(57)【要約】【課題】立体画像のフォーカス位置を変更すること。【解決手段】実施形態に係る画像処理システムは、立体表示装置と、受付部と、表示制御部とを備える。立体表示装置は、３次元の医用画像データであるボリュームデータに対してレンダリング処理が行われることで生成された複数の視差画像である視差画像群を用いて、立体視可能な立体画像を表示する。受付部は、前記立体画像の関心領域を受け付ける。表示制御部は、前記受付部によって受け付けられた関心領域に対応する前記ボリュームデータの位置で視線方向が交わる複数の視点位置に基づいて、該ボリュームデータに対してレンダリング処理が行われることで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。【選択図】図８
2013039351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元の医用画像データであるボリュームデータに対してレンダリング処理が行われることで生成された複数の視差画像である視差画像群を用いて、立体視可能な立体画像を表示する立体表示装置と、
前記立体画像の関心領域を受け付ける受付部と、
前記受付部によって受け付けられた関心領域に対応する前記ボリュームデータの位置で視線方向が交わる複数の視点位置に基づいて、該ボリュームデータに対してレンダリング処理が行われることで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、画像処理システム。
【請求項２】
前記受付部によって受け付けられた関心領域に対応する前記ボリュームデータの位置で視線方向が交わる複数の視点位置に基づいて前記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新たに生成するレンダリング処理部、をさらに備え、
前記表示制御部は、前記レンダリング処理部によって新たに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、
請求項１に記載の画像処理システム。
【請求項３】
所定位置で視線方向が交わる複数の視点位置に基づいて前記ボリュームデータに対してレンダリング処理を行うレンダリング処理部によって、前記所定位置を変更して前記レンダリング処理が複数行われることで生成された各所定位置に対応する複数の視差画像群を記憶する記憶部、をさらに備え、
前記表示制御部は、前記記憶部に記憶されている複数の視差画像群のうち、前記受付部によって受け付けられた関心領域に対応する前記ボリュームデータの位置に対応する視差画像群を前記立体表示装置に表示させる、
請求項１に記載の画像処理システム。
【請求項４】
前記ボリュームデータの座標系に対応する３次元空間内に存在する被検体に用いられる医用デバイスであって、前記３次元空間における前記医用デバイスの位置を取得する位置センサが設けられた医用デバイス、をさらに備え、
前記受付部は、前記位置センサによって取得された前記医用デバイスの位置を前記関心領域として受け付け、
前記表示制御部は、前記受付部によって受け付けられた前記医用デバイスの位置に対応する前記ボリュームデータの位置で視線方向が交わる複数の視点位置に基づいてレンダリング処理が行われることで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、
請求項２又は３に記載の画像処理システム。
【請求項５】
前記レンダリング処理部は、前記受付部によって受け付けられた前記関心領域を示す画像を含む視差画像群を生成する、
請求項２〜４のいずれか一つに記載の画像処理システム。
【請求項６】
前記受付部は、前記立体表示装置にて立体画像が表示されている立体画像空間に指定された所定の３次元領域を前記関心領域として受け付け、
前記レンダリング処理部は、前記受付部によって受け付けられた３次元領域に立体画像が表示可能となる視差角を決定し、決定した視差角により前記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新たに生成する、
請求項２に記載の画像処理システム。
【請求項７】
前記表示制御部は、前記立体画像のうち、前記受付部によって受け付けられた前記関心領域近傍に対応する領域のみ表示する、
請求項１〜６のいずれか一つに記載の画像処理システム。
【請求項８】
前記立体表示装置は、前記立体画像とともに、前記ボリュームデータから得られた断面画像を並列表示し、
前記受付部は、前記断面画像の関心領域を受け付け、
前記表示制御部は、前記受付部によって受け付けられた前記断面画像の関心領域に対応する前記ボリュームデータの位置で視線方向が交わる複数の視点位置に基づいて、該ボリュームデータに対してレンダリング処理が行われることで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、
請求項１〜７のいずれか一つに記載の画像処理システム。 
【請求項９】
前記立体表示装置は、前記立体画像とともに、前記立体画像の奥行き方向が描出された平面画像を並列表示し、
前記受付部は、前記平面画像に対して、関心領域、又は、奥行き方向の大きさ、又は、表示対象領域を受け付け、
前記表示制御部は、前記受付部によって受け付けられた関心領域、又は、奥行き方向の大きさ、又は、表示対象領域が反映されたレンダリング条件により前記ボリュームデータから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、
請求項１〜８のいずれか一つに記載の画像処理システム。
【請求項１０】
３次元の医用画像データであるボリュームデータに対してレンダリング処理が行われることで生成された複数の視差画像である視差画像群を用いて、立体視可能な立体画像を表示する立体表示装置と、
前記立体画像の関心領域を受け付ける受付部と、
前記受付部によって受け付けられた関心領域に対応する前記ボリュームデータの位置で視線方向が交わる複数の視点位置に基づいて、該ボリュームデータに対してレンダリング処理が行われることで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、画像処理装置。
【請求項１１】
３次元の医用画像データであるボリュームデータに対してレンダリング処理が行われることで生成された複数の視差画像である視差画像群を用いて、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による画像処理方法であって、
前記立体画像の関心領域を受け付け、
受け付けられた関心領域に対応する前記ボリュームデータの位置で視線方向が交わる複数の視点位置に基づいて、該ボリュームデータに対してレンダリング処理が行われることで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、
ことを含む、画像処理方法。
【請求項１２】
３次元の医用画像データであるボリュームデータに対してレンダリング処理が行われることで生成された複数の視差画像である視差画像群を用いて、立体視可能な立体画像を表示する立体表示装置と、
前記立体画像の関心領域を受け付ける受付部と、
前記受付部によって受け付けられた関心領域に対応する前記ボリュームデータの位置で視線方向が交わる複数の視点位置に基づいて、該ボリュームデータに対してレンダリング処理が行われることで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、医用画像診断装置。
【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、方法及び医用画像診断装置に関する。
【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とって立体視可能な画像を表示する技術が知られている。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画像（例えば、９つの画像）をモニタに表示することで、裸眼の利用者にとっても立体視可能な画像を表示する技術が知られている。なお、立体視可能なモニタにて表示される複数の画像は、１視点から撮影された画像の奥行き情報を推定し、推定した情報を用いた画像処理により生成される場合もある。
【０００３】
一方、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では、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実用化されている。かかる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２次元のレンダリング画像を生成し、生成したレンダリング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、立体画像のフォーカス位置を変更することができる画像処理システム、装置、方法及び医用画像診断装置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、受付部と、表示制御部とを備える。立体表示装置は、３次元の医用画像データであるボリュームデータに対してレンダリング処理が行われることで生成された複数の視差画像である視差画像群を用いて、立体視可能な立体画像を表示する。受付部は、前記立体画像の関心領域を受け付ける。表示制御部は、前記受付部によって受け付けられた関心領域に対応する前記ボリュームデータの位置で視線方向が交わる複数の視点位置に基づいて、該ボリュームデータに対してレンダリング処理が行われることで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２Ａ】図２Ａ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２Ｂ】図２Ｂ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８】図８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９】図９は、第１の実施形態における端末装置の構成例を説明するための図である。
【図１０】図１０は、立体画像空間とボリュームデータ空間との対応関係の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、第１の実施形態におけるワークステーション及び端末装置の処理の一例を説明するための図である。
【図１２】図１２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１３】図１３は、第２の実施形態における制御部による処理を説明するための図である。
【図１４】図１４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１５】図１５は、第３の実施形態における制御部による処理を説明するための図である。
【図１６】図１６は、第４の実施形態に係る立体表示モニタ１４２に表示される画面例を示す図である。
【図１７】図１７は、立体画像空間を説明するための図である。
【図１８】図１８は、立体画像の立体感を説明するための図である。
【図１９】図１９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２０】図２０は、第４の実施形態に係る平面画像の表示例を示す図である。
【図２１】図２１は、第１〜３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、方法及び医用画像診断装置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２Ａ及び図２Ｂ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２Ａ及び図２Ｂ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２Ａ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２Ａ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２Ａ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２Ｂ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層を有する。また、入射側の偏光板と出射側の偏光板とは、図２Ｂに示すように、互いに直交している。ここで、図２Ｂ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２Ｂ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２Ａ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２Ａ及び図２Ｂ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１３６１ｅ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、無限遠から平行な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な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な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、視差画像群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提供する。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、視差画像群を構成する視差画像間の視差角が大きいほど立体的な画像となる。例えば、端末装置１４０は、観察者によって視差角を変更する操作が行われた場合に、かかる視差角に対応する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立体表示モニタに表示する。これにより、観察者は、立体感が変更された立体画像を観察することができる。
【００６７】
しかし、視差画像群の視差角が所定値よりも大きくなると、所定の領域の立体画像については立体的な画像として表示されるものの、かかる所定の領域以外の立体画像は立体感が得られない粗い画像（いわゆる「ボケのある画像」）となる場合がある。具体的には、ワークステーション１３０のレンダリング処理部１３６は、図６を用いて説明したように、複数の視点位置からレンダリング処理を行うが、かかる複数の視点位置からの視線方向は、ボリュームデータの所定の位置で交わる。このような各視線方向の交点は、かかる各視線方向からボリュームレンダリングが行われることで生成された視差画像群のフォーカスとなる。そして、立体表示モニタによって表示される立体画像のうち、視差画像群のフォーカスを中心とする所定の領域についてはボケのない画像となるが、フォーカスから所定値よりも離れる領域についてはボケのある画像となる場合がある。
【００６８】
このようなフォーカスについて、図７を用いて、レンダリング条件が透視投影法である場合を例に説明する。図７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、ワークステーション１３０が、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し、端末装置１４０が、かかる視差画像群を自装置の立体表示モニタ１４２に表示する例について説明する。
【００６９】
図７（Ａ１）に示した例において、医用画像診断装置１１０が有する所定の撮影部は、所定の直線Ａ１０を回転軸として被検体Ｐの頭部を周回することにより被検体Ｐを撮影する。例えば、医用画像診断装置１１０がＸ線ＣＴ装置である場合には、Ｘ線管及びＸ線検出器が対向して配置される円環状のフレームが被検体Ｐを周回することで、被検体Ｐの頭部を撮影する。そして、図７（Ａ１）に示した例では、医用画像診断装置１１０は、被検体Ｐが存在する実空間ＳＰ１０を撮影対象としており、図７（Ａ２）に示すように、実空間ＳＰ１０に対応するボリュームデータＶＤ１０を生成する。
【００７０】
続いて、ワークステーション１３０の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ＶＤ１０に対して、複数の視点位置からレンダリング処理を行うことにより視差画像群を生成する。具体的には、レンダリング処理部１３６は、上述した回転処理部１３６２ｄによって決定された移動量（回転移動量）に基づいてボリュームデータＶＤ１０を回転させることにより視点位置を変更して、ボリュームレンダリング処理を行う。
【００７１】
ここで、レンダリング条件が透視投影法である場合、ボリュームデータを回転させる際の回転軸は、一般的に、医用画像診断装置１１０の撮影部が被検体Ｐを周回する回転軸Ａ１０と同一であり、ボリュームデータＶＤ１０の重心を通る軸となる。したがって、レンダリング処理部１３６は、ボリュームデータＶＤ１０を回転軸Ａ１０により回転させることで視点位置を変動させて、ボリュームレンダリング処理を行う。言い換えれば、レンダリング処理部１３６は、回転軸Ａ１０を中心とする円弧上で視点位置を移動させることで、ボリュームレンダリング処理を行う。
【００７２】
図７（Ｂ）を用いてより具体的に説明する。図７（Ｂ）は、ボリュームデータＶＤ１０を上方（ｘｚ平面と垂直なｙ方向）から見た図である。なお、図７（Ｂ）では、視点位置が円弧上を移動するイメージを図示しているが、レンダリング処理部１３６は、ボリュームデータＶＤ１０を回転移動させることで視点位置を移動させてもよい。図７（Ｂ）に示すように、レンダリング処理部１３６は、回転軸Ａ１０を中心とする円弧上で変化させた視点位置Ｌ１、・・・、Ｌ５、・・・、Ｌ９によりボリュームレンダリング処理を行う。これらの視点位置Ｌ１、・・・、Ｌ５、・・・、Ｌ９から見えるボリュームデータＶＤ１０は異なるものの、各視点位置からボリュームデータＶＤ１０への視線方向の先は、同一の回転軸Ａ１０となる。つまり、図７に示した例では、レンダリング処理時のフォーカスは、回転軸Ａ１０となる。言い換えれば、このようにして生成された視差画像群のフォーカスは、回転軸Ａ１０となる。なお、この例における「フォーカス」は、回転軸に該当するので「線」となる。
【００７３】
そして、レンダリング処理部１３６によって生成された視差画像群は、図７（Ａ３）に示すように、立体表示モニタ１４２によって表示される。具体的には、立体表示モニタ１４２は、立体視可能な立体画像Ｉ１０として、被検体Ｐの頭部内部の画像を表示する。このような立体画像Ｉ１０は、視差角が所定値よりも大きい場合には、回転軸Ａ１０に対応するフォーカス近傍の領域であるフォーカス領域Ｅ１０についてはボケのない立体画像となるが、フォーカス領域Ｅ１０以外の領域はボケのある画像となるおそれがある。
【００７４】
ここで、観察者によっては、視差角を大きくすることで、立体画像Ｉ１０をより立体的に表示させるとともに、フォーカス領域Ｅ１０以外の領域の観察を所望する場合もある。しかし、このような観察者が視差角を大きくする操作を行ったとしても、立体表示モニタ１４２は、観察者が所望する領域にボケのない立体画像を表示できない場合がある。このため、観察者は、所望の領域をより立体的に観察することができない場合がある。
【００７５】
なお、上記図７の例では、レンダリング条件が透視投影法である場合を例に挙げて説明したが、レンダリング条件が平行投影法である場合にも同様に、視差画像群の生成時における各視線方向の交点が視差画像群のフォーカスとなり、かかるフォーカス近傍のフォーカス領域以外についてはボケのある立体画像となる場合がある。
【００７６】
そこで、第１の実施形態におけるワークステーション１３０は、制御部１３５による処理の下、観察者が所望する領域にボケのない立体画像を表示することを可能にする。以下に、このような第１の実施形態におけるワークステーション１３０等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が視差画像群を端末装置１４０に送信し、端末装置１４０がワークステーション１３０から受信した視差画像群を表示する例について説明する。また、以下では、最初にワークステーション１３０の構成例を説明し、次に端末装置１４０の構成例を説明し、次にワークステーション１３０及び端末装置１４０の処理例を説明し、最後に、ワークステーション１３０による処理手順を説明する。
【００７７】
図８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８に例示するように、第１の実施形態における制御部１３５は、受付部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】
受付部１３５１は、立体画像の関心領域を受け付ける。具体的には、第１の実施形態における受付部１３５１は、立体画像の関心領域として、所定の立体画像を立体表示モニタ１４２に表示する端末装置１４０から、かかる立体画像のフォーカス位置を変更するフォーカス変更要求を受け付ける。このとき、受付部１３５１は、変更後のフォーカス位置に関する情報として、立体表示モニタ１４２に表示される視差画像群の生成元となったボリュームデータが配置される３次元仮想空間（以下、「ボリュームデータ空間」と表記する場合がある）の座標を受け付ける。すなわち、受付部１３５１は、立体視可能に表示する関心領域として、ボリュームデータ空間における変更先フォーカス位置を受け付ける。なお、端末装置１４０によって送信されるフォーカス変更要求については、後に詳述する。
【００７９】
レンダリング制御部１３５２は、レンダリング処理部１３６と協働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、レンダリング処理時の各視線方向の交点であるフォーカスを示す画像（フォーカス画像）を含めた視差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。これにより、レンダリング処理部１３６は、例えば、直線や円柱等のフォーカス画像を含めた視差画像を生成する。
【００８０】
また、第１の実施形態におけるレンダリング制御部１３５２は、受付部１３５１によってフォーカス変更要求が受け付けられた場合に、かかるフォーカス変更要求に含まれる変更後のフォーカス位置に基づいて、レンダリング処理時の視線方向を決定する。具体的には、レンダリング制御部１３５２は、各視線方向の交点と変更後のフォーカス位置とが略一致するように、かかる各視線方向を決定する。そして、レンダリング制御部１３５２は、決定した各視線方向により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。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によって決定された各視線方向からレンダリング処理を行うことで、新たな視差画像群を生成する。
【００８１】
表示制御部１３５３は、レンダリング処理部によって生成された視差画像群を端末装置１４０に送信する。例えば、第１の実施形態における表示制御部１３５３は、レンダリング処理部によって新たに生成された視差画像群を端末装置１４０に送信し、かかる視差画像群を端末装置１４０の立体表示モニタ１４２にて表示させる。
【００８２】
次に、図９を用いて、第１の実施形態における端末装置１４０について説明する。図９は、第１の実施形態における端末装置１４０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、第１の実施形態における端末装置１４０は、入力部１４１と、立体表示モニタ１４２と、通信部１４３と、記憶部１４４と、制御部１４５とを有する。
【００８３】
入力部１４１は、マウスやトラックボール等のポインティングデバイスや、キーボード等の情報入力デバイスであり、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。例えば、入力部１４１は、立体視要求として、操作者が立体視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。
【００８４】
立体表示モニタ１４２は、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の実施形態に係る立体表示モニタ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、視差画像群等を表示する。例えば、立体表示モニタ１４２は、図２Ａ及び図２Ｂを用いて説明した立体表示モニタ（以下、２視差モニタと記載する）や、図６を用いて説明した立体表示モニタ（以下、９視差モニタと記載する）である。以下では、立体表示モニタ１４２が９視差モニタである場合について説明する。
【００８５】
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。具体的には、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をワークステーション１３０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ワークステーション１３０が送信した視差画像群を受信する。
【００８６】
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を介してワークステーション１３０から取得した視差画像群を記憶する。また、記憶部１４４は、通信部１４３を介して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、解像度等）も記憶する。
【００８７】
制御部１４５は、ＣＰＵ、ＭＰＵやＧＰＵ等の電子回路、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ等の集積回路であり、端末装置１４０の全体制御を行う。例えば、制御部１４５は、ワークステーション１３０との間で通信部１４３を介して行われる立体視要求や視差画像群の送受信を制御する。また、例えば、制御部１４５は、視差画像群の記憶部１４４への格納や、視差画像群の記憶部１４４からの読み込みを制御する。
【００８８】
かかる制御部１４５は、図９に例示するように、表示制御部１４５１と、要求送信部１４５２とを有する。表示制御部１４５１は、ワークステーション１３０から受信した視差画像群を立体表示モニタ１４２に表示する。これにより、立体表示モニタ１４２には視差画像群が表示され、かかる立体表示モニタ１４２の観察者は、立体視可能な立体画像を観察することができる。
【００８９】
要求送信部１４５２は、立体表示モニタ１４２に表示されている立体画像のフォーカス位置を変更するフォーカス変更要求をワークステーション１３０に送信する。具体的には、要求送信部１４５２は、観察者によって入力部１４１を用いてフォーカス位置を変更する操作が行われた場合に、変更後のフォーカス位置を含むフォーカス変更要求をワークステーション１３０に送信する。
【００９０】
第１の実施形態において、観察者は、ポインティングデバイス等である入力部１４１により、立体表示モニタ１４２にて表示されている立体画像にフォーカス位置を指定するものとする。例えば、観察者は、ポインティングデバイス等である入力部１４１を用いて、立体画像として表示されているフォーカス画像を移動させることにより、新たなフォーカス位置を設定する。
【００９１】
すなわち、フォーカス位置の変更は、立体画像が表示されている３次元空間（以下、「立体画像空間」と表記する場合がある）において行われる。このような場合に、要求送信部１４５２は、立体画像空間におけるフォーカス位置に対応するボリュームデータ空間の位置（座標）を取得し、取得したボリュームデータ空間の位置（座標）を含むフォーカス変更要求をワークステーション１３０に送信する。
【００９２】
ここで、図１０を用いて、立体画像空間とボリュームデータ空間との対応関係について説明する。図１０は、立体画像空間とボリュームデータ空間との対応関係の一例を示す図である。図１０（Ａ）は、ボリュームデータを示し、図１０（Ｂ）は、立体表示モニタ１４２によって表示される立体画像を示す。また、図１０（Ａ）における座標３０１と座標３０２と距離３０３とは、それぞれ、図１０（Ｂ）における座標３０４と座標３０５と距離３０６とに対応する。
【００９３】
図１０に示すように、ボリュームデータが配置されるボリュームデータ空間と、立体画像が表示されている立体画像空間とは、座標系が異なる。具体的には、図１０（Ｂ）に示す立体画像は、図１０（Ａ）に示すボリュームデータと比較して、奥行き方向（ｚ方向）が狭くなっている。言い換えると、図１０（Ｂ）に示した立体画像では、図１０（Ａ）に示されたボリュームデータの奥行き方向の成分が、圧縮された上で表示されている。この場合、図１０（Ｂ）に示すように、座標３０４と座標３０５との間の距離３０６は、図１０（Ａ）における座標３０１と座標３０２との間の距離３０３と比較して、圧縮される分短くなる。
【００９４】
このような立体画像空間座標とボリュームデータ空間座標との対応関係は、立体画像のスケールや視野角、視線方向（レンダリング時の視線方向、又は、立体画像観察時の視線方向）等により一意に決定され、例えば、以下の（数１）のような形で表現することが可能となる。
【００９５】
（数１）＝（ｘ１、ｙ１、ｚ１）＝Ｆ（ｘ２、ｙ２、ｚ２）
【００９６】
（数１）において、「ｘ２」「ｙ２」「ｚ２」は、それぞれ、立体画像空間座標を示す。また、「ｘ１」「ｙ１」「ｚ１」は、それぞれ、ボリュームデータ空間座標を示す。また、関数「Ｆ」は、立体画像のスケールや視野角、視線方向等により一意に決定される関数である。すなわち、要求送信部１４５２は、（数１）を用いることで、立体画像空間座標とボリュームデータ空間座標との対応関係を取得することができる。なお、関数「Ｆ」は、立体画像のスケールや視野角、視線方向（レンダリング時の視線方向、又は、立体画像観察時の視線方向）等が変更されるごとに要求送信部１４５２により生成される。例えば、回転、平行移動、拡大、縮小を変換する関数「Ｆ」として（数２）に示したアフィン変換が用いられる。
【００９７】
（数２）
ｘ１＝ａ＊ｘ２＋ｂ＊ｙ２＋ｃ＊ｚ３＋ｄ
ｙ１＝ｅ＊ｘ２＋ｆ＊ｙ２＋ｇ＊ｚ３＋ｈ
ｚ１＝ｉ＊ｘ２＋ｊ＊ｙ２＋ｋ＊ｚ３＋ｌ
（ａ〜ｌは変換係数）
【００９８】
要求送信部１４５２は、立体画像空間においてフォーカス位置を指定する操作が行われた場合に、指定された立体画像空間におけるフォーカス位置（座標）に対応するボリュームデータ空間の座標を関数「Ｆ」により取得し、取得したボリュームデータ空間の座標を変更後のフォーカス位置の座標とする。そして、要求送信部１４５２は、変更後のフォーカス位置の座標を含むフォーカス変更要求をワークステーション１３０に送信する。
【００９９】
なお、上述した説明では、要求送信部１４５２が、関数「Ｆ」に基づいてボリュームデータ空間の座標を取得する例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、端末装置１４０が、立体画像空間座標とボリュームデータ空間座標とが対応付けられたテーブルである座標テーブルを有し、要求送信部１４５２が、立体画像空間座標を検索キーとして座標テーブルを検索することで、立体画像空間座標に対応するボリュームデータ空間座標を取得してもよい。
【０１００】
次に、図１１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及び端末装置１４０の処理の一例について説明する。図１１は、第１の実施形態におけるワークステーション１３０及び端末装置１４０の処理の一例を説明するための図である。図１１（Ａ１）及び（Ｂ１）は、同一のボリュームデータＶＤ１０を示し、図１１（Ａ２）、（Ａ３）及び（Ｂ２）は、端末装置１４０の立体表示モニタ１４２に表示されている立体画像を示す。
【０１０１】
まず、ワークステーション１３０のレンダリング処理部１３６は、レンダリング制御部１３５２によって制御されることにより、ボリュームデータＶＤ１０に対してレンダリング処理を行う。このとき、レンダリング処理部１３６は、図１１（Ａ１）に示すように、各視線方向の交点が直線Ａ１１となるレンダリング条件によりボリュームデータＶＤ１０に対してレンダリング処理を行うことで、複数の視点位置に対応する視差画像群を生成する。例えば、レンダリング条件が透視投影法である場合には、レンダリング処理部１３６は、直線Ａ１１を回転軸としてボリュームデータＶＤ１０を回転させることで、複数の視点位置に対応する視差画像群を生成する。また、レンダリング処理部１３６は、かかる直線Ａ１１を示すフォーカス画像（オーバーレイ）を視差画像群（アンダーレイ）に重畳する。なお、レンダリング処理部１３６は、ボリュームデータＶＤ１０にフォーカス画像のデータを反映させた後にレンダリング処理を行うことで、フォーカス画像が反映された視差画像群を生成してもよい。
【０１０２】
そして、ワークステーション１３０は、このようにして生成した視差画像群を端末装置１４０に送信する。これにより、端末装置１４０は、図１１（Ａ２）に例示するように、立体表示モニタ１４２に立体画像Ｉ１１とフォーカス画像ＡＩ１１とを表示する。これにより、観察者は、フォーカス画像ＡＩ１１に基づいて、立体画像Ｉ１１のフォーカス位置を把握することができる。
【０１０３】
ここで、図１１（Ａ２）に示した例において、立体画像Ｉ１１のうちフォーカス領域Ｅ１１はボケのない立体画像であるが、フォーカス領域Ｅ１１以外の領域はボケのある立体画像であるものとする。そして、観察者によって、図１１（Ａ３）に示した例のように、入力部１４１を用いてフォーカス画像ＡＩ１１が移動されたものとする。かかる場合に、端末装置１４０の要求送信部１４５２は、上記の関数「Ｆ」を用いて、図１１（Ａ３）に示したフォーカス画像ＡＩ１１の立体画像空間における座標に対応するボリュームデータ空間の座標を取得する。そして、要求送信部１４５２は、取得したボリュームデータ空間の座標を含むフォーカス変更要求をワークステーション１３０に送信する。
【０１０４】
続いて、ワークステーション１３０のレンダリング制御部１３５２は、端末装置１４０からフォーカス変更要求を受信した場合に、かかるフォーカス変更要求に含まれるフォーカス位置（ボリュームデータ空間の座標）と各視線方向の交点とが一致するレンダリング条件により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。これにより、レンダリング処理部１３６は、図１１（Ｂ１）に示すように、各視線方向の交点が直線Ａ１２となるレンダリング条件によりボリュームデータＶＤ１０に対してレンダリング処理を行うことで、視差画像群を新たに生成する。そして、ワークステーション１３０の表示制御部１３５３は、このようにして生成した新たな視差画像群を端末装置１４０に送信する。
【０１０５】
そして、端末装置１４０は、図１１（Ｂ２）に例示するように、立体表示モニタ１４２に立体画像Ｉ１２とフォーカス画像ＡＩ１２とを表示する。これにより、立体画像Ｉ１２のフォーカス領域Ｅ１２はボケのない立体画像となるので、観察者は、所望の領域にボケのない立体画像を観察することができる。
【０１０６】
次に、図１２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１２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。
【０１０７】
図１２に示すように、ワークステーション１３０の制御部１３５は、端末装置１４０から立体視要求を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。ここで、立体視要求を受け付けない場合には（ステップＳ１０１否定）、ワークステーション１３０は、立体視要求を受け付けるまで待機する。
【０１０８】
一方、立体視要求を受け付けた場合には（ステップＳ１０１肯定）、ワークステーション１３０のレンダリング制御部１３５２は、レンダリング処理部１３６を制御することで、フォーカス画像を含む視差画像群を生成する（ステップＳ１０２）。
【０１０９】
そして、ワークステーション１３０の表示制御部１３５３は、レンダリング処理部１３６によって生成された視差画像群を端末装置１４０に送信する（ステップＳ１０３）。これにより、表示制御部１３５３は、端末装置１４０の立体表示モニタ１４２に、図１１（Ａ２）等に例示したように、フォーカス画像を含む立体画像を表示させる。
【０１１０】
続いて、ワークステーション１３０の受付部１３５１は、端末装置１４０からフォーカス変更要求を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１０４）。ここで、フォーカス変更要求を受け付けない場合には（ステップＳ１０４否定）、受付部１３５１は、フォーカス変更要求を受け付けるまで待機する。
【０１１１】
一方、受付部１３５１は、フォーカス変更要求を受け付けた場合には（ステップＳ１０４肯定）、かかるフォーカス変更要求に含まれる変更後のフォーカス位置に関する情報（ボリュームデータ空間における座標）をレンダリング制御部１３５２に出力する。
【０１１２】
レンダリング制御部１３５２は、受付部１３５１から入力されたフォーカス位置に基づいて、レンダリング条件である各視線方向を決定し、決定したレンダリング条件により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。これにより、レンダリング処理部１３６は、かかるレンダリング条件によりレンダリング処理を行うことで、新たな視差画像群を生成する（ステップＳ１０５）。
【０１１３】
そして、表示制御部１３５３は、レンダリング処理部１３６によって新たに生成された視差画像群を端末装置１４０に送信する（ステップＳ１０６）。これにより、表示制御部１３５３は、端末装置１４０の立体表示モニタ１４２に、フォーカス位置が変更された立体画像を表示させる。
【０１１４】
上述してきたように、第１の実施形態によれば、フォーカス画像を表示するとともに、フォーカス画像の移動操作に基づいて新たな視差画像群を生成するので、立体画像のフォーカス位置を変更することができる。
【０１１５】
なお、第１の実施形態は、上記の実施形態に限られず、以下に示すいくつかの変形例を含む態様の実施形態であってもよい。以下に、第１の実施形態の変形例について説明する。
【０１１６】
［フォーカス位置の指定］
上記第１の実施形態においては、ポインティングデバイス等である入力部１４１を用いて、フォーカス画像を移動させることによりフォーカス位置を設定する例を示した。しかし、フォーカス位置の設定手法はこれに限られない。例えば、端末装置１４０は、ポインティングデバイス等によって立体画像空間内で所定の直線を指定させることで、かかる所定の直線を変更後のフォーカス位置として受け付けてもよい。
【０１１７】
また、端末装置１４０は、ポインティングデバイス等によって立体画像空間内で所定の３次元領域を指定させてもよい。かかる場合には、レンダリング制御部１３５２は、指定された３次元領域に含まれる所定の直線を新たなフォーカス位置とする。
【０１１８】
なお、上記例において、立体画像空間において設定される３次元領域は、任意の形状でよく、例えば、直方体や楕円体等である。また、このような３次元領域の設定手法は、例えば、ポインティングデバイスを操作することにより、立体表示モニタ１４２に表示されるカーソルを横方向及び縦方向に移動させることができ、さらに、所定のキーを押下した状態でポインティングデバイスを操作することにより、カーソルを奥行き方向に移動させることができる。
【０１１９】
［視差角の変更］
また、上記のように立体画像空間内で所定の３次元領域を指定させ、指定された３次元領域に含まれる所定の直線を変更後のフォーカス位置とする場合、レンダリング制御部１３５２は、かかる３次元領域がボケのない立体画像となるように、視差角を変更してもよい。具体的には、視差画像群の視差角が大きくなるほど、立体画像のうちボケのある領域は広くなる。そこで、レンダリング制御部１３５２は、観察者等によって設定された３次元領域に含まれる所定の直線を新たなフォーカス位置にするとともに、かかる３次元領域がボケのない立体画像となる視差角を決定し、決定した視差角によりレンダリング処理を行うようにレンダリング処理部１３６を制御してもよい。これにより、端末装置１４０は、観察者に設定された３次元領域にボケのない立体画像を表示することができる。
【０１２０】
（第２の実施形態）
上記第１の実施形態では、フォーカス画像を含む立体画像を表示し、かかるフォーカス画像を移動させる操作に伴って立体画像のフォーカス位置を移動させる例について説明した。第２の実施形態では、メス等の医用デバイスの移動に伴って立体画像のフォーカス位置を移動させる例について説明する。
【０１２１】
まず、第２の実施形態におけるワークステーション２３０について説明するが、かかるワークステーション２３０は、図１に示したワークステーション１３０に対応する。また、第２の実施形態におけるワークステーション２３０が有する制御部２３５の構成は、図８に示した制御部１３５の構成例と同様であるので、図示することを省略する。ただし、第２の実施形態における制御部２３５は、制御部１３５が有する受付部１３５１及びレンダリング制御部１３５２と異なる処理を行う。そこで、制御部２３５は、制御部１３５が有する受付部１３５１の代わりに受付部２３５１を有し、レンダリング制御部１３５２の代わりにレンダリング制御部２３５２を有するものとして、以下にこれらの処理部について図１３を用いて説明する。
【０１２２】
図１３は、第２の実施形態における制御部２３５による処理を説明するための図である。図１３に示した例において、ボリュームデータＶＤ１０は、医用画像診断装置１１０によって被検体Ｐが存在する実空間ＳＰ１０が撮影されたことで予め生成されているものとする。また、ここでは、ボリュームデータＶＤ１０から生成される視差画像群が立体表示モニタ１４２に表示されており、医師等が、かかる立体表示モニタ１４２に表示される立体画像を観察しながら、医用デバイス１０を用いて被検体Ｐを手術しているものとする。
【０１２３】
ここで、医用デバイス１０の先端には、実空間ＳＰ１０における医用デバイス１０の先端の位置（座標）を取得可能な位置センサ１１が設けられる。かかる位置センサ１１は、ワークステーション２３０に対して、実空間ＳＰ１０における医用デバイス１０の位置（座標）を送信する。
【０１２４】
このような構成の下、第２の実施形態における受付部２３５１は、位置センサ１１から実空間ＳＰ１０における医用デバイス１０の位置（座標）を受け付け、受け付けた位置をレンダリング制御部２３５２に出力する。すなわち、受付部２３５１は、立体視可能に表示する関心領域として、実空間ＳＰ１０における医用デバイス１０の位置を受け付ける。
【０１２５】
また、第２の実施形態におけるレンダリング制御部２３５２は、受付部２３５１から入力された実空間ＳＰ１０における医用デバイス１０の位置（座標）に基づいてレンダリング条件である視線方向を決定し、決定したレンダリング条件により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。
【０１２６】
例えば、医用デバイス１０が図１３（Ａ１）に示した位置にあるものとする。かかる場合に、受付部２３５１は、位置センサ１１から受信した医用デバイス１０の位置をレンダリング制御部２３５２に出力する。レンダリング制御部２３５２は、受付部２３５１から入力された実空間ＳＰ１０における医用デバイス１０の位置（座標）に対応するボリュームデータ空間の位置を取得する。なお、レンダリング制御部２３５２は、ボリュームデータＶＤ１０の生成条件に基づいて、実空間ＳＰ１０の座標系とボリュームデータ空間の座標系との対応関係を取得することができる。レンダリング制御部２３５２は、かかる生成条件を、例えば、画像保管装置１２０に格納されているボリュームデータＶＤ１０の付帯情報から取得する。
【０１２７】
そして、レンダリング制御部２３５２は、医用デバイス１０のボリュームデータＶＤ１０における位置を通過する所定の方向の直線を、フォーカス位置にすることを決定する。かかる「所定の方向」は、医師等の観察者によって予め設定されてもよいし、画像処理システム１において固定的に設定されてもよい。ここでは、レンダリング制御部２３５２は、図１３（Ａ２）に示した例のように、縦方向（ｙ方向）と平行であり医用デバイス１０の位置を通過する直線Ａ１３をフォーカス位置にすることを決定する。そして、レンダリング制御部２３５２は、直線Ａ１３をフォーカス位置とするレンダリング条件により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。
【０１２８】
これにより、レンダリング処理部１３６は、各視線方向の交点が直線Ａ１３となるレンダリング条件によりレンダリング処理を行うことで視差画像群を生成する。そして、表示制御部１３５３は、このようにして生成された視差画像群を端末装置１４０に送信する。端末装置１４０は、図１３（Ａ３）に例示するように、立体表示モニタ１４２に立体画像Ｉ１３を表示する。かかる立体画像Ｉ１３のフォーカス領域Ｅ１３は、ボケのない立体画像となる。すなわち、立体画像Ｉ１３のうち医用デバイス１０が位置する近傍の領域は、ボケのない立体画像となる。
【０１２９】
続いて、医師等によって医用デバイス１０が図１３（Ｂ１）に示した位置に移動されたものとする。かかる場合に、受付部２３５１は、位置センサ１１から受信した医用デバイス１０の位置をレンダリング制御部２３５２に出力する。レンダリング制御部２３５２は、受付部２３５１から入力された実空間ＳＰ１０における医用デバイス１０の位置（座標）に対応するボリュームデータ空間の位置（座標）を取得し、かかる位置を通過する所定の方向の直線をフォーカス位置にすることを決定する。ここでは、レンダリング制御部２３５２は、図１３（Ｂ２）に示した例のように、直線Ａ１４をフォーカス位置にすることを決定する。そして、レンダリング制御部２３５２は、直線Ａ１４をフォーカス位置とするレンダリング条件により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。
【０１３０】
そして、表示制御部１３５３は、このようにして生成された視差画像群を端末装置１４０に送信する。端末装置１４０は、図１３（Ｂ３）に例示するように、立体表示モニタ１４２に立体画像Ｉ１４を表示する。かかる立体画像Ｉ１４のフォーカス領域Ｅ１４は、ボケのない立体画像となる。すなわち、立体画像Ｉ１３のうち医用デバイス１０が位置する近傍の領域は、ボケのない立体画像となる。
【０１３１】
このように、第２の実施形態においては、医用デバイス１０の移動に伴って立体画像のフォーカス位置を移動させる。これにより、医師等の観察者は、手術対象の部位にボケのない立体画像を観察することができる。
【０１３２】
次に、図１４を用いて、第２の実施形態におけるワークステーション２３０による処理の流れの一例を示す。図１４は、第２の実施形態におけるワークステーション２３０による処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１３３】
図１４に示すように、ワークステーション２３０の受付部２３５１は、医用デバイス１０の先端に備えられた位置センサ１１から、被検体が存在する実空間における医用デバイス１０の位置を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ２０１）。ここで、医用デバイス１０の位置を受け付けない場合には（ステップＳ２０１否定）、受付部２３５１は、医用デバイス１０の位置を受け付けるまで待機する。
【０１３４】
一方、医用デバイス１０の位置を受け付けた場合には（ステップＳ２０１肯定）、レンダリング制御部２３５２は、受付部２３５１により受け付けられた実空間ＳＰ１０における医用デバイス１０の位置に対応するボリュームデータ空間の位置を取得し（ステップＳ２０２）、かかる位置を通過する所定の方向の直線をフォーカス位置と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。かかる場合に、レンダリング処理部１３６は、レンダリング処理を行うことで視差画像群を生成する（ステップＳ２０３）。
【０１３５】
そして、表示制御部１３５３は、このようにして生成した視差画像群を端末装置１４０に送信する（ステップＳ２０４）。これにより、表示制御部１３５３は、端末装置１４０の立体表示モニタ１４２に、医用デバイス１０が位置する近傍のフォーカス領域にボケのない立体画像を表示させる。
【０１３６】
上述してきたように、第２の実施形態によれば、医用デバイスの移動に伴って立体画像のフォーカス位置を移動させるので、手術対象部位にボケのない立体画像を表示することができる。
【０１３７】
なお、上記第２の実施形態において、ワークステーション２３０は、ワークステーション１３０と同様に、フォーカス画像を含む視差画像群を生成してもよい。すなわち、上記第１の実施形態と上記第２の実施形態とは組み合わされてもよい。
【０１３８】
（第３の実施形態）
上記第１及び第２の実施形態では、ワークステーション１３０又は２３０が、端末装置１４０や位置センサ１１から変更後のフォーカス位置に関する情報を受け付けた場合に、かかる情報に基づいてボリュームデータに対してレンダリング処理を再度行うことで新たな視差画像群を生成し、生成した視差画像群を端末装置に送信する例を示した。しかし、ワークステーションは、フォーカス位置の異なる視差画像群を予め生成しておき、端末装置１４０や位置センサ１１から変更後のフォーカス位置に関する情報を受け付けた場合に、変更後のフォーカス位置に対応する視差画像群を端末装置１４０に送信してもよい。第３の実施形態では、フォーカス位置の異なる視差画像群を予め生成する例について説明する。
【０１３９】
まず、第３の実施形態におけるワークステーション３３０について説明するが、かかるワークステーション３３０は、図１に示したワークステーション１３０に対応する。また、第３の実施形態におけるワークステーション３３０が有する制御部３３５の構成は、図８に示した制御部１３５の構成例と同様であるので、図示することを省略する。ただし、第３の実施形態における制御部３３５は、制御部１３５が有するレンダリング制御部１３５２と異なる処理を行う。そこで、制御部３３５は、制御部１３５が有するレンダリング制御部１３５２の代わりにレンダリング制御部３３５２を有するものとして、以下にこれらの処理部について図１５を用いて説明する。
【０１４０】
図１５は、第３の実施形態における制御部３３５による処理を説明するための図である。なお、図１５に示した例では、レンダリング条件が透視投影法であるものとする。また、図１５には、上方（ｘｚ平面と垂直なｙ方向）から見たボリュームデータＶＤ１０を示す。図１５に示すように、第３の実施形態におけるレンダリング制御部３３５２は、同一のボリュームデータＶＤ１０に対して、複数のフォーカス位置におい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。
【０１４１】
例えば、レンダリング制御部３３５２は、図１５（Ａ）に示すように、ボリュームデータＶＤ１０の中心をフォーカス位置Ａ１０（直線Ａ１０）とするレンダリング条件により、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。これにより、レンダリング処理部１３６は、フォーカス位置Ａ１０に対応する視差画像群を生成する。
【０１４２】
また、レンダリング制御部３３５２は、図１５（Ｂ１）に示すように、フォーカス位置Ａ１０よりもｘ軸の正方向に位置するフォーカス位置Ａ２１をレンダリング条件として、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。これにより、レンダリング処理部１３６は、フォーカス位置Ａ２１に対応する視差画像群を生成する。また、図１５（Ｂ２）に示すように、レンダリング制御部３３５２は、フォーカス位置Ａ１０よりもｘ軸の負方向に位置するフォーカス位置Ａ２２をレンダリング条件として、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。これにより、レンダリング処理部１３６は、フォーカス位置Ａ２２に対応する視差画像群を生成する。
【０１４３】
同様にして、図１５（Ｃ１）及び（Ｃ２）に示すように、レンダリング制御部３３５２は、フォーカス位置Ａ１０よりもｚ軸の正方向に位置するフォーカス位置Ａ３１や、フォーカス位置Ａ１０よりもｚ軸の負方向に位置するフォーカス位置Ａ３２をレンダリング条件として、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。これにより、レンダリング処理部１３６は、フォーカス位置Ａ３１に対応する視差画像群と、フォーカス位置Ａ３２に対応する視差画像群とを生成する。
【０１４４】
レンダリング制御部３３５２は、このようにして生成された複数の視差画像群を画像保管装置１２０に格納する。このとき、レンダリング制御部３３５２は、レンダリング処理時に用いたフォーカス位置に対応付けて、各視差画像群を画像保管装置１２０に格納する。
【０１４５】
そして、レンダリング制御部３３５２は、上記第１の実施形態のように、受付部１３５１によってフォーカス変更要求が受け付けられた場合に、かかるフォーカス変更要求に含まれる変更後のフォーカス位置に対応する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に送信する。また、レンダリング制御部３３５２は、上記第２の実施形態のように、受付部２３５１によって実空間における医用デバイス１０の位置が受け付けられた場合に、かかる位置に対応する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に送信する。
【０１４６】
上述してきたように、第３の実施形態によれば、予め複数のフォーカス位置に対応した視差画像群を生成するので、変更後のフォーカス位置を受け付けた場合に、レンダリング処理を再度行うことなく、フォーカス位置を変更した立体画像を表示することができる。
【０１４７】
なお、上記第３の実施形態においては、端末装置１４０が、ワークステーション３３０から視差画像群を取得する例を示した。しかし、端末装置１４０は、画像保管装置１２０から変更後のフォーカス位置に対応する視差画像群を取得してもよい。
【０１４８】
また、上記第３の実施形態において、ワークステーション３３０は、あらゆるフォーカス位置に対応する視差画像群を生成しなくてもよい。例えば、ワークステーション３３０は、観察者からフォーカス位置を変更する可能性のある領域を受け付け、かかる領域に含まれるフォーカス位置に対応する視差画像群のみを生成してもよい。
【０１４９】
また、ワークステーション３３０は、図１５に示した例において、フォーカス位置に対応する視差画像群として、これらのフォーカス位置を中心とする円弧上に所定の角度（例えば、１度）ずつ配置された複数の視点位置からレンダリング処理が行うことで全周囲の視差画像群を生成してもよいし、全周囲ではなく円弧上の特定の位置のみに配置された視点位置からレンダリング処理を行うことで特定の視点位置に対応する視差画像群のみを生成してもよい。ワークステーション３３０は、視点位置を特定する場合には、かかる視点位置に関する情報を観察者から受け付けてもよい。
【０１５０】
また、上記第３の実施形態においては、レンダリング条件が透視投影法である場合を例に挙げて説明したが、ワークステーション３３０は、レンダリング条件が平行投影法である場合にも同様に、複数のフォーカス位置に対応する視差画像群を生成してもよい。
【０１５１】
（第４の実施形態）
上記第１及び第２の実施形態では、端末装置１４０や位置センサ１１によってフォーカス位置の変更を受け付ける例を示した。しかし、端末装置１４０は、立体画像とともに断面画像を表示し、断面画像上でフォーカス位置の変更を受け付けてもよい。また、端末装置１４０は、視差角や表示領域の変更を受け付けてもよい。第４の実施形態では、断面画像上でフォーカス位置や視差角や表示領域の変更を受け付ける例について説明する。
【０１５２】
まず、図１６を用いて、第４の実施形態に係る立体表示モニタ１４２に表示される画面例について説明する。図１６に示すように、立体表示モニタ１４２には、表示制御部１４５１による制御の下、立体画像に加えて、直交３断面（アキシャル面、コロナル面、サジタル面）と、立体画像を上から見た平面画像を表示する。具体的には、図１６に示した例において、領域Ｒ１１にはアキシャル面の断面画像Ｐ１１が表示され、領域Ｒ１２にはコロナル面の断面画像Ｐ１２が表示され、領域Ｒ１３にはサジタル面の断面画像Ｐ１３が表示される。また、領域Ｒ２１には頭蓋骨の立体画像Ｉ２１が表示され、領域Ｒ３１には立体画像Ｉ２１の奥行き方向が描出された平面画像Ｐ３１が表示される。なお、端末装置１４０は、このような断面画像Ｐ１１、Ｐ１２及びＰ１３や平面画像Ｐ３１をワークステーション１３０から取得することができる。
【０１５３】
ここで、領域Ｒ３１には、立体画像Ｉ２１の立体量を示す直線Ｌ１１及びＬ１２が表示される。この点について、図１７を用いて説明する。図１７は、立体画像空間を説明するための図である。図１７に示すように、立体表示モニタ１４２に表示された視差画像群を視認した観察者は、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１７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１４２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Ａ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１４２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Ａが奥まっているように観察者が感じる感覚である。
【０１５４】
以下、立体表示モニタ１４２の表示面から観察者の視点に近づく方向を「飛び出し方向」と記載し、立体表示モニタ１４２の表示面から観察者の視点より遠ざかる方向を「奥行き方向」と記載する。具体的には、「飛び出し方向」と「奥行き方向」とは、立体画像空間における立体視モニタ１４２の表示面に対して垂直方向（図１７に示すＺ方向）となる。
【０１５５】
図１６に示した領域Ｒ３１には、立体画像Ｉ２１の飛び出し方向の立体量として直線Ｌ１１及び「２０」（単位：ｍｍ）が表示され、立体画像Ｉ２１の奥行き方向の立体量として直線Ｌ１２及び「−２０」（単位：ｍｍ）が表示されている。
【０１５６】
このような立体画像の立体感は、９視差モニタの場合、視差角（θ）及び表示サイズ（Ｓ）に依存する。この点について、図１８を用いて説明する。図１８は、立体画像の立体感を説明するための図である。
【０１５７】
図１８に示すように、立体画像の立体感は、視差角（θ）及び表示サイズ（Ｓ）を変数とするパラメータ「ａ（θ，Ｓ）」及び「ｂ（θ，Ｓ）」により求められる。具体的には、「ａ（θ，Ｓ）」は、視差角「θ」及び立体表示モニタ１４２の表示サイズ「Ｓ」である場合の飛び出し量（単位：ｍｍ）を示す。また、「ｂ（θ，Ｓ）」は、視差角「θ」及び表示サイズ「Ｓ」である場合の奥行き量（単位：ｍｍ）を示す。このような「ａ（θ，Ｓ）」及び「ｂ（θ，Ｓ）」は、立体表示モニタ１４２の仕様に応じて、予め設定されるパラメータであり、例えば、画像処理システム１の管理者により設定される情報である。
【０１５８】
ところで、立体画像の奥行き方向の大きさは、立体表示モニタ１４２の仕様等によって所定の限界値に制限される。以下では、立体表示モニタ１４２によって表示される立体画像のうち、立体表示モニタ１４２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１４２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。すなわち、上記「ａ（θ，Ｓ）」及び「ｂ（θ，Ｓ）」により求められる立体感は、「飛び出し限界値」及び「奥行き限界値」を超える場合には、「飛び出し限界値」及び「奥行き限界値」に応じて修正する必要がある。
【０１５９】
かかる飛び出し限界量及び奥行き限界量についてより具体的に説明すると、飛び出し限界量及び奥行き限界量は、立体表示モニタ１４２の表示面と、かかる立体表示モニタ１４２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１４２のハードウェア仕様とに基づいて算出される。なお、立体表示モニタ１４２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１４２等は、立体表示モニタ１４２の観察位置を所定の位置に想定した上で設計される。すなわち、飛び出し限界量及び奥行き限界量は、所定の位置に想定された観察位置と立体表示モニタ１４２の表示面との距離である「想定視距離」に基づいて算出可能である。
【０１６０】
飛び出し限界量及び奥行き限界量の一例を説明する。例えば、以下の式（１）により飛び出し限界量が算出され、以下の式（２）により奥行き限界量が算出される。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１４２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。
【０１６１】
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）
【０１６２】
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）
【０１６３】
図１９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１９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１９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。
【０１６４】
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１４２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１４２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１４２の表示面上の解像度を示す。
【０１６５】
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、上記式（１）により、飛び出し限界量「−１６．４ｍｍ」が算出され、上記式（２）により、奥行き限界量「１６．９ｍｍ」が算出される。なお、ここでは、小数第２位を四捨五入するものとする。
【０１６６】
図１６に示した領域Ｒ３１には、図１９に示した例と異なり、表示面から観察者の視点に近づく方向を正とし、表示面から観察者の視点より遠ざかる方向を負として立体量が表示されている。
【０１６７】
具体的には、図１６に示した例において、パラメータ「ａ（θ，Ｓ）」により求められる飛び出し量が上記式（１）により求められる飛び出し限界量よりも小さい場合には、領域Ｒ３１には、表示面から観察者の視点に近づく方向の立体感として、パラメータ「ａ（θ，Ｓ）」により求められる飛び出し量が表示される。一方、パラメータ「ａ（θ，Ｓ）」が飛び出し限界量よりも大きい場合には、領域Ｒ３１には、表示面から観察者の視点に近づく方向の立体感として、飛び出し限界量が表示される。
【０１６８】
また、図１６に示した例において、パラメータ「ｂ（θ，Ｓ）」により求められる奥行き量が上記式（２）により求められる奥行き限界量よりも小さい場合には、領域Ｒ３１には、飛び出し方向の立体量として、パラメータ「ｂ（θ，Ｓ）」により求められる奥行き量が表示される。一方、パラメータ「ｂ（θ，Ｓ）」が奥行き限界量よりも大きい場合には、領域Ｒ３１には、奥行き方向の立体量として、奥行き限界量が表示される。
【０１６９】
なお、上述したパラメータ「ａ（θ，Ｓ）」及び「ｂ（θ，Ｓ）」、飛び出し限界量及び奥行き限界量は、ワークステーション１３０によって算出されてもよいし、端末装置１４０によって算出されてもよいし、予め管理者等に設定されていてもよい。いずれの場合であっても、端末装置１４０は、これらのパラメータ「ａ（θ，Ｓ）」及び「ｂ（θ，Ｓ）」、飛び出し限界量及び奥行き限界量に基づいて、領域Ｒ３１に立体量を表示することができる。
【０１７０】
第４の実施形態に係る端末装置１４０は、図１６に示した画面において、断面画像Ｐ１１、Ｐ１２及びＰ１３のいずれかに対して、入力部１４１を介して所定位置が指定（例えば、マウスやトラックボール等のポインティングデバイスによりダブルクリック）された場合された場合に、かかる指定位置を変更後のフォーカス位置とするフォーカス変更要求をワークステーション１３０に送信する。
【０１７１】
例えば、図１６に示した例において、断面画像Ｐ１１の位置Ｋ１がダブルクリックされたものとする。かかる場合に、端末装置１４０の要求送信部１４５２は、変更後のフォーカス位置として位置Ｋ１を含むフォーカス変更要求をワークステーション１３０に送信する。なお、断面画像はボリュームデータの断面に該当するので、要求送信部１４５２は、位置Ｋ１に対応するボリュームデータ空間の座標を取得することができる。
【０１７２】
ワークステーション１３０のレンダリング制御部１３５２は、端末装置１４０から受信したフォーカス変更要求に含まれるフォーカス位置（位置Ｋ１）と各視線方向の交点とが一致するレンダリング条件により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。そして、ワークステーション１３０の表示制御部１３５３は、このようにして生成した新たな視差画像群を端末装置１４０に送信する。
【０１７３】
端末装置１４０の表示制御部１４５１は、ワークステーション１３０から受信した視差画像群を立体表示モニタ１４２に表示する。これにより、立体表示モニタ１４２には、位置Ｋ１がフォーカス位置となった立体画像が表示されることとなる。このとき、表示制御部１４５１は、位置Ｋ１が領域Ｒ２１の中心となるように視差画像群を表示してもよい。
【０１７４】
なお、上記例では、アキシャル面の断面画像Ｐ１１に対してフォーカス位置を受け付ける例を示したが、端末装置１４０は、コロナル面の断面画像Ｐ１２やサジタル面の断面画像Ｐ１３に対してフォーカス位置を受け付けてもよい。
【０１７５】
また、第４の実施形態に係る端末装置１４０は、図１６の領域Ｒ３１に表示されている平面画像Ｐ３１に対して、立体量（奥行き方向の大きさ）や、関心領域や、表示対象領域の変更を受け付けることができる。例えば、端末装置１４０は、立体量を変更する操作が行われた場合に、操作後の立体量をワークステーション１３０に送信する。操作者は、マウスやトラックボール等のポインティングデバイスにより立体量を示す直線Ｌ１１や直線Ｌ１２を移動させることにより、立体量を変更する操作を行うことできる。
【０１７６】
また、端末装置１４０は、図１６の平面画像Ｐ３１に対して、入力部１４１を介して所定位置が指定（例えば、マウスやトラックボール等のポインティングデバイスによりダブルクリック）された場合された場合に、かかる指定位置を変更後のフォーカス位置とするフォーカス変更要求をワークステーション１３０に送信する。
【０１７７】
このような平面画像Ｐ３１を介して立体量やフォーカス位置を変更する処理について図２０を用いて説明する。図２０は、第４の実施形態に係る平面画像の表示例を示す図である。
【０１７８】
まず、領域Ｒ３１には、初期表示状態として図２０（Ａ）に示す画像が表示されているものとする。具体的には、図２０（Ａ）の例では、飛び出し方向の立体量として直線Ｌ１１及び「１０」が表示され、奥行き方向の立体量として直線Ｌ１２及び「−１０」が表示されている。また、領域Ｒ３１には、立体画像Ｉ２１を上から見た平面画像Ｐ３２が表示されている。
【０１７９】
図２０（Ａ）に示した状態において、操作者によって、直線Ｌ１１や直線Ｌ１２がドラッグ等されることにより、直線Ｌ１１と直線Ｌ１２とを離す方向の操作が行われたものとする。これにより、端末装置１４０は、操作者から立体画像Ｉ２１の立体量を変更する旨の要求を受け付ける。なお、端末表示１４０は、直線Ｌ１１及び直線Ｌ１２のいずれか一方を移動させる操作が行われた場合に、他方の直線についても連動させて移動させる。例えば、直線Ｌ１１の立体量が「１０」から「２０」に変更された場合には、直線Ｌ１２の立体量を「−１０」から「−２０」に変更させる。
【０１８０】
このように立体量を変更させられた場合に、端末装置１４０の要求送信部１４５２は、移動後の直線Ｌ１１や直線Ｌ１２が示す立体量をワークステーション１３０に送信する。
【０１８１】
ワークステーション１３０の受付部１３５１は、端末装置１４０から変更後の立体量を受け付ける。かかる場合に、レンダリング制御部１３５２は、変更後の立体量となるような視差角を算出する。具体的には、レンダリング制御部１３５２は、上記のパラメータ「ａ（θ，Ｓ）」や「ｂ（θ，Ｓ）」を用いて、変更後の立体量となる視差角「θ」を算出する。そして、レンダリング制御部１３５２は、算出した視差角をレンダリング条件と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。そして、ワークステーション１３０の表示制御部１３５３は、このようにして生成した新たな視差画像群を端末装置１４０に送信する。
【０１８２】
端末装置１４０の表示制御部１４５１は、ワークステーション１３０から受信した視差画像群を立体表示モニタ１４２に表示する。これにより、図１６に示した領域Ｒ２１には、変更後の立体量に対応する立体画像が表示される。また、図２０（Ｂ）に示すように、領域Ｒ３１には、変更後の立体量に対応する平面画像Ｐ３３が表示される。
【０１８３】
また、図２０（Ｂ）に示した状態において、操作者によって、平面画像Ｐ３３の位置Ｋ２がダブルクリックされたものとする。かかる場合に、端末装置１４０の要求送信部１４５２は、変更後のフォーカス位置として位置Ｋ２を含むフォーカス変更要求をワークステーション１３０に送信する。なお、位置Ｋ２だけでは、高さ方向（ｙ方向）の位置が不明であるが、ここの例では、要求送信部１４５２は、位置Ｋ２により特定される横方向の位置（ｘ座標）及び奥行き方向の位置（ｚ座標）をワークステーション１３０に送信する。
【０１８４】
ワークステーション１３０のレンダリング制御部１３５２は、端末装置１４０から受信したフォーカス変更要求に含まれるフォーカス位置（位置Ｋ２）と各視線方向の交点とが一致するレンダリング条件により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。そして、ワークステーション１３０の表示制御部１３５３は、新たに生成した視差画像群を端末装置１４０に送信する。
【０１８５】
端末装置１４０の表示制御部１４５１は、ワークステーション１３０から受信した視差画像群を立体表示モニタ１４２に表示する。これにより、図１６に示した領域Ｒ２１には、位置Ｋ２がフォーカス位置となった立体画像が表示される。
【０１８６】
このとき、表示制御部１４５１は、位置Ｋ２が領域Ｒ２１の中心となるように視差画像群を表示してもよい。かかる場合、表示制御部１４５１は、図２０（Ｃ）に示すように、位置Ｋ２が領域Ｒ３１の中心となるように平面画像Ｐ３４を表示する。
【０１８７】
また、端末装置１４０は、領域Ｒ３１に表示されている平面画像に対して、表示対象とする領域を受け付けてもよい。例えば、図２０（Ｃ）に示した状態では、平面画像３４の一部の領域Ｒ３２が立体量の範囲「２０」〜「−２０」に含まれない。このような立体量の範囲から外れている領域Ｒ３２は、立体画像Ｉ２１ではボケのある画像となっている可能性が高い。端末装置１４０は、このような領域Ｒ３１を非表示とする操作を受けた場合に、かかる領域Ｒ３１を除く領域の位置情報を含む表示領域変更要求をワークステーション１３０に送信する。
【０１８８】
ワークステーション１３０の受付部１３５１は、端末装置１４０から表示領域変更要求を受け付ける。かかる場合に、レンダリング制御部１３５２は、ボリュームデータのうち表示領域変更要求に含まれる位置情報が示す領域以外の領域（すなわち、領域Ｒ３１）に対応するボクセルを削除する。例えば、レンダリング制御部１３５２は、領域Ｒ３１に対応するボクセル値を、空気等を示す所定値に更新する。そして、レンダリング制御部１３５２は、更新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。そして、ワークステーション１３０の表示制御部１３５３は、新たに生成した視差画像群を端末装置１４０に送信する。
【０１８９】
端末装置１４０の表示制御部１４５１は、ワークステーション１３０から受信した視差画像群を立体表示モニタ１４２に表示する。これにより、図１６に示した領域Ｒ２１には、領域Ｒ３２がカットされた立体画像が表示される。また、図２０（Ｄ）に示すように、領域Ｒ３１には、領域Ｒ３２がカットされた平面画像Ｐ３５が表示される。
【０１９０】
このように、図２０に示した表示態様では、操作者が、位置Ｋ２の近傍を詳細に観察することが可能となる。例えば、図２０（Ａ）に示した状態において、操作者は、位置Ｋ２を詳細に観察した場合に、図２０（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）のように表示態様を変化させることで、位置Ｋ２の近傍が詳細に立体表示された立体画像Ｉ２１を領域Ｒ２１に表示させることができる。
【０１９１】
なお、図２０に示した例では、端末装置１４０が、立体量を変更する操作、フォーカス位置を変更する操作、非表示領域を指定する操作を順に受け付け、各操作を受け付けるたびに表示態様を変更する例を示した。しかし、端末装置１４０は、これらの各操作の一部又は全てをまとめて受け付け、受け付けた操作に対応する表示態様に変更してもよい。例えば、端末装置１４０は、図２０（Ａ）から図２０（Ｃ）の表示態様に変更することもでき、また、図２０（Ａ）から図２０（Ｄ）の表示態様に変更することもできる。
【０１９２】
（第５の実施形態）
さて、上述した実施形態は、他の実施形態に変形することもできる。そこで、第５の実施形態では、上述した実施形態の変形例を説明する。
【０１９３】
［カット表示］
上記実施形態において、端末装置１４０は、視差画像群のフォーカス領域のみを表示してもよい。例えば、端末装置１４０は、図１１（Ａ２）に示した例において、フォーカス領域Ｅ１１のみを表示してもよい。言い換えれば、端末装置１４０は、フォーカス領域以外の領域をカットした視差画像群を表示してもよい。例えば、端末装置１４０は、図１１（Ａ２）に示した例において、フォーカス領域Ｅ１１のみを表示してもよい。
【０１９４】
また、この例に限らず、端末装置１４０は、視差画像群のうちフォーカス領域近傍の領域のみを表示してもよい。例えば、端末装置１４０は、図１１（Ａ２）に示した例において、フォーカス領域Ｅ１１と、フォーカス領域Ｅ１１に近傍の領域とを含む領域のみを表示してもよい。
【０１９５】
また、上記第２の実施形態においては、端末装置１４０は、視差画像のうち医用デバイス１０の進行方向と反対側の領域をカットして表示してもよい。例えば、端末装置１４０は、図１３（Ｂ３）に示した例において、フォーカス領域Ｅ１４の右側（ｘ軸の正方向）の領域をカットして表示してもよい。これにより、医師等は、観察不要な部位が取り除かれた立体画像を観察することができる。
【０１９６】
なお、上記のフォーカス領域等のみを表示する処理は、端末装置１４０が行う必要はなく、ワークステーション１３０又は２３０のレンダリング制御部１３５２又は２３５２が、フォーカス領域等のみを反映した視差画像を生成してもよい。
【０１９７】
［フォーカス位置］
また、上記実施形態においては、フォーカス位置が主に縦方向（ｙ方向）の直線である場合を例に挙げて説明した。しかし、フォーカス位置は、横方向（ｘ方向）や奥行き方向（ｚ方向）の直線であってもよい。
【０１９８】
また、上記実施形態においては、フォーカス位置が直線である場合を例に挙げて説明した。これは、レンダリング条件が透視投影法である場合には所定の直線（フォーカス位置）を中心とする円弧上で視点位置を移動させ、レンダリング条件が平行投影法である場合には所定の直線（フォーカス位置）と直交する直線と平行に視点位置を移動させることを前提としている。しかし、視点位置は、ボリュームデータ内の所定の点（フォーカス位置）を中心としてランダムに移動されてもよい。すなわち、レンダリング処理時における各視点位置は、視線方向が所定の点（フォーカス位置）で一致していれば、規則的（例えば、円弧上や直線上）に移動されなくてもよい。このような場合には、立体画像のうちボケのない画像となるフォーカス領域は、図１１に例示したような円柱状にならず、例えば、図２１に示すように、フォーカス位置を中心とする球形状のフォーカス領域Ｅ１５となる。また、かかる場合には、図２１に示すように、例えば、球形状のフォーカス画像ＡＩ１５が表示されることになる。
【０１９９】
［処理主体］
また、上記第１の実施形態においては、端末装置１４０がフォーカス位置の変更操作を受け付け、フォーカス位置を変更した視差画像群を立体表示モニタ１４２に表示する例について示した。また、上記第２の実施形態において、端末装置２４０が医用デバイス１０の位置に伴って変更された視差画像群を立体表示モニタ１４２に表示する例について示した。しかし、フォーカス位置が変更された視差画像群を表示するのは立体表示モニタ１４２に限られない。例えば、ワークステーション１３０、２３０又は３３０が、フォーカス位置が変更された視差画像群を立体表示モニタである表示部１３２に表示してもよい。
【０２００】
また、上記実施形態においては、端末装置１４０又は２４０がワークステーション１３０、２３０又は３３０から視差画像群を取得する例を示した。しかし、端末装置１４０又は２４０は、ワークステーション１３０等の制御部１３５、２３５又は３３５やレンダリング処理部１３６等と同様の機能を有してもよい。かかる場合には、端末装置１４０は、画像保管装置１２０からボリュームデータを取得し、上記の制御部１３５、２３５又は３３５と同様の処理を行う。
【０２０１】
また、上記実施形態において、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するのではなく、医用画像診断装置１１０が、レンダリング処理部１３６と同等の機能を有し、ボリュームデータから視差画像群を生成してもよい。かかる場合には、端末装置１４０は、医用画像診断装置１１０から視差画像群を取得する。
【０２０２】
［視差画像数］
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に対して、図形画像を重畳させて表示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は、２つの視差画像である視差画像群を生成してもよい。
【０２０３】
［システム構成］
また、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。
【０２０４】
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。
【０２０５】
［プログラム］
また、上記実施形態における端末装置１４０又は２４０や、ワークステーション１３０、２３０又は３３０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。
【０２０６】
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】
【０２０７】
１  画像処理システム
１０  医用デバイス
１１  位置センサ
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
１３６  レンダリング処理部
１４０  端末装置
１３５１  受付部
１３５２  レンダリング制御部
１３５３  表示制御部
１４５１  表示制御部
１４５２  要求送信部
【図１】
2013039351.tif 000003
【図２Ａ】
2013039351.tif 000004
【図２Ｂ】
2013039351.tif 000005
【図３】
2013039351.tif 000006
【図４】
2013039351.tif 000007
【図５】
2013039351.tif 000008
【図６】
2013039351.tif 000009
【図７】
2013039351.tif 000010
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2013039351.tif 000013
【図１１】
2013039351.tif 000014
【図１２】
2013039351.tif 000015
【図１３】
2013039351.tif 000016
【図１４】
2013039351.tif 000017
【図１５】
2013039351.tif 000018
【図１６】
2013039351.tif 000019
【図１７】
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【図１８】
2013039351.tif 000021
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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