(57)【要約】【課題】  画像の効率的な送信及び観察のための３Ｄ医用画像のデータ圧縮／復元。【解決手段】  撮像される３次元ボリュームの連続する断面画像のグループを示すデータを受信する（２４）。連続する断面画像のグループは、ｚ軸方向に第１の距離分解能と、ｚ軸に直交するｘ軸及びｙ軸方向に第１の空間分解能とを有する。ウェーブレット変換などによって、連続する断面画像のグループをｚ軸方向において変換し（２６）、このグループの軸方向変換表示を生成し、該軸方向に変換表示が、第１の距離分解能より低い第２の距離分解能を有するようにする。ｘ軸及びｙ軸方向において、軸方向変換表示を変換（２８）し、空間的変換表示を生成する。装置は、グループを示すデータを受信し、連続する断面画像のグループをｚ軸方向に変換する処理モジュール（１４）を含む。【選択図】      図１
2005152645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像される３次元ボリュームの連続する断面画像のグループを示すデータを受信する段階（２４）を含む医用画像データを処理する方法であって、
前記断面画像の各々がｚ軸方向に垂直であり、前記連続する断面画像のグループが、ｚ軸方向に第１の距離分解能を有すると共に、ｚ軸に直交するｘ軸及びｙ軸方向に第１の空間分解能を有し、
前記方法が更に、
前記連続する断面画像のグループをｚ軸方向に変換して、前記第１の距離分解能より低い第２の距離分解能を有する前記グループの軸方向変換表示を生成する段階（２６）を含む方法。
【請求項２】
前記軸方向変換表示から前記グループの再構成を可能とする再構成データを生成する段階を更に含む請求項１の方法。
【請求項３】
前記軸方向変換表示を観察者に提供する段階（３８）と、
前記第１の距離分解能で前記グループの再構成を可能とする再構成データをプログレッシブに提供する段階と、
を更に含む請求項２の方法。
【請求項４】
前記連続する断面画像のグループを変換する段階が、前記データに対してウェーブレット変換を実行する段階（２６）を更に含む請求項１の方法。
【請求項５】
前記軸方向変換表示のエントロピー符号化を実行する段階（３０）を更に含む請求項１の方法。
【請求項６】
前記軸方向変換表示をｘ軸及びｙ軸方向に変換し（２８）て、前記第１の空間分解能より低い第２の空間分解能を有する前記軸方向変換表示の空間変換表示を生成する段階を更に含む請求項１の方法。
【請求項７】
前記軸方向変換表示を変換する段階が、ウェーブレット変換と差分パルス・コード変調予測とから成るグループから選択される圧縮手法を実行する段階を更に含む請求項６の方法。
【請求項８】
前記空間変換表示を観察者に提供する段階（３８）と、
前記空間変換表示の再構成を可能にする情報をプログレッシブに提供する段階と、
を更に含む請求項６の方法。
【請求項９】
前記空間変換表示のエントロピー符号化を実行（３０）する段階を更に含む請求項６の方法。
【請求項１０】
軸方向に変換された断面画像のグループの第１の表示を提供する段階（３８）を含む医用画像データを処理する方法であって、
前記第１の表示は、前記断面画像のグループの選択を可能にする第１の距離分解能と第１の空間分解能とを有し、
前記方法が更に、
前記断面画像の第２の表示をプログレッシブに提供する段階を含み、
前記第２の表示は、前記第１の距離分解能より比較的高い第２の距離分解能を有し、且つ前記第１の表示の軸方向詳細より比較的大きな軸方向詳細を提供することを特徴とする方法。
【請求項１１】
医用画像データを処理する装置であって、
撮像される３次元ボリュームの連続する断面画像のグループを示すデータを受信するように構成され、前記断面画像の各々がｚ軸方向に垂直であり、前記連続する断面画像のグループがｚ軸方向に第１の距離分解能を有すると共に、ｚ軸に直交するｘ軸及びｙ軸方向に第１の空間分解能を有するプロセッサ・モジュールと、
前記連続する断面画像のグループをｚ軸方向に圧縮して、第１の距離分解能より低い第２の距離分解能を有する前記グループの軸方向変換表示を生成するように構成されたプロセッサ・モジュールと、
を備える装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、データ処理に関し、より具体的には、画像の効率的な送信及び観察のための３Ｄ医用画像のデータ圧縮／復元に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ断層撮影（ＣＴ）、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）、及び陽電子放射断層撮影（ＰＥＴ）などの従来の医用イメージングシステムは、撮像される身体部分を示す３次元（３Ｄ）データを典型的には２次元（２Ｄ）画像の「スライス」の形式で生成する。各スライスは、身体部分の異なる断面を表すことができ、各スライスは、隣接するスライスにわずかに重なることができる。放射線専門医に重要な診断情報を提供する一方で、大量の画像データを記憶するには、相当な情報記憶容量が必要となる。更に、遠隔位置で観察するためのこのようなデータの通信は、比較的高帯域幅のデータ・リンクを必要とする可能性がある。医用画像保管管理システム（ＰＡＣＳ）が、高帯域幅ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）を介して、又は広域ネットワーク（ＷＡＮ）などの狭帯域幅アプリケーションを介して、最大分解能及び多重分解能画像を提供することによるなどの医療産業において必要とされる大画像データを処理するように提案されてきた。しかしながら、狭帯域幅アプリケーションにおいて、必要な伝送帯域幅を低減し、伝送速度を向上させるために、場合によってはデータを圧縮する必要がある。このような圧縮画像は、遠隔クライアント・コンピュータでの受信の際、後で復元される。
【０００３】
ＣＴ、ＭＲＩ、又はＰＥＴスキャナなどの医用画像スキャナは、このようなスキャナが以前生成可能であったものよりもますます薄いスキャン・スライスを提供することできる。例えば旧来の技術のスキャナは、１つの撮像された身体部分につき１８０のスキャン・スライスを提供することができたが、より最新の技術を組み込んだスキャナは、同じ撮像された身体部分につき最大１５００までのスキャン・スライスを提供することができる。より薄いスライスは、以前の比較的厚いスライスよりも高い分解能をもたらすと共に、放射線専門医が検査するのに必要な画像スライスの量が最大で８倍まで増加した。次第に大量となるスキャン・スライスの検査に対する要求が増大した結果、放射線診断時間がこれに対応して増加した。
【０００４】
診断処理をより効率的にするために、放射線専門医は、通常、２つの方法を用いて画像スキャンを検査する。すなわち、放射線専門医はスキャン・スライスを飛ばして読むことができるか、或いは、ｚ軸方向（すなわち軸方向）で分解能が低減されており、且つ軸方向に直交する空間方向（すなわちｘ軸及びｙ軸方向）で最大分解能を有する、より厚い、すなわち「平均化された」スライスを要求することができる。放射線専門医が後者の方法を選択する場合には、スキャナ・コンソールは画像を再処理して、より厚い、平均化されたスキャン画像を生成する必要がある。次に、放射線専門医が再処理した平均化スライスよりも高い分解能を所望する場合には、スキャナ・コンソールは、要求された分解能、すなわち厚みでスキャンされた画像スライスを再生成する必要がある。従って、スキャンされた画像スライスは、放射線専門医が異なる距離分解能を所望する毎に、再生成及び再送信を必要とすることができる。医用画像データの３Ｄ変換は、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸方向で画像を同時にウェーブレット変換をするなどの画像観察効率を改善するように提案されてきたが、該ウェーブレット変換が各３Ｄ方向における分解の各レベルについて実行されることから、このような方法は平均化フレームを最大空間分解能で提供することはできない。
【特許文献１】米国特許第５８８０８５６号
【特許文献２】米国特許第６５６７０８１号
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
医用画像データ処理の方法は、本明細書において、撮像される３次元ボリュームの連続する断面画像のグループを示すデータを受信する段階を含み、断面画像の各々はｚ軸方向に垂直であるものとして説明される。連続する断面画像のグループは、ｚ軸方向に第１の距離分解能と、ｚ軸に直交するｘ軸及びｙ軸方向に第１の空間分解能とを含む。当該方法は更に、連続する断面画像のグループをｚ軸方向に変換して、グループの軸方向変換表示を生成する段階を含み、該軸方向変換表示は、第１の距離分解能より低い第２の距離分解能を有する。
【０００６】
医用画像データを処理する装置は、本明細書において、撮像される３次元ボリュームの連続する断面画像のグループを示すデータを受信するように構成されるプロセッサ・モジュールを含むものとして説明される。当該装置は更に、連続する断面画像のグループをｚ軸方向に圧縮して、グループの軸方向変換表示を生成するように構成されるプロセッサ・モジュールを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
特定の状況においては、コンピュータの効率性又は管理の容易さの理由から、図示されるフロー・チャートのブロックの順序を、当業者によって再配置することができる。図面に示される本発明の実施形態の詳細を参照して本発明を説明するが、これらの詳細は、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
【０００８】
本発明の発明者らは、下位ボリューム、すなわち幾つかの個別のスライスのセットをウェーブレット変換などによりｚ軸方向に変換すると共に、ｘ軸及びｙ軸方向の最大空間分解能を保持することによって、スライスの当初要求された平均化された厚いスラブ表示を生成することができることを新規に確認した。その結果、放射線専門医が観察するために画像を効率的に復元することができ、最初に比較的低い分解能モードでデータ全体を迅速にナビゲートして、次に、かかるデータを放射線専門医が通常検査する方法に合わせた直観的ブラウジング技術において、比較的高分解能の観察領域を選択することができる。本明細書で用いられる圧縮という用語は、１つの画像又は一連の画像を表示するのに必要なデータ量を低減する方法を意味し、ウェーブレット変換；離散コサイン変換（ＤＣＴ）による変換、例えば、差分パルス符号変調（ＤＰＣＭ）符号化を含む予測符号化変換；並びに、例えば算術符号化、ランレングス符号化（ＲＬＥ）、及びハフマン符号化を含むエントロピー符号化などといった方法を含むことができる。圧縮に加えて、画像のプログレッシブ表示は、当該技術分野で理解されるように、最初に比較的低い、すなわち粗い分解能をブラウジング用に提供し、放射線専門医が関心領域を見つけるために厚いスラブ全体をナビゲートするときには比較的高い、すなわち精細な分解能データをロードすることにより、送信遅延を隠すのに用いることができる。
【０００９】
更に、圧縮は、画像をｘ軸及びｙ軸方向に変換することによりｚ軸方向に圧縮された厚いスラブ上で実行することができる。更に別の態様において、圧縮データは更に、特にｚ軸方向において画像の相関関係を利用するよう符号化することができ、これは更なる圧縮ゲインをもたらす。例えば、隣接するスキャン画像は、スライス毎の変化が比較的小さく、すなわち比較的相関性が高いものとすることができ、より高い圧縮ゲインが可能である。従って、特にＷＡＮリンクなどの低帯域幅の通信リンクを有するクライアントにおいては、２Ｄ圧縮方式に比べてデータ送信回数を低減することができる。ｚ軸方向に設定されたデータの圧縮は、放射線専門医による低分解能の観察に望ましい平均化された厚いスラブを有利に生成し、また、ｚ軸方向における画像の相関関係により圧縮比の改善が可能である。更に、ｚ軸方向のウェーブレット変換処理は、信号の近似バージョンを形成するデータの重み付け平均の生成に影響を及ぼす。従って、ウェーブレット変換はノイズを有利に抑制し、その結果画質が改善される。
【００１０】
全てのフレームを復号化した後にフレームを平均化して厚いスラブを生成することを必要とすることができる（同時３Ｄウェーブレット変換などの）これまでの画像圧縮方法とは異なり、本発明においては、厚いスラブは圧縮情報を復元する間に生成することができ、従って、従来の方法よりも必要な計算オーバーヘッドが少なく、より高速に観察される。有利には、復元処理で生成された厚いスラブは複合スライスの平均表示となり、特に軸方向において画像の好都合なプログレッシブ復号化が可能になる。最初に厚いスラブ表示を与えることにより、観察者が最初の厚いスラブ表示で満足する場合には、復元に必要とされるデータは、従来方法で通常必要とされるデータよりも少なくなる。更に、放射線専門医は、異なるスラブの厚みの画像を再生成するようにスキャナに命令するのではなく、より精細なスラブの厚みを選択するようにより多くのデータを復元することによって、スラブの厚みを「オン・ザ・フライ」に選ぶことができる。更に、空間的に圧縮された厚いスラブ表示から完全に再構成された（可逆性の）画像への全ての復元情報は、同じビット・ストリームで符号化することができ、ローカル・ストレージ空間において必要な要件を低減することができる。更に、量子化手法などの不可逆圧縮法を用いて、ビット・ストリームで符号化するためにデータを圧縮することができる。
【００１１】
図１は、本発明の態様を具現化した３Ｄ医用画像処理システム１０の例示的なブロック図を示す。一般に、システム１０は、ＣＴ、ＭＲＩ、又はＰＥＴスキャニング・システムなどのイメージングシステム１２と、該イメージングシステム１２からのイメージングデータを記憶及び圧縮し、ＬＡＮ／ＷＡＮ１６などの通信リンクを介して圧縮情報を送信するサーバ１４とを含む。システム１０はまた、サーバ１４からの圧縮情報を受け取り且つ該圧縮情報を復元するためのクライアント・コンピュータ１８と、復元された情報を表示するためのディスプレイ２０とを含む。クライアント１８を操作する放射線専門医は、サーバ１４からの画像を要求することができ、該サーバ１４は、例えば、クライアント１８に対してプログレッシブに符号化されたデータ・ストリームで提供される圧縮画像を供給することにより応答することができる。本発明の圧縮及び復元の態様は、下記でより詳細に説明する。
【００１２】
図２は、３Ｄ医用画像情報を処理する例示的な方法のフロー・チャート２２を示す。最初に、画像を示すデータが、例えばサーバ１４で受信される２４。データは、医用イメージングシステム１２によってスキャンされた人体の一部などの３Ｄボリュームの連続断面をそれぞれ示すことができ、該断面は軸方向、すなわちｚ軸方向にほぼ垂直である。受信後、ｚ軸方向において１次元のウェーブレット分解を実行することによるなどの、ｚ軸方向２６においてデータを圧縮することができる。当該技術分野において理解されるように、画像のウェーブレット分解は、画像及び情報の分解能が低減されたバージョンを生成し、これにより最大分解能で元の画像の再現が可能になる。ウェーブレット変換を用いる３Ｄ医用イメージ圧縮／復元方式の実施例は、Ｂｉｌｇｉｎ，  Ａ．，  Ｚｗｉｅｇ，  Ｇ．，  Ｍａｒｃｅｌｌｉｎ，  Ｍ．  Ｗ．「Ｔｈｒｅｅ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  ｉｍａｇｅ  ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｗｉｔｈ  ｉｎｔｅｇｅｒ  ｗａｖｅｌｅｔ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍｓ」Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｏｐｔｉｃｓ，Ｖｏｌ．３９、ｎｏ．１１（２０００年４月１０日），ｐｐ．１７９９−１８１４で見ることができ、これは引用により本明細書に組み込まれる。本発明の１つの態様において、データは、サブセット内に含まれる幾つかの画像スライスを示すデータを含む、データのサブセット、すなわち下位ボリュームに分割することができる。各下位ボリュームは、例えば２、４、８、又は１６の隣接するスライスを表す情報を含むことができる。しかしながら、下位ボリュームには任意の数のスライスを含むことができる点は理解されるべきである。ウェーブレット分解は、下位ボリュームの各々に対して個別に実行することができ、「厚いスラブ」の第１の圧縮表示を生成する。有利なことに、ウェーブレット分解は、下位ボリュームの複合スライス全てのｚ軸方向における平均を表示する、厚いスラブをもたらす。
【００１３】
図３は、３Ｄボリュームの例示的なウェーブレット分解のサブバンド境界を示す。図３に示されるウェーブレット分解方式において、複数レベルの分解が実行される。図３は、厚いスラブ４０などの、３Ｄボリュームの例示的なウェーブレット分解のサブバンド境界を示し、該サブバンド境界は分解レベルを示している。例えば、８つのスライスを含む厚いスラブ４０において、サブバンド境界４２、４４、及び４６で示されるｚ軸方向の３つの分解レベルを実行して、スラブ４０の第１の圧縮表示を形成することができる。スライスの各々が０．６２５ミリメートル（ｍｍ）の厚みを（厚いスラブの連続するスライスの間に重なりが無く）有する場合には、ｚ軸方向の１レベルのウェーブレット分解後には４つの分解能が低減された表示が生成され、各表示は、２つの最大分解能スライスに対応し、厚さ１．２５ｍｍ（２スライス×１スライスにつき０．６２５ｍｍ）の平均化されたスライスを表示する。ｚ軸方向の第２レベルのウェーブレット分解後には、厚さ２．５ｍｍ（４スライス×１スライス当たり０．６２５ｍｍ）を表す、２つの低減された分解能表示が生成される。第３レベルの分解後には、１つの低減された分解能表示が生成され、厚さ５ｍｍ（８スライス×１スライス当たり０．６２５ｍｍ）の合計の厚いスラブを表す。こうした圧縮方式は、ｚ軸に直交する空間方向、すなわちｘ−ｙ軸方向における厚いスラブ４０の分解能は保持される。有利には、分解されたスラブの空間的次元に対応するｚ軸ウェーブレット分解係数だけが、ｚ軸方向における厚いスラブ４０の最低分解能バージョンに対応する最高レベルの分解を再構成するのに必要とされる。
【００１４】
図２のフロー・チャートに戻ると、ｚ軸方向のウェーブレット変換２６の後、厚いスラブ４０の各々で結果として得られた第１の変換表示は、ｘ軸方向及びｙ軸方向で更に変換して、第２の変換表示を生成することができる。従って、空間方向、すなわちｘ−ｙ方向における厚いスラブ４０の分解能を低減して、プログレッシブ表示方式でより効率的に送信することができる。例えば、ｘ軸方向及びｙ軸方向で交互に分解することによりウェーブレット分解を実行して、図３の空間サブバンド境界４８、５０、５２、５４、５６、５８で示されるような、プログレッシブに低減された空間分解能表示を生成することができる。別の態様において、ＤＰＣＭ変換を用いて、ｘ軸方向及びｙ軸方向における第１の変換表示を非相関化して予測残留による第２の変換表示を生成することができる。ｘ軸方向及びｙ軸方向の変換後、当業者には理解されるように、第２の変換表示は不可逆圧縮方式を用いて任意選択的に量子化２９することができる。
【００１５】
表示は、厚いスラブ４０を含むスライス間の画像相関関係を利用するエントロピー符号化段階３０を実行することにより圧縮することができる。例えば、算術符号化又はハフマン符号化などのエントロピー符号化は、例えばウェーブレット変換又はＤＰＣＭ変換後に得られた下位ボリュームの変換後に実行して、エントロピー圧縮情報を生成することができる。本発明の１つの例示的な形式において、ハフマン符号化方式は、変換された表示又は予測残留による表示に適用することができる。
【００１６】
図４Ａは、ウェーブレット変換された画像データに対してハフマン符号化６０を実行するエントロピー・エンコーダ６０の例示的なブロック図を示す。ウェーブレット変換６２を実行し、（上述のような第２の変換表示などの）変換画像データを生成した後、変換画像データに対してハフマン・コーディング６６を実行して、圧縮された画像データを生成することができる。更に、ハフマン・コーディングテーブルを生成して６４、ハフマン・コーディング６６に用いることができる。ハフマンテーブルへの登録は、データ相関統計に応じて動的に更新することができ、これにより適応符号化を行うことができる。本発明の１つの態様において、ハフマン・コーディングテーブルはまた、クライアントに送信される圧縮画像ビット・ストリーム内に含めることができ、クライアント１８においてより効率的なハフマン復号化が可能になる。上述の圧縮方式は、例えばイメージングシステム１２からの未処理の画像データを受信した後に実行し、圧縮データとして格納して、サーバ１４の必要な記憶装置容量を低減することができる。別の態様において、未処理の画像データは圧縮されずに格納することができ、データの圧縮は、データ要求を受信したときに「オン・ザ・フライ」で実行することができる。
【００１７】
エントロピー符号化３０後、結果として得られたエントロピー圧縮情報をビット・ストリーム内に符号化することができ、例えば、クライアント１８での厚いスラブのプログレシブ復号化が可能になる。図５Ａは、ｚ軸方向にウェーブレット変換され、ｘ−ｙ軸方向にＤＰＣＭ変換された厚いスラブなどの画像のプログレッシブ符号化における例示的なビット・ストリーム６８を示す。
【００１８】
ビット・ストリーム６８はヘッダー７０を含み、該ヘッダーは例えば、分解能方式のバーション番号、順方向変換のタイプ、ウェーブレット分解のレベル数、列及び行の値、各下位ボリュームに使用されたスライス数、及びウェーブレットのサブバンドの圧縮サイズを含む。ヘッダー７０情報の後に、画像データに適用されるエントロピー・コードを復号化するための、ハフマン・コードテーブル７２などのエントロピー復号化テーブルが続くことができる。ハフマン・コードテーブル７２の後には、プログレッシブ符号化フォーマットなどの圧縮データを与えることができる。本発明の１つの態様において、最低分解能、すなわち最高分解レベルｎ（例えば、図３のサブバンド４６で示される第３のｚ軸分解結果に対応する）の圧縮データを、ビット・ストリームの第１のデータ部分７４に与える。更に、現行レベルｎでのｘ軸及びｙ軸方向の２Ｄ圧縮のＤＰＣＭ係数のようなＤＰＣＭデータは、第１のデータ部分７４において符号化される。レベルｎのデータに続いて、次に高い分解能すなわち次に低い分解レベルであるレベルｎ−１の圧縮データを、ビット・ストリームの第２のデータ部分７６に与える。第２のデータ部分７６もまた、レベルｎ−１のｘ軸及びｙ軸方向における２Ｄ圧縮のＤＰＣＭデータを含むことができる。ビット・ストリームは、第１の分解レベル１に対応する圧縮データが符号化された最後のデータ部分７８に到達するまで、上述のようにプログレッシブに符号化することができる。部分７８もまた、レベル１のＤＰＣＭデータを含むことができる。
【００１９】
図５Ｂは、ｚ軸方向にウェーブレット分解した後にｘ軸及びｙ軸方向にウェーブレット分解することによって画像をプログレッシブ符号化する、別の例示的なビット・ストリーム８０構成を示している。ビット・ストリーム８０は、ヘッダー８２を含み、その後にハフマン・コードテーブル８４などのエントロピー復号化テーブルが続く。ハフマン・コードテーブル８４の後に、プログレッシブ符号化フォーマットの圧縮データを与えることができる。ビット・ストリームの第１のデータ部分８６は、例えば図３のサブバンド４６で示された第３のｚ軸分解結果に対応する圧縮データなどの、最低分解能すなわち最高分解であるレベルｎの圧縮データ用に確保される。本発明の態様において、第１のデータ部分８６は、変換されたｘ軸及びｙ軸データが更にプログレッシブ符号化され、ｚ軸方向に変換されたレベルｎのデータの更なる圧縮を表している。更に、後続の部分９２、９４は、対応する変換されたｘ軸及びｙ軸データがプログレッシブ符号化されたものとすることができる。
【００２０】
例えば、第１のデータ部分８６は、ｘ軸及びｙ軸方向のウェーブレット分解のレベルに対応する小部分にプログレッシブ分割することができる。プログレッシブ符号化方式に従って、最低分解能すなわちｘ軸及びｙ軸方向の最高分解レベルの（例えば、図３の分解レベル５８で示されたｘ軸及びｙ軸分解の第３レベルに対応する）圧縮データは、第１の小部分８８に格納される。プログレッシブに高くなる分解能の圧縮データは、連続する小部分内に、最後の小部分９０が最高分解能すなわちｘ軸及びｙ軸方向の分解の最低レベルの圧縮データを含むように格納することができる。第１のデータ部分８６の後は、次に高い分解能すなわち次に低い分解レベルであるレベルｎ−１のｚ軸圧縮データがビット・ストリームの第２のデータ部分９２に与えられる。レベルｎ−１は、レベルｎと同様の方法でｘ−ｙサブバンド（図示せず）に更に分割することができる。第２のデータ部分９２の後にプログレッシブに高くなる分解能レベルが続き、ビット・ストリームの最後のデータ部分９４には、第１の分解レベルであるレベル１に対応する圧縮データが符号化されるようになる。
【００２１】
図２に戻ると、圧縮データが符号化された後、プログレッシブなビット・ストリームは、例えば、クライアントの要求によりクライアント１８に送信する３４ことができる。ビット・ストリームがクライアント１８で受信されると、ビット・ストリーム内の符号化された圧縮データをプログレッシブに復元して３６、所望の画像の増大する精細な分解能表示をプログレッシブ表示する３８ことができる。例えば、ビット・ストリームは、クライアント１８に到達した情報の順番で時系列に復号化することができ、その結果、ビット・ストリームの第１のデータ部分に格納された比較的低い分解能情報は、最初の比較的低い分解能画像を生成するのに使用可能であり、その後、後で受信されたビット・ストリームのデータ部分に含まれる、増大する分解能情報が続くようにする。本発明の１つの態様において、復号化段階３６は、受信された圧縮データのエントロピー復号化を含むことができる。図４Ｂは、画像データをウェーブレット逆変換１０２する前に、ハフマン復号化１００などのエントロピー復号化を実行するエントロピー・デコーダ９６の例示的なブロック図を示す。ハフマン復号化１００は、例えば、受信された圧縮ビット・ストリームに含まれるハフマン復号化テーブル９８を用いて実行することができる。ハフマン・コーディング／復号化は、エントロピー符号化／復号化の単に実施例にすぎず、本発明を限定するものとして解釈すべきでないことは理解されるであろう。
【００２２】
図６は、図２に示されるプログレッシブ表示段階３８の間に表示される、復元画像をナビゲートするフロー・チャート１０４である。動作中、放射線専門医などの観察者は、クライアント１８において所望の画像を観察するためにサーバ１４に要求を送信する。例えば、放射線専門医は、一連の厚いスラブ画像の中から特定の厚いスラブを観察するように要求することができる。サーバ１４は、要求された厚いスラブ画像を圧縮及びプログレッシブ符号化されたビット・ストリームで送信することにより応答する。受信すると、クライアント１８は、画像を復元し、ビット・ストリームの最初に符号化された低分解能データに対応する粗い（すなわち比較的低い分解能の）画像のバージョンを表示する１０６。例えば、放射線専門医は、図３に示されるサブバンド境界５８で示されるサブバンド・レベル５９に対応する、最低分解能画像すなわち第２の圧縮表示を最初に受信することができる。
【００２３】
放射線専門医が、精緻化すること、すなわち比較的高い分解能の画像を取得１０８することを望む場合には、所望の分解能に達するまでより精細なすなわち比較的分解能が高い画像をナビゲートするよう要求することができる１１０。放射線専門医が比較的高い分解能画像を要求するにつれて、ビット・ストリームのより多くのデータ部分が次第に復号化され、プログレッシブに高くなる分解能の画像のバージョンが得られる。本発明の１つの態様において、表示の分解能を増大させる最初の要求は、変換されたデータがビット・ストリーム内で符号化される時系列順番に対応する、ｘ軸及びｙ軸方向における画像データの再構成を呼び出すことになる。ｘ軸及びｙ軸変換情報の全てが再構成された後に、下位ボリュームの平均化された厚いスラブ像を含む最大空間分解能バージョン、すなわち第１の変換表示が表示用に与えられる。次いで、より高い分解能の下位ボリュームが要求されると、ビット・ストリームのｚ軸変換データは、プログレッシブに再構成されて、次第により高い分解能、すなわち軸方向でプログレッシブに「非平均化された」厚いスラブ像が与えられる。増大する軸方向分解能は、下位ボリュームの最大分解能に達するまでプログレッシブに表示することができる。例えば、下位ボリュームを含む１つの個別のスライスを観察するためには、放射線専門医が所望のスライスに対応する下位ボリュームを選択すると、該下位ボリュームが最大限まで復号化される。下位ボリュームが、例えば８つの個別のスライスを含む場合には、下位ボリュームは、厚いスラブを含む８つの個別のスライスのいずれかを観察できるように完全に復号化される。
【００２４】
従って、全体の再構成ビット・ストリームの受信が完了すると、完全に復元された画像はクライアント１８にローカルに格納することができ、或いは、圧縮画像情報をクライアント１８に連続的に流して、放射線専門医が画像の異なる分解能を要求した際に所望の分解能の画像を提供することができる。所望された高いレベルの分解能に達したときに、放射線専門医が比較的低い、すなわち粗い分解能の画像を観察することを所望する１１２場合（例えば、比較的低い分解能の画像を再生成するにはより少ない情報しか要求されないので、低分解能モードで高速にデータ全体をナビゲートするため）には、放射線専門医は、より低い分解能表示の観察に戻る１１４ことを選択することができる。従って、所望の分解能レベルはサーバ１４から要求することができ、所望の分解能の適正な圧縮情報は、ビット・ストリームから抽出することができる。ビット・ストリームの情報をクライアント１８にローカルに記憶することができる場合には、所望の分解能画像は、ローカルに格納された圧縮情報から抽出することができる。従って、放射線専門医が比較的高い分解能画像の観察を所望する場合、受信されたビット・ストリームから画像データを抽出すること、又は事前にローカルに格納された圧縮データから画像データを抽出することなどにより、画像を更に精緻にすることができる。特に、放射線専門医が、画像データをナビゲートして比較的高い分解能で観察したい画像領域の位置を特定するために、比較的高い分解能画像を要求しないのであれば、上述の手順は有利に伝送帯域幅を保護し、且つ処理要件を低減するものである。所望の分解能レベルの画像が表示されると、これ以上圧縮画像情報を提供する必要はなく、追加の復元を実行する必要もない。重要なことには、この技術によって、放射線専門医は、診断するのに必要な関心領域を見つけ出す前に多数の高分解能画像を選び取ることを必ずしも必要とせずに、診断に必要な適正量の情報を選択することができる。有利には、従来の方法に比較して放射線専門医の生産性を向上させることができる。
【００２５】
本発明は、コンピュータが実施する処理及びこれらの処理を実施する装置の形態で具現化することができる。本発明はまた、フレキシブル・ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ハード・ドライブ、又は他の任意のコンピュータ可読記憶媒体などの有形媒体において具現化されるコンピュータ可読命令を含むコンピュータ・プログラム・コードの形態で具現化することができ、ここで、コンピュータ・プログラム・コードがコンピュータにロードされて実行されると、該コンピュータは本発明を実施する装置となる。本発明はまた、例えば、記憶媒体内に格納されてコンピュータにロードされ及び／又は実行されるか、或いは電気ワイヤ又はケーブル、光ファイバ、若しくは電磁放射線を介してなどといったある送信媒体により送信されるコンピュータ・プログラム・コードの形態で具現化することもでき、ここで該コンピュータ・プログラム・コードがコンピュータにロードされて実行されると、該コンピュータが本発明を実施する装置となる。汎用コンピュータ上に実装されると、コンピュータ・プログラム・コードのセグメントが特定の論理回路又は処理モジュールを生成するように該コンピュータを構成する。
【００２６】
本発明の好ましい実施形態を本明細書に示して説明してきたが、かかる実施形態は単に例証として提供されたことは明らかであろう。本発明の技術的範囲から逸脱すること無く、多くの変更を当業者であれば行うことができるであろう。従って本発明は、添付の請求項の精神及び範囲によってのみ限定されるものであることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の態様を具現化した例示的な３Ｄ医用画像処理システムのブロック図。
【図２】３Ｄ医用画像情報を処理する例示的な方法のフロー・チャート。
【図３】３Ｄボリュームの例示的なウェーブレット分解のサブバンド境界を示す図。
【図４Ａ】ハフマン符号化を実行する例示的なエントロピー・エンコーダのブロック図。
【図４Ｂ】ハフマン復号化を実行する例示的なエントロピー・デコーダ９６のブロック図。
【図５Ａ】ｚ軸方向における多重分解能の画像データのプログレッシブ符号化の例示的なビット・ストリーム・フォーマットを示す図。
【図５Ｂ】ｚ軸方向における多重分解能及びｘ軸及びｙ軸方向における多重分解能の画像データのプログレッシブ符号化の例示的なビット・ストリーム・フォーマットを示す図。
【図６】複数分解能で画像を観察する方法のフロー・チャート。
【符号の説明】
【００２８】
１２  イメージングシステム
１４  サーバ
１６  通信リンク（ＬＡＮ／ＷＡＮ）
１８  クライアント・コンピュータ
２０  ディスプレイ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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