表示部１３２に表示させる（ステップＳ１０６）。
【０１０５】
上述してきたように、第１の実施形態によれば、被検体像の各方向における大きさの比率と略同一の比率となる立体画像を表示することができる。
【０１０６】
（第２の実施形態）
上記第１の実施形態では、レンダリング条件である「視差角」によって縮尺比率が決定されることを考慮して、ボリュームデータを縮小又は拡大した後にボリュームレンダリング処理を行う例を示した。しかし、表示部１３２によって表示される立体画像の奥行き方向の大きさは、表示部１３２の仕様（スペック）等によって所定の限界値に制限される場合がある。第２の実施形態では、表示部１３２の仕様等によって決定される奥行き方向の大きさの限界値も考慮して、ボリュームデータを縮小又は拡大する例について説明する。
【０１０７】
なお、以下では、表示部１３２によって表示される立体画像のうち、表示部１３２の表示面から観察者の視点に近づく方向の大きさの限界値を「飛び出し限界量」と表記し、立体表示モニタの表示面から観察者の視点より遠ざかる方向の大きさの限界値を「奥行き限界量」と表記する場合がある。また、「飛び出し限界量」と「奥行き限界量」とを加算した大きさを「立体限界量」と表記する場合がある。
【０１０８】
まず、図１４を用いて、第２の実施形態における制御部２３５について説明する。図１４は、第２の実施形態における制御部２３５の構成例を説明するための図である。図１４に示した制御部２３５は、図４に示した制御部１３５に対応し、ワークステーション１３０が有する。なお、以下では、既に示した構成部位と同様の機能を有する部位には同一符号を付すこととして、その詳細な説明を省略する。図１４に例示するように、第２の実施形態における制御部２３５は、取得部１３５１と、レンダリング制御部２３５２と、表示制御部１３５３と、算出部２３５４とを有する。
【０１０９】
算出部２３５４は、表示部１３２の仕様に基づいて、立体量の限界値である立体限界量を算出する。具体的には、算出部２３５４は、表示部１３２が表示可能な飛び出し量の限界値である飛び出し限界量と、表示部１３２が表示可能な奥行き量の限界値である奥行き限界量とを算出し、算出した飛び出し限界量と奥行き限界量とを加算することにより、立体限界量を算出する。
【０１１０】
より具体的に説明すると、第２の実施形態における算出部２３５４は、立体表示モニタの表示面と、かかる立体表示モニタを観察する観察者との距離である視距離と、立体表示モニタのハードウェア仕様とに基づいて、飛び出し限界量及び奥行き限界量を算出する。なお、立体表示モニタと観察者との視距離は、観察者の位置を特定できなければ求めることができないとも考えられる。しかし、一般に、立体表示モニタである表示部１３２等は、立体表示モニタの観察位置を所定の位置に想定した上で設計される。そこで、第２の実施形態における算出部２３５４は、所定の位置に想定された観察位置と立体表示モニタの表示面との距離である「想定視距離」に基づいて、飛び出し限界量及び奥行き限界量を算出する。
【０１１１】
ここで、算出部２３５４によって算出される飛び出し限界量及び奥行き限界量の一例を説明する。算出部２３５４は、例えば、以下の式（１）により飛び出し限界量を算出する。また、例えば、算出部２３５４は、以下の式（２）により奥行き限界量を算出する。そして、算出部２３５４は、式（１）により算出した飛び出し限界量の絶対値と、式（２）により算出した奥行き限界量の絶対値とを加算することで立体限界量を算出する。なお、以下の式（１）及び式（２）では、奥行き方向のうち、立体表示モニタの表示面を原点として、かかる表示面から観察者の視点に近づく方向を負とし、表示面から観察者の視点より遠ざかる方向を正としている。
【０１１２】
飛び出し限界量（ｍｍ）＝−想定視距離／｛２×［（想定視距離＋ギャップ）／想定視距離］×（サブピクセルピッチ／ギャップ）×飛び出し限界周波数＋１｝・・・（１）
【０１１３】
奥行き限界量（ｍｍ）＝想定視距離／｛２×［（想定視距離＋ギャップ）／想定視距離］×（サブピクセルピッチ／ギャップ）×飛び出し限界周波数−１｝・・・（２）
【０１１４】
ここで、図１５を用いて、上記式（１）及び式（２）に示した「ギャップ」、「サブピクセルピッチ」等について説明する。図１５は、図３に例示した立体表示モニタを縦方向（ｙ軸方向）から見た図である。図１５に示すように、「ギャップ」は、ＬＣＤ（Liquid  Crystal  Display）画素面とレンチキュラーレンズ２０１の焦点との距離を示す。また、「サブピクセルピッチ」は、立体表示モニタ内に配置されたＬＣＤ画素２０２間の距離を示す。また、「レンズピッチ」は、視差数分のＬＣＤ画素２０２の横方向の長さを示し、「サブピクセルピッチ×視差数」によって表される。
【０１１５】
また、上記式（１）及び式（２）に示した「飛び出し限界周波数」は、単位が「ＣＰＲ（cycles  per  radian）」であり、「最大表示可能周波数×Ｎ（０＜Ｎ≦１）」によって表される。かかる「最大表示可能周波数」は、「視距離／（２×レンズピッチ）」によって表され、立体表示モニタの表示面上での解像度を示す。より具体的に説明すると、「ＣＰＲ」は、立体表示モニタから照射される光線のうち観察者の眼から広がる光線錘に許容される光線の密度を示す。この「ＣＰＲ」は、同一視距離の場合には、レンチキュラーレンズが配置される密度が高いほど大きくなり、レンチキュラーレンズが配置される密度が低いほど小さくなる。言い換えれば、「ＣＰＲ」は、レンチキュラーレンズが配置される密度が同一である場合には、視距離が遠いほど大きくなり、視距離が近いほど小さくなる。「最大表示可能周波数」は、「ＣＰＲ」が最大になる解像度であり、すなわち、立体表示モニタの表示面上の解像度を示す。
【０１１６】
ここで、上記式（１）及び式（２）において、例えば、視距離が「１０００ｍｍ」であり、ギャップが「０．５ｍｍ」であり、サブピクセルピッチが「０．０５ｍｍ」であり、飛び出し限界周波数が「３００ＣＰＲ」であるものとする。かかる場合に、算出部２３５４は、上記式（１）により、飛び出し限界量「−１６．４ｍｍ」を算出し、上記式（２）により、奥行き限界量「１６．９ｍｍ」を算出する。なお、ここでは、小数第２位を四捨五入するものとする。そして、算出部２３５４は、飛び出し限界量の絶対値と奥行き限界量の絶対値とを加算することで、立体限界量「３３．３ｍｍ」を算出する。
【０１１７】
図１４の説明に戻って、レンダリング制御部２３５２は、取得部１３５１によって取得された縮尺比率と、算出部２３５４によって算出された立体限界量とに基づいて、レンダリング処理部１３６に対して、仮想ボリュームデータを生成させるとともに、仮想ボリュームデータに対してレンダリング処理を行わせる。
【０１１８】
具体的には、第２の実施形態におけるレンダリング制御部２３５２は、取得部１３５１によって取得された縮尺比率と表示部１３２の表示サイズとに基づいて、立体画像の立体量（奥行き方向の大きさ）が算出部２３５４によって算出された立体限界量を超えない範囲でボリュームデータを縮小又は拡大するようにレンダリング処理部１３６を制御する。
【０１１９】
以下に、第２の実施形態におけるレンダリング制御部２３５２による処理について、いくつか例を挙げて説明する。なお、以下で説明する３次元被検体像の各方向における大きさは、図１０に例示した視点位置（Ａ）から見たものであり、また、立体画像の大きさについても視点位置（Ａ）から見たものであるものとする。
【０１２０】
まず、第１例として、表示部１３２の表示サイズ（表示倍率）、取得部１３５１によって取得された縮尺比率、算出部２３５４によって算出された立体限界量、ボリュームデータによって表される３次元被検体像の「横方向×縦方向×奥行き方向」の大きさが以下の値であるものとする。
【０１２１】
表示サイズ    ：「１倍（等倍）」
縮尺比率      ：「１：１：０．５」
立体限界量    ：「８ｃｍ」
３次元被検体像：「２０ｃｍ×２０ｃｍ×２０ｃｍ」
【０１２２】
この第１例の場合において、例えば、「横方向×縦方向×奥行き方向」の大きさが「１０ｃｍ×１０ｃｍ×２０ｃｍ」である仮想ボリュームデータを生成したとする。かかる場合には、表示部１３２によって表示される立体画像の大きさは、「１０ｃｍ×１０ｃｍ×８ｃｍ」となる。表示サイズが「１倍（等倍）」であり、縮尺比率が「１：１：０．５」であるので、立体画像の大きさは「１０ｃｍ×１０ｃｍ×１０ｃｍ」になるとも考えられるが、そもそも立体限界量が「８ｃｍ」であるので、立体画像の立体量（奥行き方向の大きさ）は、「８ｃｍ」に制限される。
【０１２３】
そこで、レンダリング制御部２３５２は、立体画像の３方向比と３次元被検体像の３方向比とが略同一になるように、例えば、「８ｃｍ×８ｃｍ×１６ｃｍ」の仮想ボリュームデータをレンダリング処理部１３６に生成させる。かかる仮想ボリュームデータから生成される視差画像群を用いて表示される立体画像は、「８ｃｍ×８ｃｍ×８ｃｍ」となり、この結果、３次元被検体像の３方向比「１：１：１」と同一になる。具体的には、表示サイズが「１倍（等倍）」であり、縮尺比率が「１：１：０．５」であるので、かかる立体画像は、「８ｃｍ×８ｃｍ×８ｃｍ」になる。なお、レンダリング制御部２３５２は、「８ｃｍ×８ｃｍ×１６ｃｍ」の仮想ボリュームデータを生成させるのではなく、「８ｃｍ×８ｃｍ×２０ｃｍ」の仮想ボリュームデータを生成させてもよい。この場合、かかる仮想ボリュームデータから生成される視差画像群を用いて表示される立体画像は、「８ｃｍ×８ｃｍ×１０ｃｍ」になるとも考えられるが、立体限界量が「８ｃｍ」であるので、「８ｃｍ×８ｃｍ×８ｃｍ」となる。
【０１２４】
続いて、第２例として、上記の各種情報が以下の値であるものとする。
【０１２５】
表示サイズ    ：「１倍（等倍）」
縮尺比率      ：「１：１：０．５」
立体限界量    ：「１０ｃｍ」
３次元被検体像：「２０ｃｍ×２０ｃｍ×２０ｃｍ」
【０１２６】
この第２例の場合には、レンダリング制御部２３５２は、立体限界量が「１０ｃｍ」であるので、上記第１の実施形態と同様に、縮尺比率のみを考慮して、例えば、「１０ｃｍ×１０ｃｍ×２０ｃｍ」である仮想ボリュームデータを生成すればよい。これにより、表示部１３２によって表示される立体画像の大きさは、「１０ｃｍ×１０ｃｍ×１０ｃｍ」となり、この結果、３次元被検体像の３方向比「１：１：１」と同一になる。
【０１２７】
続いて、第３例として、上記の各種情報が以下の値であるものとする。
【０１２８】
表示サイズ    ：「２倍」
縮尺比率      ：「１：１：０．５」
立体限界量    ：「１０ｃｍ」
３次元被検体像：「１０ｃｍ×１０ｃｍ×１０ｃｍ」
【０１２９】
この第３例の場合には、表示サイズが「２倍」であるので、このボリュームデータから生成される視差画像群を用いて表示される立体画像は、「２０ｃｍ×２０ｃｍ×１０ｃｍ」となる。このような場合には、レンダリング制御部２３５２は、３次元被検体像の３方向比と立体画像の３方向比とを略同一にするために、例えば、「１０ｃｍ×１０ｃｍ×２０ｃｍ」である仮想ボリュームデータをレンダリング処理部１３６に生成させればよい。これにより、表示部１３２によって表示される立体画像の大きさは、「１０ｃｍ×１０ｃｍ×１０ｃｍ」となり、この結果、３次元被検体像の３方向比「１：１：１」と同一になる。
【０１３０】
なお、上記第３例では、表示サイズが「２倍」にもかかわらず、表示部１３２に表示される立体画像は、３次元被検体像と等倍になる。この点に関して、観察者は、３次元被検体像の３方向比と略同一の３方向比となる立体画像の表示を優先するか、表示サイズに従った立体画像の表示を優先するかを選択できるものとする。例えば、観察者が、３方向比の同一性を優先する操作を行った場合には、レンダリング制御部２３５２は、上記のように、「５ｃｍ×５ｃｍ×１０ｃｍ」である仮想ボリュームデータをレンダリング処理部１３６に生成させる。一方、観察者が、表示サイズを優先する操作を行った場合には、レンダリング制御部２３５２は、「２０ｃｍ×２０ｃｍ×２０ｃｍ」である仮想ボリュームデータをレンダリング処理部１３６に生成させてもよい。この場合には、表示部１３２には、「２０ｃｍ×２０ｃｍ×１０ｃｍ」の立体画像が表示されることになる。
【０１３１】
続いて、第４例として、上記の各種情報が以下の値であるものとする。
【０１３２】
表示サイズ    ：「１倍（等倍）」
縮尺比率      ：「１：１：０．５」
立体限界量    ：「８ｃｍ」
３次元被検体像：「１０ｃｍ×２０ｃｍ×２０ｃｍ」
【０１３３】
この第４例の場合には、このボリュームデータから生成される視差画像群を用いて表示される立体画像は、「１０ｃｍ×２０ｃｍ×８ｃｍ」となる。このような場合には、レンダリング制御部２３５２は、例えば、「４ｃｍ×８ｃｍ×１６ｃｍ」である仮想ボリュームデータをレンダリング処理部１３６に生成させればよい。これにより、表示部１３２によって表示される立体画像の大きさは、「４ｃｍ×８ｃｍ×８ｃｍ」となり、この結果、３次元被検体像の３方向比「１：２：２」と同一になる。なお、レンダリング制御部２３５２は、「４ｃｍ×８ｃｍ×１６ｃｍ」の仮想ボリュームデータを生成させるのではなく、「４ｃｍ×８ｃｍ×２０ｃｍ」の仮想ボリュームデータを生成させてもよい。この場合でも、かかる仮想ボリュームデータから生成される視差画像群を用いて表示される立体画像は、「４ｃｍ×８ｃｍ×８ｃｍ」となる。
【０１３４】
続いて、第５例として、上記の各種情報が以下の値であるものとする。
【０１３５】
表示サイズ    ：「１倍（等倍）」
縮尺比率      ：「１：１：０．５」
立体限界量    ：「１０ｃｍ」
３次元被検体像：「１０ｃｍ×１０ｃｍ×１０ｃｍ」
【０１３６】
この第５例の場合には、このボリュームデータから生成される視差画像群によって表示される立体画像は、「１０ｃｍ×１０ｃｍ×５ｃｍ」となる。このような場合には、レンダリング制御部２３５２は、例えば、「５ｃｍ×５ｃｍ×１０ｃｍ」である仮想ボリュームデータをレンダリング処理部１３６に生成させればよい。これにより、表示部１３２によって表示される立体画像の大きさは、「５ｃｍ×５ｃｍ×５ｃｍ」となり、この結果、３次元被検体像の３方向比「１：１：１」と同一になる。
【０１３７】
ここで、上記第５例において、立体画像の立体量（奥行き方向の大きさ）は、「５ｃｍ」であるので、立体限界量「１０ｃｍ」よりも小さく、言い換えれば、表示部１３２が表示可能な立体限界量まで余裕がある。このような場合には、レンダリング制御部２３５２は、立体画像の立体量（奥行き方向の大きさ）と立体限界量とが略同一になるように、「１０ｃｍ×１０ｃｍ×２０ｃｍ」である仮想ボリュームデータをレンダリング処理部１３６に生成させてもよい。かかる仮想ボリュームデータから生成される視差画像群を用いて表示される立体画像は、「１０ｃｍ×１０ｃｍ×１０ｃｍ」となる。これにより、レンダリング制御部２３５２は、レンダリング処理部１３６に対して、表示可能な最大の立体量にて表示される視差画像群を生成させることが可能になる。すなわち、レンダリング制御部２３５２は、３次元被検体像の３方向比と略同一の３方向比となる立体画像を極力大きいサイズにて表示部１３２に表示させることを可能にする。
【０１３８】
次に、図１６を用いて、第２の実施形態におけるワークステーション１３０による処理の流れの一例を示す。図１６は、第２の実施形態におけるワークステーション１３０による処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１３９】
図１６に示すように、ワークステーション１３０の制御部２３５は、観察者から入力部１３１を介して立体視要求を入力されたか否かを判定する（ステップＳ２０１）。ここで、立体視要求を入力されない場合には（ステップＳ２０１否定）、ワークステーション１３０は、立体視要求を入力されるまで待機する。
【０１４０】
一方、立体視要求を入力された場合には（ステップＳ２０１肯定）、制御部２３５は、画像保管装置１２０からボリュームデータを取得する（ステップＳ２０２）。続いて、取得部１３５１は、かかるボリュームデータに対して行われるレンダリング処理時のレンダリング条件（視差角）に基づいて、３次元被検体像に対する立体画像の縮尺比率を取得する（ステップＳ２０３）。
【０１４１】
続いて、算出部２３５４は、表示部１３２の仕様に基づいて、立体限界量を算出する（ステップＳ２０４）。例えば、算出部２３５４は、上記式（１）及び式（２）により、立体限界量を算出する。
【０１４２】
続いて、レンダリング制御部２３５２は、取得部１３５１によって取得された縮尺比率と、算出部２３５４によって算出された立体限界量とに基づいて、仮想ボリュームデータを生成するようにレンダリング処理部１３６を制御する（ステップＳ２０５）。そして、レンダリング制御部２３５２は、仮想ボリュームデータに対してレンダリング処理を行うようにレンダリング処理部１３６を制御する（ステップＳ２０６）。
【０１４３】
そして、表示制御部１３５３は、レンダリング制御部２３５２によって制御されたレンダリング処理部１３６によって生成された複数の視差画像を表示部１３２に表示させる（ステップＳ２０７）。
【０１４４】
上述してきたように、第２の実施形態によれば、被検体像の各方向における大きさの比率と略同一の比率となる立体画像を表示することができる。
【０１４５】
なお、上述した第１及び第２の実施形態は、その他の実施形態にて実施されてもよい。そこで、以下では、その他の実施形態を示す。
【０１４６】
［並列表示］
上記実施形態においては、ワークステーション１３０は、視差角や立体限界量に基づいて、ボリュームデータの大きさを変化させるので、表示部１３２にて表示される立体画像は小さくなる場合がある（図１１参照）。そこで、ワークステーション１３０の表示制御部１３５３は、仮想ボリュームデータから生成された視差画像群と、レンダリング制御部２３５２によって縮小されていないボリュームデータから生成された視差画像群とを表示部１３２に並列表示させてもよい。図１７を並列表示される立体画像の一例を示す。図１７は、表示部１３２によって並列表示される立体画像の一例を示す図である。
【０１４７】
図１７に示した例において、表示部１３２は、図８に例示した立体画像Ｉ１０と、図１１に例示した立体画像Ｉ２０とを表示する。すなわち、表示部１３２は、図８に例示したボリュームデータＶＤ１０から生成された視差画像群と、図１０に例示した仮想ボリュームデータＶＤ２１、ＶＤ２２等から生成された視差画像群とを表示する。これにより、観察者は、立体画像Ｉ１０を参照することで被検体像を詳細に確認できるとともに、立体画像Ｉ２０を参照することで被検体像の距離感を把握することができる。
【０１４８】
［縮尺比率］
また、上記実施形態においては、取得部１３５１は、縮尺比率として、横方向の縮尺と、縦方向の縮尺と、奥行き方向の縮尺との比率を取得した。しかし、取得部１３５１は、これら３方向における縮尺の比率を取得しなくてもよい。例えば、取得部１３５１は、横方向の縮尺と奥行き方向の縮尺との比率を縮尺比率として取得してもよいし、縦方向の縮尺と奥行き方向の縮尺との比率を縮尺比率として取得してもよい。
【０１４９】
［表示サイズ（表示倍率）］
また、上記実施形態においては、取得部１３５１が縮尺比率を取得し、レンダリング制御部１３５２が縮尺比率に基づいて仮想ボリュームデータをレンダリング処理部１３６に生成させる例を示した。しかし、取得部１３５１は、縮尺比率を取得しなくてもよい。具体的には、取得部１３５１は、横方向（ｘ方向）、縦方向（ｙ方向）及び奥行き方向（ｚ方向）の各々について、表示部１３２にて表示されることが想定される立体画像の３次元被検体像に対する縮尺を取得してもよい。そして、レンダリング制御部１３５２は、取得部１３５１によって取得された各方向における縮尺が、システムで指定されている表示サイズ（表示倍率）と略同一となるように仮想ボリュームデータを生成するようにレンダリング処理部１３６を制御してもよい。
【０１５０】
例えば、表示サイズ（表示倍率）が「０．５」に設定されているものとする。そして、取得部１３５１が、横方向（ｘ方向）の縮尺「０．５」と、縦方向（ｙ方向）の縮尺「０．４」と、奥行き方向（ｚ方向）の縮尺「０．１」を取得したものとする。ここで、表示サイズ（表示倍率）が「０．５」であるので、各方向における縮尺は、「０．５」になることが望まれる。そこで、レンダリング制御部１３５２は、取得部１３５１によって取得された各方向における縮尺が、表示サイズ「０．５」と略同一となるように、ボリュームデータを縮小又は拡大するようにレンダリング処理部１３６を制御する。これにより、ワークステーション１３０は、３次元被検体像の３方向比と略同一の３方向比となる立体画像を表示部１３２に表示することができる。
【０１５１】
［ヘッドトラッキング］
また、上記第２の実施形態においては、上記式（１）及び式（２）に示したように、算出部２３５４は、視距離を所定の位置に想定した想定視距離を用いて、立体限界量を算出した。しかし、算出部２３５４は、ヘッドトラッキング等の技術を用いて、観察位置と立体表示モニタの表示面との視距離を測定してもよい。かかる場合には、算出部２３５４は、上記式（１）及び式（２）において、想定視距離の代わりに、ヘッドトラッキング等により測定した視距離を用いて立体限界量を算出する。
【０１５２】
［処理主体］
また、上記実施形態１及び２においては、ワークステーション１３０が仮想ボリュームデータから生成した視差画像群を表示部１３２に表示する例を示した。しかし、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、ワークステーション１３０は、仮想ボリュームデータから生成した視差画像群を画像保管装置１２０に格納してもよい。かかる場合には、端末装置１４０は、ワークステーション１３０によって生成された視差画像群を画像保管装置１２０から取得し、取得した視差画像群を端末装置１４０が有する立体表示モニタに表示する。これにより、端末装置１４０は、上記図１１及び図１７等に示した立体画像を表示することができる。なお、ワークステーション１３０の算出部２３５４は、端末装置１４０から立体表示モニタの仕様を取得することにより、立体限界量を算出することができる。
【０１５３】
また、上記実施形態において、医用画像診断装置１１０とワークステーション１３０とは一体化されてもよい。すなわち、医用画像診断装置１１０が、制御部１３５又は制御部２３５と同等の機能を有し、仮想ボリュームデータを生成し、生成した仮想ボリュームデータから視差画像群を生成してもよい。
【０１５４】
また、端末装置１４０が、制御部１３５又は制御部２３５と同等の機能を有し、医用画像診断装置１１０や画像保管装置１２０からボリュームデータを取得し、取得したボリュームデータから仮想ボリュームデータを生成し、かかる仮想ボリュームデータから視差画像群を生成してもよい。
【０１５５】
また、上記実施形態においては、レンダリング処理部１３６が、レンダリング制御部１３５２によって制御されることにより仮想ボリュームデータを生成した。しかし、仮想ボリュームデータは、レンダリング処理部１３６以外の処理部によって生成されてもよい。例えば、レンダリング制御部１３５２が、３次元幾何変換処理部１３６２ｂと同等の機能を有することで、仮想ボリュームデータを生成してもよい。
【０１５６】
［視差画像］
また、上記実施形態においては、主に９つの視差画像である視差画像群を生成する例について説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、ワークステーション１３０のレンダリング制御部１３５２やレンダリング制御部２３５２は、２つの視差画像である視差画像群を生成するようにレンダリング処理部１３６を制御してもよい。また、上記実施形態においては、医用画像データであるボリュームデータを例に挙げて説明したが、実施形態は、医用画像データ以外のボリュームデータを用いる場合であってもよい。
【０１５７】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態では、被検体像の各方向における大きさの比率と略同一の比率となる立体画像を表示した上で、ボリュームデータと立体画像とを対応付けるスケール（尺度）を表示する例について説明する。
【０１５８】
なお、第３の実施形態では、ボリュームデータの座標系を（ｘ，ｙ，ｚ）の直交３軸の座標を用いて示す。また、ｘ方向を、実空間座標における水平方向とする。また、ｙ方向を、実空間座標における垂直方向とする。また、ｚ方向を、実空間座標におけるｘｙ平面に垂直な方向、具体的には、「奥行き方向」に対応する方向とする。すなわち、ｚ方向の正方向は、「奥行き方向」となり、ｚ方向の負方向は、「飛び出し方向」となる。また、第３の実施形態では、立体画像空間の座標系を（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の直交３軸の座標を用いて示す。また、Ｘ方向を、立体画像空間座標における水平方向（表示面の横方向）とする。また、Ｙ方向を、立体画像空間座標における垂直方向（表示面の縦方向）とする。また、Ｚ方向を、立体画像空間座標における「奥行き方向」に対応する方向とする。すなわち、Ｚ方向の正方向は、「奥行き方向」となり、Ｚ方向の負方向は、「飛び出し方向」となる。
【０１５９】
ここで、従来、ボリュームデータを所定の切断面で切断した２次元画像を汎用モニタで２次元表示する場合、当該２次元画像とボリュームデータの撮影部位の実空間とを対応付けるＸＹ方向のスケール（尺度）を表示することが行なわれている。なお、ＸＹ方向のスケールとは、モニタに表示されている２次元画像の横方向及び縦方向の長さそれぞれを、当該２次元画像に対応する実空間の長さに換算するものである。図１８は、従来のスケールを説明するための図である。
【０１６０】
例えば、汎用モニタは、図１８に示すように、Ｘ線ＣＴ装置により生成されたボリュームデータをアキシャル面で切断したアキシャル画像とともに、当該アキシャル画像と実空間とを対応付けるＸＹ方向のスケール（尺度）を表示する。ＸＹ方向のスケールを参照することで、汎用モニタの観察者（例えば、読影医等）は、アキシャル画像に描出された関心領域のＸＹ方向のサイズを大まかに把握することができる。
【０１６１】
一方、立体画像は、上述したように、立体画像空間において観察者に立体的に体感されるが、例えば９視差モニタ等の立体表示モニタの観察者は、ＸＹ方向のスケールを参照しても、立体的に体感される立体画像空間におけるサイズ、特に、Ｚ方向のサイズを把握することができない。
【０１６２】
そこで、第３の実施形態に係る端末装置１４０は、立体視可能なモニタにて観察者により立体視される画像と実空間とを対応付ける尺度（スケール）を表示する。かかる第３の実施形態に係る端末装置１４０について、図１９を用いて具体的に説明する。図１９は、第３の実施形態に係る端末装置１４０の構成例を説明するための図である。
【０１６３】
図１９に例示した端末装置１４０は、病院内に勤務する医師や検査技師に医用画像を閲覧させるための装置であり、画像保管装置１２０又はワークステーション１３０からレンダリング処理部１３６が生成した視差画像群（出力用の２次元画像）を取得する。端末装置１４０は、図１９に示すように、入力部１４１と、表示部１４２と、通信部１４３と、記憶部１４４と、制御部１４５と、２次元画像処理部１４６とを有する。
【０１６４】
入力部１４１は、マウス、キーボード、トラックボール等であり、端末装置１４０に対する各種操作の入力を操作者から受け付ける。具体的には、第１の実施形態に係る入力部１４１は、操作者から立体視要求を受け付ける。例えば、入力部１４１は、立体視要求として、操作者が読影用の表示を要望するボリュームデータを指定するための患者ＩＤ、検査ＩＤ、装置ＩＤ、シリーズＩＤ等の入力を受け付ける。
【０１６５】
表示部１４２は、立体表示モニタとしての液晶パネル等であり、各種情報を表示する。具体的には、第１の実施形態に係る表示部１４２は、操作者から各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical  User  Interface）や、立体視画像等を表示する。例えば、表示部１４２は、２視差モニタや、９視差モニタである。以下では、表示部１４２が９視差モニタである場合について説明する。
【０１６６】
通信部１４３は、ＮＩＣ（Network  Interface  Card）等であり、他の装置との間で通信を行う。例えば、第１の実施形態に係る通信部１４３は、入力部１４１が受け付けた立体視要求に関する情報を画像保管装置１２０に送信する。また、第１の実施形態に係る通信部１４３は、立体視要求に応じて、画像保管装置１２０又はワークステーション１３０が送信した視差画像群等を受信する。
【０１６７】
記憶部１４４は、ハードディスク、半導体メモリ素子等であり、各種情報を記憶する。具体的には、第１の実施形態に係る記憶部１４４は、通信部１４３を介して画像保管装置１２０又はワークステーション１３０から取得した視差画像群等を記憶する。また、記憶部１４４は、通信部１４３を介して画像保管装置１２０又はワークステーション１３０から取得した視差画像群の付帯情報（視差数や解像度等）も記憶する。
【０１６８】
制御部１４５は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）やＭＰＵ（Micro  Processing  Unit）等の電子回路、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）やＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）等の集積回路であり、端末装置１４０の全体制御を行なう。
【０１６９】
例えば、制御部１４５は、画像保管装置１２０との間で通信部１４３を介して行なわれる表示要求や、画像保管装置１２０又はワークステーション１３０との間で通信部１４３を介して行なわれる視差画像群等の送受信を制御する。また、例えば、制御部１４５は、視差画像群等の記憶部１４４への格納や、視差画像群等の記憶部１４４からの読み込みを制御する。
【０１７０】
また、第３の実施形態に係る制御部１４５は、表示部１４２に対するＧＵＩの表示や視差画像群の表示を制御する。第１の実施形態に係る制御部１４５は、視差画像群を所定フォーマット（例えば格子状）に配置した中間画像に変換した上で９視差モニタである表示部１４２に表示する。また、第３の実施形態に係る制御部１４５は、２次元画像処理部１４６による画像処理を制御する。
【０１７１】
このような制御部１４５は、取得部１４５ａと、決定部１４５ｂと、出力部１４５ｃとを有する。これらの取得部１４５ａ、決定部１４５ｂ、出力部１４５ｃによる処理については後に説明する。
【０１７２】
２次元画像処理部１４６は、図５を用いて説明した２次元画像処理部１３６３と同様の機能を有する。すなわち、２次元画像処理部１４６は、３次元画像処理部１３６２により生成されたアンダーレイとしての視差画像群に対して、オーバーレイを生成して重畳することで、表示部１４２に対する出力用の２次元画像を生成することができる。
【０１７３】
さて、上述したように、レンダリング処理部１３６は、制御部１３５による制御の下、ボリュームデータから視差画像群を生成する。また、端末装置１４０は、視差画像群を取得して表示部１４２に表示する。これにより、端末装置１４０の操作者である医師や検査技師は、各種情報（目盛り、患者名、検査項目等）が描出された状態で、立体視可能な医用画像を閲覧することができる。
【０１７４】
第３の実施形態に係る端末装置１４０の制御部１４５は、取得部１４５ａ、決定部１４５ｂ、出力部１４５ｃによる処理によって、立体視可能なモニタにて観察者により立体視される画像と実空間とを対応付ける尺度（スケール）を表示することを実現する。以下に、取得部１４５ａ、決定部１４５ｂ、出力部１４５ｃによる処理について説明する各種処理を行う。
【０１７５】
なお、取得部１４５ａと、決定部１４５ｂと、出力部１４５ｃとの処理は、９視差画像が制御部１４５に転送された後に実行される。すなわち、ワークステーション１３０は、端末装置１４０の操作者により指定されたボリュームデータを画像保管装置１２０から取得し、取得したボリュームデータから９視差モニタである表示部１４２に出力するための視差画像群である９視差画像を生成する。例えば、レンダリング処理部１３６は、端末装置１４０の操作者が入力したレンダリング条件（視差数、視差角、投影方法及び視点の位置情報等）に基づいて、９視差画像を生成する。そして、制御部１３５は、レンダリング処理部１３６が生成した９視差画像を端末装置１４０に送信するように通信部１３３を制御する。端末装置１４０の通信部１４３は、受信した９視差画像を制御部１４５に転送する。
【０１７６】
取得部１４５ａは、表示部１４２にて表示される９視差画像の表示サイズに基づいて、立体画像空間の座標と実空間の座標とを対応付ける対応情報を取得する。具体的には、取得部１４５ａは、ＸＹ方向の対応情報を表示サイズに基づいて取得する。なお、表示サイズは、例えば、端末装置１４０の操作者がレンダリング条件とともに入力することで取得される。
【０１７７】
仮に、ボリュームデータが「５００×５００×５００」のボクセルから構成され、１ボクセルが「０．５ｍｍ×０．５ｍｍ×０．５ｍｍ」のサイズであるとする。
【０１７８】
かかる場合、ボリュームデータのｘｙ平面内は、１０ボクセルが５ｍｍに対応する。ここで、表示サイズが「１ボクセル：１．０ｍｍ」である場合、取得部１４５ａは、ＸＹ平面内が「１０ピクセル：１０ｍｍ」であるとする対応情報を取得する。
【０１７９】
ここで、第３の実施形態における端末装置１４０は、上記第１又は第２の実施形態において説明したワークステーション１３０によって生成された視差画像群を表示するので、被検体像の各方向における大きさの比率と略同一の比率となる立体画像を表示することができる。すなわち、ＸＹ方向の対応情報とＺ方向の対応情報とは同一であるので、取得部１４５ａは、ＸＹＺ方向について「１０ピクセル：１０ｍｍ」であるとする対応情報を取得する。これにより、決定部１４５ｂは、ＸＹＺ方向のスケールを「１０ピクセル：１０ｍｍ」と決定する。
【０１８０】
出力部１４５ｃは、９視差画像群及びスケールが表示部１４２にて出力されるように制御する。具体的には、出力部１４５ｃは、スケールのオーバーレイを生成し、更に、生成したオーバーレイをアンダーレイ（９つの視差画像）それぞれに重畳させた出力用の２次元画像を生成するように２次元画像処理部１４６を制御する。
【０１８１】
そして、出力部１４５ｃは、２次元画像処理部１４６が生成した出力用の９つの２次元画像を９視差画像として中間画像に変換して表示部１４２に出力する。これにより、表示部１４２では、立体画像がＸＹＺ方向のスケールとともに重畳表示される。図２０は、Ｚ方向のスケール表示の一例を説明するための図である。
【０１８２】
図２０に示す一例では、表示面に対する飛び出し方向と奥行き方向とで同一の縮尺となるＺ方向のスケールがＸＹ方向のスケールに対して立体感を示すために斜め方向に重畳された形式で表示されている。かかるＺ方向のスケールを参照することで、端末装置１４０の操作者（観察者）は、例えば、立体画像空間において表示面から飛び出している領域（図２０中の黒枠内を参照）の飛び出し方向のサイズを把握することができる。ここで、図２０に示す一例では、飛び出し方向を正方向とするＺ方向のスケールが表示されている。
【０１８３】
なお、スケールは、観察者の要求に応じて、移動することができる。例えば、観察者が入力部１４１のマウスを用いてスケールの位置でクリックした状態でマウスを移動したとする。かかる場合、制御部１４５は、２次元画像処理部１４６に対してスケールの位置が移動されたオーバーレイを再生成するように指示を送出する。これにより、表示部１４２は、観察者のマウス操作に応じてスケールの位置が移動する立体画像を表示させることができる。
【０１８４】
更に、出力部１４５ｃは、立体画像に対して尺度が重畳表示される位置に応じて、尺度を構成する線分の方向が変更されるように制御する。図２１は、移動にともなうＺ方向のスケール表示制御の一例を説明するための図である。
【０１８５】
例えば、出力部１４５ｃは、図２１に示すように、スケールの位置が表示面の右下に移動された場合、Ｚ方向のスケールを右下から左上に向かう方向の線分とするオーバーレイを２次元画像処理部１４６に生成させる。また、出力部１４５ｃは、図２１に示すように、スケールの位置が表示面の右上に移動された場合、Ｚ方向のスケールを右上から左下に向かう方向の線分とするオーバーレイを２次元画像処理部１４６に生成させる。
【０１８６】
また、出力部１４５ｃは、図２１に示すように、スケールの位置が表示面の左下に移動された場合、Ｚ方向のスケールを左下から右上に向かう方向の線分とするオーバーレイを２次元画像処理部１４６に生成させる。また、出力部１４５ｃは、図２１に示すように、スケールの位置が表示面の左上に移動された場合、Ｚ方向のスケールを左上から右下に向かう方向の線分とするオーバーレイを２次元画像処理部１４６に生成させる。
【０１８７】
かかる制御により、観察者は、自身が体感する立体感、特に、飛び出し感に対して違和感のないスケールを参照することができる。
【０１８８】
上述してきたように、第３の実施形態では、Ｚ方向のスケールを表示することができる。また、第３の実施形態において、端末装置１４０は、上記第１又は第２の実施形態において説明したワークステーション１３０によって生成された視差画像群を表示するので、被検体像の各方向における大きさの比率と略同一の比率となる立体画像を表示することができる。すなわち、端末装置１４０は、Ｚ方向のスケールとして、ＸＹ方向のスケールを用いることができる。この結果、第３の実施形態では、立体視可能なモニタにて観察者により立体視される画像と実空間とを対応付ける尺度を表示することができ、観察者が着目する関心領域のサイズを大まかに把握させることができる。
【０１８９】
なお、上述した第３の実施形態は、その他の実施形態にて実施されてもよい。そこで、以下では、その他の実施形態を示す。図２２〜図２４は、第３の実施形態の変形例を説明するための図である。
【０１９０】
［スケールについて］
第３の実施形態は、Ｘ方向及びＹ方向のスケールであるＸＹ方向のスケールが表示面の縦方向に固定される場合について説明した。しかし、ＸＹ方向のスケールは、例えば、図２２の（Ａ）に示すように、操作者（観察者）のマウス操作に応じて、回転移動する場合であってもよい。
【０１９１】
また、第３の実施形態は、Ｘ方向及びＹ方向のスケールをＸＹ方向に統一する場合について説明した。しかし、ＸＹ方向のスケールは、例えば、図２２の（Ｂ）に示すように、Ｘ方向及びＹ方向のスケールとして分割される場合であってもよい。
【０１９２】
また、スケールは、第３の実施形態で説明したように線分により構成される場合に限定されるものではない。例えば、スケールは、図２２の（Ｃ）に示すように、ＸＹ方向のスケールを示す平面と、ＺＸ方向のスケールを示す平面とにより構成される場合であってもよい。また、例えば、スケールは、図２２の（Ｄ）に示すように、ＸＹＺ方向のスケールを一括して示す直方体により構成される場合であってもよい。また、例えば、スケールは、図２２の（Ｅ）に示すように、ＸＹＺ方向のスケールを一括して示す球体により構成される場合であってもよい。ただし、図２２の（Ｃ）〜（Ｅ）に示すスケールを表示する際には、立体画像の視認性の低下を回避するために、スケールの不透明度を例えば「５０％」とする処理が行なわれることが望ましい。
【０１９３】
更に、決定部１４５ｂは、対応情報に応じた尺度として、立体画像空間をグリッド状に分割するグリッド線を決定する場合であってもよい。すなわち、スケールは、図２３に示す一例のように、グリッド線を用いたスケールであってもよい。なお、図２３に示した例において、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向それぞれでグリッド線の間隔は等間隔である。
【０１９４】
このように、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のスケールをグリッド線により立体画像空間全体で表示させることで、観察者は、立体画像の実空間におけるサイズを、全体的に把握することができる。また、スケールをグリッド線により立体画像空間全体で表示させることで、観察者は、立体画像をより立体的に視認することができる。
【０１９５】
更に、決定部１４５ｂは、対応情報に応じた尺度に用いる軸の情報を、立体画像空間の座標軸からボリュームデータ空間の座標軸に変換する場合であってもよい。すなわち、決定部１４５ｂは、立体画像空間のスケールからボリュームデータ空間のスケールへの変換処理を行なってもよい。かかる場合、取得部１４５ａは、ボリュームデータ空間の座標軸に関する情報を、例えば、画像保管装置１２０においてボリュームデータに対応付けられている付帯情報から取得する。
【０１９６】
取得部１４５ａは、例えば、図２４の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、撮影時の被検体の体勢から、実空間に対応するボリュームデータ空間において、ｚ方向が足から頭に向かう方向を正とする方向であり、ｘ方向が右腕から左腕に向かう方向を正とする方向であり、ｙ方向が背側から腹側を正とする方向であるとする情報を取得する。
【０１９７】
ここで、図２４の（Ａ）に示すように、取得部１４５ａにより取得されたレンダリング処理時の視点ｅからの視線方向が、負から正に向かうｚ方向に沿った方向であったとする。かかる場合、決定部１４５ｂは、上述したように、立体画像空間におけるＸＹ方向及びＺ方向のスケールを決定する（図２４の（Ａ）を参照）。更に、決定部１４５ｂは、ＸＹ方向のスケールがｘｙ方向のスケールに対応し、Ｚ方向のスケールがｚ方向のスケールに対応することから、図２４の（Ａ）に示すように、出力用のスケールとして、ｘｙ方向及びｚ方向のスケールを決定する。ここで、決定部１４５ｂは、観察者の視点Ｅから認識される立体画像の奥行き方向がｚ方向の正方向に対応することから、図２４の（Ａ）に示すようにｚ方向の矢印の向きがＺ方向の矢印の向きと逆になるように設定する。
【０１９８】
また、図２４の（Ｂ）に示すように、取得部１４５ａにより取得されたレンダリング処理時の視点ｅからの視線方向が、負から正に向かうｘ方向に沿った方向であったとする。かかる場合、決定部１４５ｂは、上述したように、立体画像空間におけるＸＹ方向及びＺ方向のスケールを決定する（図２４の（Ｂ）を参照）。更に、決定部１４５ｂは、ＸＹ方向のスケールがｙｚ方向のスケールに対応し、Ｚ方向のスケールがｘ方向のスケールに対応することから、図２４の（Ｂ）に示すように、出力用のスケールとして、ｙｚ方向及びｘ方向のスケールを決定する。ここで、決定部１４５ｂは、観察者の視点Ｅから認識される立体画像の奥行き方向がｘ方向の正方向に対応することから、図２４の（Ｂ）に示すようにｘ方向の矢印の向きがＺ方向の矢印の向きと逆になるように設定する。
【０１９９】
ここで、図２４の（Ａ）及び（Ｂ）に例示したように、レンダリング処理時の視点ｅからの視線方向がｘｙ平面や、ｙｚ平面、ｚｘ平面に正対する方向でない場合、ボリュームデータ空間のスケール（以下、Ｖスケール）においてｘｙｚの表記を用いることは適切ではない。かかる場合、決定部１４５ｂは、図２４の（Ｃ）に示すように、立方体の形状でボリュームデータを模式的に示す図形にレンダリング時の視線方向及び投影時の基準面を重畳した画像を２次元画像処理部１４６に生成させ、当該画像とＸＹ方向及びＺ方向のスケールとをＶスケールとしてよい。
【０２００】
このような処理が行なわれることで、観察者は、自身が立体表示モニタで観察する立体画像が、ボリュームデータ空間において如何なる方向からボリュームデータを観察した画像であるかを容易に識別することができる。なお、上記では、立体画像空間のスケールとともに、ボリュームデータ空間のスケールが出力用に決定される場合について説明したが、出力用に決定されるスケールは、ボリュームデータ空間のスケールのみである場合であってもよい。
【０２０１】
ここで、立体画像空間のスケールからボリュームデータ空間のスケールへの変換処理は、図２３を用いて説明したグリッド線をスケールとする場合に適用する場合であってもよい。かかる場合、グリッド線は、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向それぞれに沿った直線又は曲線により表示される。グリッド線を用いたボリュームデータ空間のスケールを用いる場合、図２４の（Ｃ）に示すような処理を行なうことなく、観察者に対して、立体表示モニタで観察する立体画像が、ボリュームデータ空間において如何なる方向からボリュームデータを観察した画像であるかを容易に識別させることができる。
【０２０２】
［スケール表示について］
第３の実施形態では、出力部１４５ｃが決定部１４５ｂにより決定されたスケールが表示されるように制御する場合について説明した。しかし、スケールは、観察者の要望によっては、非表示とされる場合であってもよい。すなわち、出力部１４５ｃは、決定部１４５ｂにより決定されたスケールを立体表示モニタの観察者の要求に応じて出力するか否かを制御する場合であってもよい。
【０２０３】
すなわち、観察者が立体画像を観察する際に、表示されているスケールが不要であると判断する場合がある。かかる場合、例えば、観察者である端末装置１４０の操作者は、入力部１４１を介して、スケールの非表示要求を入力する。これにより、出力部１４５ｃは、表示されているスケールを非表示とするために、スケールのオーバーレイが重畳される前の９視差画像を中間画像に変換して、表示部１４２に出力する。
【０２０４】
［システム構成］
第３の実施形態では、端末装置１４０において、対応情報の取得、スケールの決定及びスケールの出力が行なわれる場合について説明した。しかし、第３の実施形態は、ワークステーション１３０において、対応情報の取得、スケールの決定及びスケールの出力が行なわれる場合であってもよい。かかる場合、制御部１３５は、取得部１４５ａに対応する処理部と、決定部１４５ｂに対応する処理部と、出力部１４５ｃに対応する処理部とを有する。取得部１４５ａに対応する処理部は、対応情報を取得し、決定部１４５ｂに対応する処理部は、対応情報に基づいて、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のスケールを決定する。
【０２０５】
そして、出力部１４５ｃに対応する処理部は、９視差画像及びスケールが表示部１４２にて出力されるように制御する。具体的には、かかる処理部は、スケールのオーバーレイを生成し、更に、生成したオーバーレイをアンダーレイ（９つの視差画像）それぞれに重畳させた出力用の２次元画像を生成するようにレンダリング処理部１３６を制御する。そして、出力部１４５ｃに対応する処理部は、レンダリング処理部１３６が生成した出力用の９つの２次元画像を９視差画像として端末装置１４０に送信するように通信部１３３を制御する。端末装置１４０の通信部１４３は、受信した９視差画像を制御部１４５に転送し、制御部１４５は、９視差画像を中間画像に変換して表示部１４２に出力する。これにより、表示部１４２では、立体画像がＸＹＺ方向のスケールとともに表示される。
【０２０６】
なお、上記実施形態においては、ワークステーション１３０が視差画像群の生成を行なう場合について説明した。しかし、視差画像群の生成は、医用画像診断装置１１０により行なわれる場合であってもよい。かかる場合、対応情報の取得、スケールの決定及びスケールの出力は、医用画像診断装置１１０により行なわれる場合であってもよい。また、上記実施形態で説明した「対応情報の取得、スケールの決定及びスケールの出力」に関する処理は、医用画像診断装置１１０のみで行なわれる場合や、ワークステーション１３０のみで行なわれる場合、端末装置１４０のみで行なわれる場合であってもよい。また、上記実施形態で説明した「対応情報の取得、スケールの決定及びスケールの出力」に関する処理は、医用画像診断装置１１０とワークステーション１３０との間で行なわれる場合や、医用画像診断装置１１０と端末装置１４０との間で行なわれる場合であってもよい。
【０２０７】
すなわち、上記の実施形態で説明した「対応情報の取得、スケールの決定及びスケールの出力」に関する処理は、画像処理システム１に含まれる各装置の各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
【０２０８】
以上、説明したとおり、第３の実施形態によれば、立体視可能なモニタにて観察者により立体視される画像と実空間とを対応付ける尺度を表示することができる。
【０２０９】
なお、上記実施形態において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部又は一部を手動的に行うこともでき、あるいは、手動的に行われるものとして説明した処理の全部又は一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。この他、上述文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【０２１０】
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、ワークステーション１３０の制御部１３５をワークステーション１３０の外部装置としてネットワーク経由で接続するようにしてもよい。
【０２１１】
また、上記実施形態におけるワークステーション１３０や端末装置１４０が実行する処理をコンピュータが実行可能な言語で記述したプログラムを作成することもできる。この場合、コンピュータがプログラムを実行することにより、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、かかる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に読み込ませて実行することにより上記実施形態と同様の処理を実現してもよい。例えば、かかるプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ブルーレイ等に記録される。また、かかるプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することもできる。
【０２１２】
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】
【０２１３】
１  画像処理システム
１１０  医用画像診断装置
１２０  画像保管装置
１３０  ワークステーション
１３５  制御部
１３６  レンダリング処理部
２３５  制御部
１３５１  取得部
１３５２  レンダリング制御部
１３５３  表示制御部
２３５２  レンダリング制御部
２３５４  算出部
【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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【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１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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