(57)【要約】      （修正有）【課題】２方向から撮影した血管のＸ線画像の血管の複数の画像領域の対応付けの良否に応じて表示方法が異なる血管の３次元モデルを生成できる３次元モデル生成装置及び方法及び３次元モデル生成用プログラムを提供する。【解決手段】血管１２０１の３次元モデルを生成する３次元モデル生成装置の制御方法であって、造影剤が存在する血管を交差する２方向から撮像して第１及び第２投影画像１１０１，１１０２を取得し、第１投影画像中の第１画像領域Ｐｋと、第２投影画像の中の第１画像領域に対応する候補である第２画像領域Ｑｋとに基づいて第１合成画像領域を合成して３次元モデルを生成し、第２画像領域が第１画像領域に対応する候補である確率が所定の閾値以上か否かに応じて第１合成画像領域の表示方法を変更して３次元モデルを表示装置に表示し、確率が閾値未満の場合、３次元モデルを再生成して、先の３次元モデルと置き換えて表示装置に表示する。【選択図】図１
2016159116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
血管の３次元モデルを生成する３次元モデル生成装置の制御方法であって、
造影剤が存在する前記血管を互いに交差する第１及び第２の方向から撮像することにより、第１及び第２の投影画像をそれぞれ取得する第１工程と、
前記第１工程の後、前記第１の投影画像の中の第１画像領域と、前記第２の投影画像の中の前記第１画像領域に対応する候補である複数の第２画像領域の中の１つの第２画像領域とに基づいて、第１合成画像領域を合成して前記血管の３次元モデルを生成する第２工程と、
前記第２工程の後、前記複数の第２画像領域の中の１つの第２画像領域が前記第１画像領域に対応する候補である確率が所定の閾値以上か否かに応じて、前記３次元モデルにおける前記第１合成画像領域の表示方法を変更して、前記生成された３次元モデルを表示装置上に表示する第３工程と、
前記第３工程の後、前記表示装置に表示された３次元モデルが前記所定の閾値未満の確率であり、かつ前記血管に造影剤が存在する場合、前記所定の閾値未満の確率を有する前記第２画像領域に対応する前記血管の部分を前記第１及び第２の方向から撮像することにより、第３及び第４の投影画像をそれぞれ取得する第４工程と、
前記第４工程の後、前記第３の投影画像の中の第３画像領域と、前記第４の投影画像の中の、前記第３画像領域に対応する候補である複数の第４画像領域の中の１つの第４画像領域とに基づいて第２合成画像領域を合成して前記血管の３次元モデルを再生成する第５工程と、
前記第５工程の後、前記第２工程で生成された先の３次元モデルを、再生成された前記血管の３次元モデルに置き換えて前記表示装置に表示する第６工程と、
を有する３次元モデル生成装置の制御方法。
【請求項２】
前記第２工程では、前記第１画像領域と、前記第２の投影画像の中の、前記第１画像領域に対応する候補である第２画像領域が複数存在し、前記複数の第２画像領域のそれぞれの確率である第１の確率と第２の確率とが互いに異なっており、
前記第３工程では、前記第１の確率は前記閾値未満であり、前記第２の確率は前記閾値以上であるとき、前記３次元モデルにおいて、前記第１の確率を有する第２画像領域と前記第１画像領域との合成画像領域と、前記第２の確率を有する第２画像領域と前記第１画像領域との合成画像領域とがそれぞれ合成され、両者の合成画像領域の表示方法は互いに異なっており、
前記第４工程では、前記第１の確率を有する第２画像領域に対応する前記血管の部分を前記第１及び第２の方向から撮像して、前記第３及び第４の投影画像を取得し、
前記第５工程では、前記第２工程で生成された先の３次元モデルのうちの前記第１の確率を有する前記第２画像領域に対応する前記血管の部分を、再生成された前記血管の３次元モデルに置き換える、
請求項１に記載の３次元モデル生成装置の制御方法。
【請求項３】
前記第１工程での前記互いに交差する第１及び第２の方向は、前記３次元モデルの生成対象である前記血管の部分で交差する第１の撮影角度及び第２の撮影角度である、
請求項１又は２に記載の３次元モデル生成装置の制御方法。
【請求項４】
前記第１工程は、
前記血管に、互いに異なる前記第１の方向と前記第２の方向とからＸ線を照射することにより、前記第１の方向より得られる前記第１の投影画像の第１Ｘ線画像と前記第２の方向より得られる前記第２の投影画像の第２Ｘ線画像とで構成されるＸ線画像セットを取得し、
前記第１Ｘ線画像における前記血管の部分に相当する第１の画像領域について、前記造影剤の輝度より前記第１の画像領域におけるＸ線の吸収量を吸収特性として取得し、
前記第２Ｘ線画像における前記血管の部分に相当する画像領域であり、かつ、前記第１の画像領域に対応する候補の画像領域である複数の第２の画像領域について、前記造影剤の輝度より前記複数の第２の画像領域におけるＸ線の吸収量を吸収特性としてそれぞれ取得し、
前記第３工程は、前記第２の画像領域の複数の吸収特性のそれぞれが、前記第１の画像領域の吸収特性と同じような変化をしているか、異なる変化をしているかの評価値を前記確率とする、
請求項１〜３のいずれか１つに記載の３次元モデル生成装置の制御方法。
【請求項５】
前記第１合成画像領域の前記表示方法を変更するとき、画像の色又は線の太さ又は種類を変更する、
請求項１〜４のいずれか１つに記載の３次元モデル生成装置の制御方法。
【請求項６】
前記第１工程で前記第１及び第２の投影画像をそれぞれ取得するとき、所定間隔毎に取得する、
請求項１〜５のいずれか１つに記載の３次元モデル生成装置の制御方法。
【請求項７】
血管の３次元モデルを生成する３次元モデル生成装置であって、
造影剤が存在する前記血管を互いに交差する第１及び第２の方向から撮像することにより、第１及び第２の投影画像をそれぞれ取得する画像取得部と、
前記第１の投影画像の中の第１画像領域と、前記第２の投影画像の中の、前記第１画像領域に対応する候補である第２画像領域とに基づいて、第１合成画像領域を合成して前記血管の３次元モデルを生成する３次元モデル生成部と、
前記第２画像領域が前記第１画像領域に対応する候補である確率が所定の閾値以上か否かに応じて、前記３次元モデルにおける前記第１合成画像領域の表示方法を変更した状態で、前記生成された３次元モデルを表示する表示装置とを備えて、
前記確率が前記所定の閾値未満の場合、前記確率を有する前記第２画像領域に対応する前記血管の部分を前記第１及び第２の方向から撮像することにより、前記画像取得部で、第３及び第４の投影画像をそれぞれ取得し、
前記第３の投影画像の中の第３画像領域と、前記第４の投影画像の中の、前記第３画像領域に対応する候補である第４画像領域とに基づいて第２合成画像領域が合成され、前記第２合成画像領域と前記第４画像領域が前記第３画像領域に対応する候補である確率に基づいて、前記血管の３次元モデルを前記３次元モデル生成部で再生成して、前記３次元モデル生成部で生成された先の３次元モデルを、再生成された前記血管の３次元モデルに置き換え、
前記表示装置は、前記再生成された３次元モデルを前記表示装置に表示する、
３次元モデル生成装置。
【請求項８】
血管の３次元モデルを生成する３次元モデル生成装置の制御用プログラムであって、
コンピュータを
造影剤が存在する前記血管を互いに交差する第１及び第２の方向から撮像することにより、第１及び第２の投影画像をそれぞれ取得する第１ステップと、
前記第１の投影画像の中の第１画像領域と、前記第２の投影画像の中の、前記第１画像領域に対応する候補である第２画像領域とに基づいて、第１合成画像領域を合成して前記血管の３次元モデルを生成する第２ステップと、
前記第２画像領域が前記第１画像領域に対応する候補である確率が所定の閾値以上か否かに応じて、前記３次元モデルにおける前記第１合成画像領域の表示方法を変更して、前記生成された３次元モデルを表示装置上に表示する第３ステップと、
前記確率が前記所定の閾値未満の場合、前記確率を有する前記第２画像領域に対応する前記血管の部分を前記第１及び第２の方向から撮像することにより、第３及び第４の投影画像をそれぞれ取得する第４ステップと、
前記第３の投影画像の中の第３画像領域と、前記第４の投影画像の中の、前記第３画像領域に対応する候補である第４画像領域とに基づいて第２合成画像領域が合成され、前記第２合成画像領域と前記第４画像領域が前記第３画像領域に対応する候補である確率とに基づいて、前記血管の３次元モデルを再生成して、前記第２ステップで生成された先の３次元モデルを、再生成された前記血管の３次元モデルに置き換える第５ステップと、
前記再生成された３次元モデルを前記表示装置に表示する第６ステップと、
として機能させるための３次元モデル生成装置の制御用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２方向から撮影した血管のＸ線画像の血管の複数の画像領域の対応付けを行って３次元モデルを生成する３次元モデル生成装置及び方法、及び、３次元モデル生成用プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
血管の狭窄又は閉塞による疾患を調べる検査として、カテーテル造影検査がある。カテーテル造影検査では、Ｘ線不透過物質である造影剤を使用する。造影剤を血管内に注入してＸ線撮影することにより、血管とそれ以外の部分とを明瞭に区別することができる。
【０００３】
１方向からＸ線撮影した場合、冠状動脈のように多数の分岐を有する血管について、人が血管の形状を把握することは困難である。
【０００４】
そこで、２方向からＸ線撮影した２枚のＸ線画像より、血管の対応付けを行なって３次元モデルを生成する技術が研究開発されている（例えば、特許文献１及び２及び非特許文献１参照）。これにより、人は血管の形状を把握することが容易となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１３１４２９号公報
【特許文献２】特開２００４−２０１７３０号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】吉田忠弘、見崎元秀、佐藤浩康、斎藤恒雄、「心血管造影像からの冠状動脈の３次元抽出」、電子情報通信学会論文誌  ‘８９／３  Ｖｏｌ．Ｊ７２−Ｄ−ＩＩ  Ｎｏ．３、Ｐ４３３−４４１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の技術では、血管の３次元モデルを生成するために十分ではなかった。すなわち、生成される血管の３次元モデルの一部で、誤った対応付けがなされることがあった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、２方向から撮影した血管のＸ線画像の血管の複数の画像領域の対応付けの良否に応じて表示方法が異なる血管の３次元モデルを生成することができる３次元モデル生成装置及び方法、及び、３次元モデル生成用プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、血管の３次元モデルを生成する３次元モデル生成装置の制御方法であって、
造影剤が存在する前記血管を互いに交差する第１及び第２の方向から撮像することにより、第１及び第２の投影画像をそれぞれ取得する第１工程と、
前記第１の投影画像の中の第１画像領域と、前記第２の投影画像の中の、前記第１画像領域に対応する候補である第２画像領域とに基づいて、第１合成画像領域を合成して前記血管の３次元モデルを生成する第２工程と、
前記第２画像領域が前記第１画像領域に対応する候補である確率が所定の閾値以上か否かに応じて、前記３次元モデルにおける前記第１合成画像領域の表示方法を変更して、前記生成された３次元モデルを表示装置に表示する第３工程と、
前記確率が前記所定の閾値未満の場合、前記確率を有する前記第２画像領域に対応する前記血管の部分を前記第１及び第２の方向から撮像することにより、第３及び第４の投影画像をそれぞれ取得する第４工程と、
前記第３の投影画像の中の第３画像領域と、前記第４の投影画像の中の、前記第３画像領域に対応する候補である第４画像領域とに基づいて第２合成画像領域が合成され、前記第２合成画像領域と前記第４画像領域が前記第３画像領域に対応する候補である確率に基づいて、前記血管の３次元モデルを再生成して、前記第２工程で生成された先の３次元モデルを、再生成された前記血管の３次元モデルに置き換える第５工程と、
前記再生成された３次元モデルを前記表示装置に表示する第６工程と、
を有する３次元モデル生成装置の制御方法を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の前記態様によれば、２方向から撮影した血管のＸ線画像の複数の画像領域の対応付けの良否に応じて表示方法が異なる血管の３次元モデルを生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】血管の３次元モデルを生成する説明図
【図２】対応点の候補点が１点の場合の図
【図３Ａ】対応点の候補点が２点の場合の図
【図３Ｂ】本発明の基本原理の説明図
【図４Ａ】第１実施形態における３次元モデル生成装置の機能構成を示すブロック図
【図４Ｂ】前記３次元モデル生成装置で生成された３次元モデルを表示装置で表示するときの例の説明図
【図５】第１実施形態における３次元モデル生成装置の処理動作の一例を示すフローチャート
【図６】第２実施形態における形状復元装置の機能構成を示すブロック図
【図７】Ｘ線撮影システムの構成を示すブロック図
【図８】第２実施形態における撮影部情報保持部のデータ構造を示す図
【図９】第２実施形態におけるＸ線画像保持部のデータ構造を示す図
【図１０】第２実施形態における被撮像物領域取得部の構成を示す図
【図１１】第２実施形態における二値画像の一例を示す図
【図１２】第２実施形態における細線画像の一例を示す図
【図１３】第２実施形態における被撮像物領域取得部のフローチャート
【図１４】第２実施形態における被撮像物細線化画像保持部のデータ構造を示す図
【図１５】第２実施形態における細線画像を示す図
【図１６】第２実施形態における分割細線の領域を示す図
【図１７】第２実施形態における分割細線の一例を示す図
【図１８】第２実施形態における分割細線時刻情報を示す図
【図１９】第２実施形態における細線接続情報を示す図
【図２０】第２実施形態における後続細線情報を示す図
【図２１】第２実施形態における対応付け部の構成を示すブロック図
【図２２】第２実施形態におけるエピポーラ線Ｌ２を示す図
【図２３】第２実施形態におけるエピポーラ平面を示す図
【図２４】第２実施形態における第２画像投影領域取得部のフローチャート
【図２５】第２実施形態における第２画像投影領域Ｑｋ（ｋ＝１、２）を示す図
【図２６】第２実施形態における第２画像投影領域保持部が保持するデータの一例を示す図
【図２７】第２実施形態における第１画像投影領域保持部が保持するデータの一例を示す図
【図２８】第２実施形態におけるエピポーラ平面を示す図
【図２９】第２実施形態の変形例２におけるエピポーラ平面を示す図
【図３０】第２実施形態における第１画像投影点Ｐｋ、第２画像投影領域Ｑｋ＿１〜Ｑｋ＿２の吸収特性を示すグラフ
【図３１】第２実施形態における吸収特性保持部のデータ構造を示す図
【図３２】第２実施形態における第２画像投影領域Ｑｋ＿１に対する評価値を示すグラフ
【図３３】第２実施形態における第２画像投影領域Ｑｋ＿２に対する評価値を示すグラフ
【図３４】第２実施形態における吸収特性評価保持部が保持する評価情報を示す図
【図３５】第２実施形態における選択情報保持部が保持する選択情報を示す図
【図３６】第２実施形態における対応付け制御部のフローチャート
【図３７】第２実施形態における第２画像投影領域保持部のデータ構造を示す図
【図３８】第２実施形態における三次元位置保持部のデータ構造を示す図
【図３９】第２実施形態における表示画面生成部が生成する表示画面を示す図
【図４０】第２実施形態における再対応付け部が行なう処理の流れを示すフローチャート
【図４１】第２実施形態における形状復元装置のフローチャート
【図４２】第２実施形態における三次元点Ｊ１に流れる吸収特性の変化を示すグラフ
【図４３】第２実施形態の変形例１におけるエピポーラ平面を示す図
【図４４】第２実施形態の変形例１におけるエピポーラ平面を示す図
【図４５】第２実施形態の変形例４におけるエピポーラ平面を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の記述を続ける前に、添付図面において同じ部品については同じ参照符号を付している。
以下、図面を参照して本発明における実施形態を詳細に説明する前に、本発明の基礎となった知見について説明する。
【００１３】
（本発明の基礎となった知見）
図１に、血管の３次元モデルを生成する説明図を示す。
【００１４】
Ｘ線発生部２０２Ａ及びＸ線発生部２０２Ｂより、２つの異なる方向から血管１２０１に向けてＸ線を照射することにより、第１Ｘ線画像１１０１及び第２Ｘ線画像１１０２を得る。
【００１５】
血管１２０１上の点Ｊｋは、第１Ｘ線画像１１０１上において点Ｐｋに相当する。
【００１６】
ここで、点Ｊｋが、第２Ｘ線画像１１０２上において何れの箇所であるか特定できれば、三角測量の原理を用いて、点Ｊｋの３次元位置を特定することができる。同様に、血管１２０１上の複数の点について、３次元位置をそれぞれ特定することにより、血管１２０１の３次元モデルを生成することができる。
【００１７】
点Ｊｋに対応する第２Ｘ線画像１１０２上の点の求める方法について説明する。
【００１８】
始めに、第１Ｘ線画像１１０１の点Ｐｋに対して、第２Ｘ線画像１１０２におけるエピポーラ線Ｌ２を求める。エピポーラ線Ｌ２とは、点Ｐｋの対応点が第２Ｘ線画像１１０２上に出現し得る直線状の範囲である。エピポーラ線Ｌ２は、点Ｐｋと、第１Ｘ線画像１１０１及び第２Ｘ線画像１１０２の幾何学的な位置関係より決定される。図１において、点Ｐｋに対応する候補点は点Ｑｋのみであるので、点Ｐｋの対応点は点Ｑｋとなる。
【００１９】
図２に、対応点の候補点が１点の場合の図を示す。
【００２０】
図２に示すように、第２Ｘ線画像１１０２において、血管１２０１の端点と、エピポーラ線Ｌ２との交点が１点である場合には、点Ｑｋが点Ｐｋの対応点と決定される。
【００２１】
しかし、図３Ａに示すように、血管１２０１の端点と、エピポーラ線Ｌ２との交点が２点である場合には、点Ｑｋ＿１又は点Ｑｋ＿２のいずれを点Ｐｋの対応点とすべきかを決定することができない。
【００２２】
以上の知見に基づき、本願発明者らは、以下の発明の各態様を想到するに至った。
本発明の第１態様によれば、血管の３次元モデルを生成する３次元モデル生成装置の制御方法（作動方法）であって、
造影剤が存在する前記血管を互いに交差する第１及び第２の方向から撮像することにより、第１及び第２の投影画像をそれぞれ取得する第１工程と、
前記第１の投影画像の中の第１画像領域と、前記第２の投影画像の中の、前記第１画像領域に対応する候補である第２画像領域とに基づいて、第１合成画像領域を合成して前記血管の３次元モデルを生成する第２工程と、
前記第２画像領域が前記第１画像領域に対応する候補である確率が所定の閾値以上か否かに応じて、前記３次元モデルにおける前記第１合成画像領域の表示方法を変更して、前記生成された３次元モデルを表示装置に表示する第３工程と、
前記確率が前記所定の閾値未満の場合、前記確率を有する前記第２画像領域に対応する前記血管の部分を前記第１及び第２の方向から撮像することにより、第３及び第４の投影画像をそれぞれ取得する第４工程と、
前記第３の投影画像の中の第３画像領域と、前記第４の投影画像の中の、前記第３画像領域に対応する候補である第４画像領域とに基づいて第２合成画像領域が合成され、前記第２合成画像領域と前記第４画像領域が前記第３画像領域に対応する候補である確率に基づいて、前記血管の３次元モデルを再生成して、前記第２工程で生成された先の３次元モデルを、再生成された前記血管の３次元モデルに置き換える第５工程と、
前記再生成された３次元モデルを前記表示装置に表示する第６工程と、
を有する３次元モデル生成装置の制御方法（作動方法）を提供する。
本態様によれば、２方向から撮影した血管のＸ線画像の血管の複数の画像領域の対応付けの良否に応じて表示方法が異なる血管の３次元モデルを生成することができる。
すなわち、本態様によると、造影剤が存在する血管を異なる２方向から撮像して投影画像を取得し、撮像された２つの投影画像から前記血管の３次元モデルが適切に生成できる。また、生成される３次元モデルは、第１画像領域と第２画像領域との対応する確率に応じて表示方法が変更されて、表示装置に表示される。具体的には、例えば、第１画像領域と第２画像領域とが対応する確率が所定の閾値（例えば８０％）以上の場合は３次元モデルが白色で表示され、所定の閾値未満の場合は３次元モデルが黄色で表示される。つまり、表示装置に表示される３次元モデルの全体の内、実際に血管の３次元モデルが適切に生成できている部分については確率すなわち信頼度が高いとして例えば白色で表示され、適切に生成できていない恐れがある部分については信頼度が低いとして例えば黄色で表示される。すると、ユーザは、表示された３次元モデルの全体の内、どの部分が信頼度が高く３次元モデルが生成されているのかを直感的に知ることができる。
また、本態様によると、３次元モデルの全体の内、第１画像領域と第２画像領域とが対応する確率が所定の閾値未満の部分でかつ造影剤が存在する血管部分を再び撮像し、再度、当該部分について３次元モデルが再生成され、表示装置に表示される。具体的には、例えば、３次元モデルの全体の内、黄色で表示されている部分でかつ造影剤が存在する血管部分を再び撮像し、当該黄色で表示されている部分について３次元モデルが再生成される。一般的に、再生成された３次元モデルは、始めに生成された３次元モデルよりもより適切に実際の血管のモデルを生成できていることが多い。これは、カテーテルの先端近傍は造影剤の濃度が高いため、２つの投影画像から対応する画像領域を求めるために必要な情報をより多く得ることができるからである。つまり、本態様によると、信頼度が低い部分について、より信頼度の高い３次元モデルが再生成されることとなる。
従って、本態様によると、信頼度が低い部分を再度撮影して３次元モデルの再生成をユーザに促すことより、より信頼度の高い３次元モデルが再生成できる。その結果、不必要な造影剤の噴射が抑制できるため、患者への身体的な負担が軽減される。
本発明の第２態様によれば、前記第２工程では、前記第１画像領域と、前記第２の投影画像の中の、前記第１画像領域に対応する候補である第２画像領域が複数存在し、前記複数の第２画像領域のそれぞれの確率である第１の確率と第２の確率とが互いに異なっており、
前記第３工程では、前記第１の確率は前記閾値未満であり、前記第２の確率は前記閾値以上であるとき、前記３次元モデルにおいて、前記第１の確率を有する第２画像領域と前記第１画像領域との合成画像領域と、前記第２の確率を有する第２画像領域と前記第１画像領域との合成画像領域とがそれぞれ合成され、両者の合成画像領域の表示方法は互いに異なっており、
前記第４工程では、前記第１の確率を有する第２画像領域に対応する前記血管の部分を前記第１及び第２の方向から撮像して、前記第３及び第４の投影画像を取得し、
前記第５工程では、前記第２工程で生成された先の３次元モデルのうちの前記第１の確率を有する前記第２画像領域に対応する前記血管の部分を、再生成された前記血管の３次元モデルに置き換える、
第１の態様に記載の３次元モデル生成装置の制御方法を提供する。
本発明の第３態様によれば、前記第１工程での前記互いに交差する第１及び第２の方向は、前記３次元モデルの生成対象である前記血管の部分で交差する第１の撮影角度及び第２の撮影角度である、
第１又は２の態様に記載の３次元モデル生成装置の制御方法を提供する。
本発明の第４態様によれば、前記第１工程は、
前記血管に、互いに異なる前記第１の方向と前記第２の方向とからＸ線を照射することにより、前記第１の方向より得られる前記第１の投影画像の第１Ｘ線画像と前記第２の方向より得られる前記第２の投影画像の第２Ｘ線画像とで構成されるＸ線画像セットを取得し、
前記第１Ｘ線画像における前記血管の部分に相当する第１の画像領域について、前記造影剤の輝度より前記第１の画像領域におけるＸ線の吸収量を吸収特性として取得し、
前記第２Ｘ線画像における前記血管の部分に相当する画像領域であり、かつ、前記第１の画像領域に対応する候補の画像領域である複数の第２の画像領域について、前記造影剤の輝度より前記複数の第２の画像領域におけるＸ線の吸収量を吸収特性としてそれぞれ取得し、
前記第３工程は、前記第２の画像領域の複数の吸収特性のそれぞれが、前記第１の画像領域の吸収特性と同じような変化をしているか、異なる変化をしているかの評価値を前記確率とする、
第１〜３のいずれか１つの態様に記載の３次元モデル生成装置の制御方法を提供する。
本発明の第５態様によれば、前記第１合成画像領域の前記表示方法を変更するとき、画像の色又は線の太さ又は種類を変更する、
第１〜４のいずれか１つの態様に記載の３次元モデル生成装置の制御方法を提供する。
本発明の第６態様によれば、前記第１工程で前記第１及び第２の投影画像をそれぞれ取得するとき、所定間隔毎に取得する、
第１〜５のいずれか１つの態様に記載の３次元モデル生成装置の制御方法を提供する。
本発明の第７態様によれば、血管の３次元モデルを生成する３次元モデル生成装置であって、
造影剤が存在する前記血管を互いに交差する第１及び第２の方向から撮像することにより、第１及び第２の投影画像をそれぞれ取得する画像取得部と、
前記第１の投影画像の中の第１画像領域と、前記第２の投影画像の中の、前記第１画像領域に対応する候補である第２画像領域とに基づいて、第１合成画像領域を合成して前記血管の３次元モデルを生成する３次元モデル生成部と、
前記第２画像領域が前記第１画像領域に対応する候補である確率が所定の閾値以上か否かに応じて、前記３次元モデルにおける前記第１合成画像領域の表示方法を変更した状態で、前記生成された３次元モデルを表示する表示装置とを備えて、
前記確率が前記所定の閾値未満の場合、前記確率を有する前記第２画像領域に対応する前記血管の部分を前記第１及び第２の方向から撮像することにより、前記画像取得部で、第３及び第４の投影画像をそれぞれ取得し、
前記第３の投影画像の中の第３画像領域と、前記第４の投影画像の中の、前記第３画像領域に対応する候補である第４画像領域とに基づいて第２合成画像領域が合成され、前記第２合成画像領域と前記第４画像領域が前記第３画像領域に対応する候補である確率に基づいて、前記血管の３次元モデルを前記３次元モデル生成部で再生成して、前記３次元モデル生成部で生成された先の３次元モデルを、再生成された前記血管の３次元モデルに置き換え、
前記表示装置は、前記再生成された３次元モデルを前記表示装置に表示する、
３次元モデル生成装置を提供する。
本態様によれば、２方向から撮影した血管のＸ線画像の血管の複数の画像領域の対応付けの良否に応じて表示方法が異なる血管の３次元モデルを生成することができる。
本発明の第８態様によれば、血管の３次元モデルを生成する３次元モデル生成装置の制御用プログラムであって、
コンピュータを
造影剤が存在する前記血管を互いに交差する第１及び第２の方向から撮像することにより、第１及び第２の投影画像をそれぞれ取得する第１ステップと、
前記第１の投影画像の中の第１画像領域と、前記第２の投影画像の中の、前記第１画像領域に対応する候補である第２画像領域とに基づいて、第１合成画像領域を合成して前記血管の３次元モデルを生成する第２ステップと、
前記第２画像領域が前記第１画像領域に対応する候補である確率が所定の閾値以上か否かに応じて、前記３次元モデルにおける前記第１合成画像領域の表示方法を変更して、前記生成された３次元モデルを表示装置に表示する第３ステップと、
前記確率が前記所定の閾値未満の場合、前記確率を有する前記第２画像領域に対応する前記血管の部分を前記第１及び第２の方向から撮像することにより、第３及び第４の投影画像をそれぞれ取得する第４ステップと、
前記第３の投影画像の中の第３画像領域と、前記第４の投影画像の中の、前記第３画像領域に対応する候補である第４画像領域とに基づいて第２合成画像領域が合成され、前記第２合成画像領域と前記第４画像領域が前記第３画像領域に対応する候補である確率とに基づいて、前記血管の３次元モデルを再生成して、前記第２ステップで生成された先の３次元モデルを、再生成された前記血管の３次元モデルに置き換える第５ステップと、
前記再生成された３次元モデルを前記表示装置に表示する第６ステップと、
として機能させるための３次元モデル生成装置の制御用プログラムを提供する。
本態様によれば、２方向から撮影した血管のＸ線画像の血管の複数の画像領域の対応付けの良否に応じて表示方法が異なる血管の３次元モデルを生成することができる。
【００２３】
（本発明の基本原理）
図３Ｂに、本発明の基本原理の説明図を示す。
【００２４】
図３Ｂに示すように、本明細書中においては、血管１２０１の断面形状は楕円形状である。なお、以下の説明において画像領域を対応付けるときに使用する血管１２０１の部分には、分岐部分が存在してもよいし、分岐部分が存在し無くてもよい。
【００２５】
第１Ｘ線画像（第１の投影画像）１１０１は、第１Ｘ線撮像装置（以下、Ｘ線発生部２０２Ａとも言う）が第１の撮影角度より血管１２０１にＸ線を照射することにより得られる。第１の画像領域Ｐｋは、第１Ｘ線画像１１０１上の領域であり、かつ、Ｘ線発生部２０２Ａから血管１２０１に向けた方向より撮像した血管１２０１に相当する領域である。第１の画像領域Ｐｋは、血管１２０１中の造影剤によりＸ線が吸収されるため、第１Ｘ線画像１１０１上において他の領域より輝度が低くなる。
【００２６】
第２Ｘ線画像（第２の投影画像）１１０２は、第２Ｘ線撮像装置（以下、Ｘ線発生部２０２Ｂとも言う）が第２の撮影角度より血管１２０１にＸ線を照射することにより得られる。第２の画像領域Ｑｋは、第２Ｘ線画像１１０２上の領域であり、かつ、Ｘ線発生部２０２Ｂから血管１２０１に向けた方向より撮像した血管１２０１に相当する領域である。第２の画像領域Ｐｋは、血管１２０１中の造影剤によりＸ線が吸収されるため、第２Ｘ線画像１１０２上において他の領域より輝度が低くなる。第１の撮影角度と第２の撮影角度とは、図示では一例として９０度異ならせているが、これに限られるものではなく、角度が異なればよい。
【００２７】
ここで、Ｘ線発生部２０２Ａ及びＸ線発生部２０２Ｂがそれぞれ照射するＸ線の強度が同一である場合、第１の画像領域Ｐｋは、第２の画像領域Ｑｋ＿２と比較して輝度が低くなる。これは、Ｘ線発生部２０２Ａより照射されたＸ線が血管１２０１の幅ｄ２を通過するのに対し、Ｘ線発生部２０２Ｂより照射されたＸ線が血管１２０１の幅ｄ１(ただし、ｄ１＜ｄ２）を通過するため、血管１２０１中の造影剤にて吸収されるＸ線の吸収量が少ないからである。
【００２８】
しかし、第１の画像領域Ｐｋにおける輝度の総和と、第２の画像領域Ｑｋにおける輝度の総和は等しい。換言すれば、Ｘ線発生部２０２Ａより血管１２０１に照射されたＸ線が血管１２０１中の造影剤に吸収された吸収量と、Ｘ線発生部２０２Ｂより血管１２０１に照射されたＸ線が血管１２０１中の造影剤に吸収された吸収量とは等しい。なぜならば、Ｘ線の吸収量は造影剤の量に依存するため、血管１２０１のある部分におけるＸ線の吸収量は、Ｘ線の入射方向に関わらず一定となるからである。
【００２９】
以下、上記内容について数式を用いて説明する。
【００３０】
強度Ｉ０のＸ線は、厚さｄのＸ線吸収体を通過すると強度Ｉに減衰する。ここで、減衰の程度を示す線減弱係数をμとすると、式１が成立する。
【００３１】
【数１】
2016159116.tif 000003
..........（式１）
【００３２】
また、式１の両辺について対数をとると、式２となる。
【００３３】
【数２】
2016159116.tif 000004
..........（式２）
【００３４】
ここで、Ｘ線発生部２０２Ａより発生するＸ線が血管１２０１中の造影剤に吸収される吸収量は、第１の画像領域Ｐｋを構成する各画素の輝度、つまり、各画素におけるＸ線の強度を用いて求めることができる。具体的には、以下のように求められる。
【００３５】
第１の画像領域Ｐｋを構成する各画素の強度Ｉｐｋ＿ｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ）の総和は、式３より求められる。ただし、Ｎは２以上の整数であって、第１の画像領域Ｐｋを構成する最大画素数である。
【００３６】
【数３】
2016159116.tif 000005
..........（式３）
【００３７】
なお、Ｘ線発生部２０２Ａの方向から見た血管１２０１の厚さｄ２は、第１の画像領域Ｐｋを構成する各画素において厚みが異なる。そのため、式３において、厚さｄ２は、厚さｄ２ｐｋ＿ｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ）としている。
【００３８】
式３より、Ｘ線発生部２０２Ａより発生するＸ線が血管１２０１中の造影剤に吸収される吸収量は、式４のように示される。
【００３９】
【数４】
2016159116.tif 000006
..........（式４）
【００４０】
同様に、Ｘ線発生部２０２Ｂより発生するＸ線が血管１２０１中の造影剤に吸収される吸収量は、式５のように示される。
【００４１】
【数５】
2016159116.tif 000007
..........（式５）
【００４２】
なお、第２の画像領域Ｑｋを構成する各画素の強度をＩｑｋ＿ｍ（ｍ＝１，２，…，Ｍ）とし、Ｘ線発生部２０２Ｂの方向から見た血管１２０１の厚さをｄ１ｑｋ＿ｍ（ｍ＝１，２，…，Ｍ）とする。ただし、Ｍは２以上の整数であって、第２の画像領域Ｑｋを構成する最大画素数である。
【００４３】
したがって、前述の通り、Ｘ線発生部２０２Ａより照射されたＸ線が血管１２０１中の造影剤に吸収された吸収量と、Ｘ線発生部２０２Ｂより照射されたＸ線が血管１２０１中の造影剤に吸収された吸収量とは等しいため、式４と式５とは等しくなる。
【００４４】
本発明は、上記原理を利用することにより、第１Ｘ線画像１１０１上の第１の領域と、第２Ｘ線画像１１０２上の第２の領域との対応関係を決定することができる。これにより、本発明は、第１Ｘ線画像１１０１上の第１の領域と、第２Ｘ線画像１１０２上の第２の領域とに基づいて合成画像領域を合成して、血管１２０１の３次元モデルを生成できる。
【００４５】
（第１実施形態）
＜装置構成＞
図４Ａに、本発明の第１実施形態における、３次元モデル生成装置１０の機能ブロック図を示す。
【００４６】
３次元モデル生成装置１０は、画像取得部の一例としてのＸ線画像取得部１１と、第１画像領域取得部１２と、第２画像領域取得部１３と、対応領域決定部１４と、信頼度情報取得部１５と、表示方法決定部１７と、３次元モデル生成部１６とを備える。また、第１画像領域画像領域取得部１２と、第２画像領域画像領域取得部１３と、対応領域決定部１４とにより対応付け部１０７を構成している。
【００４７】
＜Ｘ線画像取得部１１＞
Ｘ線画像取得部１１は、造影剤が通過する際の血管１２０１（造影剤が存在する血管１２０１）を第１の撮影角度（第１の方向）と第２の撮影角度（第２の方向）とからＸ線をそれぞれ照射することにより、第１の撮影角度より得られる第１Ｘ線画像（第１の投影画像）１１０１と第２の撮影角度より得られる第２Ｘ線画像（第２の投影画像）１１０２とで構成されるＸ線画像セットを、入力ＩＦ１１４で指示された撮影開始のタイミングから撮影終了のタイミングまで（例えば所定時間毎に）取得する。画像セットの取得は、入力ＩＦ１１４で指示されたタイミング１回だけでもよいし、入力ＩＦ１１４で指示された開始時刻から、指示された終了時間までであっても構わない。第１及び第２の方向は、３次元モデルの生成対象である血管１２０１の部分が撮像画面に投影されるように納める第１の撮影角度及び第２の撮影角度である。
【００４８】
＜第１画像領域取得部１２＞
第１画像領域取得部１２は、Ｘ線画像取得部１１で取得した第１Ｘ線画像１１０１における血管１２０１部分に相当する第１の画像領域Ｐｋを取得する。
【００４９】
第１の画像領域Ｐｋは、血管１２０１の分岐先の一部分の領域である。
なお、第１の画像領域Ｐｋは、分岐先の血管１２０１を含む領域でも良いが、好ましくは、分岐先の血管１２０１に含まれる領域である。
なお、第１の画像領域Ｐｋは、第１Ｘ線画像１１０１上の任意の点であっても良い。
【００５０】
＜第２画像領域取得部１３＞
第２画像領域取得部１３は、Ｘ線画像取得部１１で取得しかつ第１の画像領域Ｐｋに対応する候補（対応点の候補点）の画像領域である複数の第２の画像領域Ｑｋ＿ｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ）をそれぞれ取得する。ただし、Ｎは１以上の整数であって、第１の画像領域Ｐｋに対応する候補（対応点の候補点）の画像領域を構成する画素数である。
【００５１】
なお、第２の画像領域Ｑｋ＿ｎは、分岐先の血管１２０１を含む領域でも良いが、好ましくは、分岐先の血管１２０１に含まれる領域である。
なお、第２の画像領域Ｑｋ＿ｎは、第２Ｘ線画像１１０２上の任意の点であっても良い。
【００５２】
＜対応領域決定部１４＞
対応領域決定部１４は、第２画像領域取得部１３が取得した第２の画像領域Ｑｋ＿ｎの中から、一部を選択し、第１の画像領域Ｐｋと対応する対応領域Ｑｋであると決定する。  
【００５３】
＜信頼度情報取得部１５＞
信頼度情報取得部１５は、前記対応領域Ｑｋが前記第１の画像領域Ｐｋの対応点であることの信頼度情報を、対応領域決定部１４と第２画像領域取得部１３とから取得する。例えば、信頼度情報は、前記第２画像領域取得部１３が取得した第２画像領域Ｑｋの数Ｋが少ないときには、高い信頼度となり、また、例えば、前記第１の画像領域Ｐｋと前記対応領域Ｑｋとの類似度が高いときには、高い信頼度となるような信頼度情報を信頼度情報取得部１５で取得する。信頼度情報は、言わば、前記第２画像領域取得部１３が取得した第２画像領域Ｑｋが第１画像領域Ｐｋに対応する候補である確率とも言えるものである。
第２画像領域Ｑｋの数Ｎが少ないか否かは、例えば、第２画像領域Ｑｋの数Ｋが１のときは、第１の画像領域Ｐｋの対応候補は１つしかないので、（領域抽出の失敗等の特別の場合を除いて）ほぼ確実に、第２画像領域Ｑｋ（ｋ＝１）は第１画像領域Ｐｋの対応点と考えられる。Ｋが２のときは、対応候補が２つなので、第２画像領域Ｑｋ（ｋ＝１、２）それぞれはほぼ１／２の確率で第１画像領域Ｐｋの対応点と考えられる。第２画像領域Ｑｋの数Ｋが１のとき、第２画像領域Ｑｋ（ｋ＝１、、、Ｋ）それぞれは（１／Ｋ）の確率で第１画像領域Ｐｋの対応点と考えられる。
前記第１の画像領域Ｐｋと前記対応領域Ｑｋとの類似度は、例えば、画像領域に対応する血管領域に含まれる封入剤の量を示す吸収特性の値が近い領域同士を類似度が高いと評価する。具体的には、第１画像領域Ｐｋの吸収特性Ｘと、対応領域Ｑｋの吸収特性Ｙｋ（ｋ＝１、、、Ｋ）としたとき、類似度を
式Ｘ：−｜Ｘ−Ｙｋ｜
とする。このとき、吸収特性Ｘの値と吸収特性Ｙｋの値が近いときに類似度は０になり、値が異なるときに小さな値と（負の値）となる。
【００５４】
＜表示方法決定部１７＞
表示方法決定部１７は、信頼度情報取得部１５が取得した信頼度情報を用いて表示する表示方法を決定する。すなわち、表示方法決定部１７は、信頼度情報が所定の閾値以上か否かに応じて、３次元モデルにおける第１合成画像領域の表示方法が異なるように変更することを決定し、決定した表示方法で表示する。表示方法は、例えば、血管を表示する色、表示モデルの選択（ワイヤーモデルにするか、ポリゴンモデルにするか）、血管のポリゴンモデルに貼り付けるテクスチャ画像の選択、又は、線の太さ又は種類（実線にするか、破線にするかなど）の選択などである。より具体的には例えば、信頼度情報が所定の閾値以上であり、信頼度が高い部分（例えばＫ＝１のとき、又は、式Ｘが−３以上のとき）をポリゴンで黒色で表示し、信頼度情報が所定の閾値未満であり、信頼度が低い部分（例えば、Ｋが２以上のとき、又は、式Ｘが−３未満のとき）をワイヤーフレームで表示する。また、別の例としては、信頼度が高い部分を黒色又は白色で表示し、信頼度が低い部分を黄色で表示する。
＜３次元モデル生成部１６＞
３次元モデル生成部１６は、第１Ｘ線画像１１０１上の第１の領域と、第２Ｘ線画像１１０２上の第２の領域とに基づいて合成画像領域を合成し、表示方法決定部１７より決定された表示方法を用いて、血管１２０１の３次元モデル６１（図４Ｂ参照）を生成する。具体的には、図４Ｂに示すように、３次元モデル生成部１６は、第１画像領域Ｐｋと第２画像領域Ｑｋ＿ｎとに基づいて、第１合成画像領域を合成したのち、表示方法決定部１７より決定された表示方法を用いて、血管の３次元モデルを生成する。
生成された３次元モデルは、例えば、表示装置１１２へ出力されて、表示装置１１２で表示される。表示装置１１２は、表示画面生成部１１１が生成した画面を表示する。具体的には、ディスプレイ装置、又は、プロジェクター投影装置等の表示装置である。
図４Ｂは、３次元モデル生成装置で生成された３次元モデル６１を表示装置１１２で表示するときの例の説明図である。図４Ｂでは、信頼度の高い部分は実線で表示し、信頼度の低い部分は点線で表示している。具体的には、図４Ｂの左図（Ａ）に示すように、実線部分６０ａは信頼度が高い血管の部分であり、二重線の点線部分６０ｂは信頼度が低い血管の部分を示す。図４Ｂの中央図（Ｂ）は、再生成の対象となる血管部分を点線６０ｃで示している。すなわち、信頼度が低い血管の部分の一部に対して、二重線で示すカテーテル６０ｄから、再度、造影剤を噴射して、撮像等を行って再生成を行う部分を点線６０ｃで示している。図４Ｂの右図（Ｃ）は、再生成後の３次元モデル６２を表示している。図４Ｂの中央図（Ｂ）で点線６０ｃで示していた血管の部分のうち、一部が信頼度が高まって実線６０ｅでの表示となり、残りの部分は信頼度が低いため、二重線の点線６０ｆで示されている。なお、図４Ｂにおいて、カテーテル６０ｄは、本来は、血管内に重ねて表示すべきであるが、理解しやすくするため、血管から位置をずらせて図示している。
【００５５】
＜装置動作＞
図５に、第１実施形態における、３次元モデル生成装置１０の処理動作フローを示す。
【００５６】
始めに、３次元モデル生成装置１０は処理を開始する（ステップＳ６０１）。
次いで、Ｘ線画像取得部１１は、術者（ユーザ）が血管に所定濃度の造影剤を注入した際に、Ｘ線撮影装置によって前記血管を第１の撮影角度から撮影した第１画像（第１Ｘ線画像又は第１の投影画像）１１０１と、第２の撮影角度から撮影した第２画像（第２Ｘ線画像又は第２の投影画像）１１０２とを取得する（ステップＳ６０２）。
【００５７】
次に、第１画像領域取得部１２は、Ｘ線画像取得部１１で取得した第１Ｘ線画像１１０１における分岐先の血管１２０１の部分に相当する第１の画像領域Ｐｋを取得する（ステップＳ６０３）。
【００５８】
次に、第２画像領域取得部１３は、Ｘ線画像取得部１１で取得した第２Ｘ線画像１１０２における血管１２０１の部分に相当する画像領域であり、かつ、第１の画像領域Ｐｋに対応する候補の画像領域である複数の第２の画像領域Ｑｋ＿ｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ）をそれぞれ取得する（ステップＳ６０４）。なお、ステップＳ６０３とステップＳ６０４とは、同時に行ってもよい。
【００５９】
次に、対応領域決定部１４は、第２の画像領域Ｑｋ＿ｎの一部を、第１の画像領域Ｐｋと対応する領域であると決定する（ステップＳ６０５）。対応領域決定部１４は、例えば、ｎ＝１となる第２の画像領域Ｑｋ＿１を、第１の画像領域Ｐｋの対応領域に決定する。
【００６０】
次に、信頼度情報取得部１５は、ステップＳ６０４とステップＳ６０５とからの情報を基に、ステップＳ６０５で決定した対応領域に対する信頼度情報を取得する。例えば、信頼度情報は、前記第２画像領域取得部１３が取得した第２画像領域Ｑｋの数Ｎが少ないときには、高い信頼度となり、また、例えば、前記第１の画像領域Ｐｋと前記対応領域Ｑｋとの類似度が高いときには、高いような信頼度となる信頼度情報を信頼度情報取得部１５で取得する（ステップＳ６０６）。
【００６１】
次に、表示方法決定部１７は、ステップＳ６０６で信頼度情報取得部１５により取得した信頼度情報に基づいて血管の表示方法を決定する（ステップＳ６０７）。表示方法決定部１７は、信頼度情報が所定の閾値以上か否かに応じて、３次元モデルにおける第１合成画像領域の表示方法が異なるように変更することを決定し、決定した表示方法で表示する。例えばＫ＞＝１か否かに応じて、表示方法が異なるように決定した表示方法で表示する。
次に、３次元モデル生成部１６は、ステップＳ６０７で表示方法決定部１７により決定した表示方法を用いて、第１画像領域Ｐｋと第２画像領域Ｑｋ＿ｎとに基づいて、血管１２０１の３次元モデルを生成する（ステップＳ６０８）。すなわち、３次元モデル生成部１６は、第１画像領域Ｐｋと第２画像領域Ｑｋ＿ｎとに基づいて、第１合成画像領域を合成して、血管の３次元モデルを生成する。
その後、必要に応じて、ステップＳ６０８で生成された３次元モデルは、例えば、表示装置１１２へ出力されて、表示装置１１２で表示される（図4Ｂ（Ａ）参照）。
また、ステップＳ６０７において信頼度情報が所定の閾値未満である場合（図4Ｂ（Ｂ）の点線部分参照）、信頼度が低い部分があるため、再度、前記閾値未満の信頼度情報を有する第２画像領域に対応する血管の部分に対して、ステップＳ６０２〜ステップＳ６０８の処理を再度行うこともできる。すなわち、再度所定濃度の造影剤を注入した後に、又は、造影剤を注入することなくそのまま、前記閾値未満の信頼度情報を有する第２画像領域に対応する血管の部分を、Ｘ線撮影装置によって第１の撮影角度から撮影した第３画像（第３Ｘ線画像又は第３の投影画像）（血管の場所は異なるが、第１画像１１０１に相当）と、第４の撮影角度から撮影した第４画像（第４Ｘ線画像又は第４の投影画像）（血管の場所は異なるが、第２画像１１０２に相当）とをＸ線画像取得部１１で取得する（２回目のステップＳ６０２）。
次いで、第１画像領域取得部１２は、Ｘ線画像取得部１１で取得した第３Ｘ線画像１１０１における分岐先の血管１２０１の部分に相当する第３の画像領域（血管の場所は異なるが、第１画像領域に相当）Ｐｋを取得する（２回目のステップＳ６０３）。
次に、第２画像領域取得部１３は、Ｘ線画像取得部１１で取得した第４Ｘ線画像１１０２における血管１２０１の部分に相当する画像領域であり、かつ、第３の画像領域Ｐｋに対応する候補の画像領域である複数の第４の画像領域（血管の場所は異なるが、第２画像領域に相当）Ｑｋ＿ｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ）をそれぞれ取得する（２回目のステップＳ６０４）。
次に、対応領域決定部１４は、第４の画像領域Ｑｋ＿ｎの一部を、第３の画像領域Ｐｋと対応する領域であると決定する（２回目のステップＳ６０５）。
次に、信頼度情報取得部１５は、２回目のステップＳ６０４と２回目のステップＳ６０５とからの情報を基に、２回目のステップＳ６０５で決定した対応領域に対する信頼度情報を取得する。
次に、表示方法決定部１７は、２回目のステップＳ６０６で信頼度情報取得部１５により取得した信頼度情報に基づいて血管の表示方法を決定する（２回目のステップＳ６０７）。表示方法決定部１７は、信頼度情報が所定の閾値以上か否かに応じて、３次元モデルにおける第１合成画像領域の表示方法が異なるように変更することを決定し、決定した表示方法で表示する。
次に、３次元モデル生成部１６は、２回目のステップＳ６０７で表示方法決定部１７により決定した表示方法を用いて、第３の画像領域Ｐｋと第４画像領域Ｑｋ＿ｎとに基づいて、第２合成画像領域を合成して、血管１２０１の３次元モデルを生成する（２回目のステップＳ６０８）。最初のステップＳ６０８で生成された先の３次元モデルを、２回目のステップＳ６０８で再生成された前記血管の３次元モデルに置き換える。
その後、必要に応じて、２回目のステップＳ６０８で生成された３次元モデルは、例えば、表示装置１１２へ出力されて、表示装置１１２で表示される（図4Ｂ（Ｃ）参照）。  
【００６２】
＜第１実施形態の効果＞
第１実施形態における３次元モデル生成装置１０によれば、生成される血管の３次元モデルの一部又は全部で対応付けがなされる際、信頼度情報に応じて、信頼度の高低に応じて表示方法が異なるように表示されることになる。この結果、表示された３次元モデルを見て、術者は誤った対応付けがほぼ無い部分（信頼度が高い部分）と、誤った対応付けが有りそうな部分（信頼度が低い部分）とを視覚的に把握することが出来る。よって、術者が観察／施術したい部分が、ほぼ誤った対応付けが無い部分（信頼度が高い部分）であれば、そのまま観察／施術を行い、そうでなければ（信頼度が低い部分であれば）、再度、造影剤を注入して再構成を行なうといった判断が適切に行うことができる。
また、第１実施形態によれば、生成される３次元モデルは、第１領域と第２領域との対応する信頼度に応じて表示方式（表示形態）が変更されて、表示装置１１２に表示される。具体的には、例えば、第１領域と第２領域とが対応する確率が所定の閾値（例えば８０％）以上の場合は３次元モデルが白色で表示され、所定の閾値未満の場合は３次元モデルが黄色で表示される。つまり、表示装置１１２に表示される３次元モデルの全体の内、実際に血管の３次元モデルが適切に生成できている部分については、信頼度が高いとして白色で表示され、適切に生成できていない恐れがある部分については、信頼度が低いとして黄色で表示される。すると、術者は、表示された３次元モデルの全体の内、どの部分が信頼度が高く３次元モデルが生成されているのかを、直感的に知ることができる。
また、第１実施形態によると、３次元モデルの全体の内、第１領域と第２領域とが対応する確率が所定の閾値未満の部分にて造影剤が再び噴射された際には、再度、当該部分について３次元モデルが再生成され、表示装置１１２に表示することができる。具体的には、例えば、３次元モデルの全体の内、黄色で表示されている部分にて造影剤が噴射された際は、当該黄色で表示されている部分について３次元モデルが再生成される。一般的に、再生成された３次元モデルは、始めに生成された３次元モデルよりもより適切に実際の血管のモデルを生成できていることが多い。これは、造影剤が噴射された近傍は造影剤の濃度が高いため、２つの投影画像から対応する領域を求めるために必要な情報を、より多く得ることができるからである。つまり、第１実施形態によると、信頼度が低い部分について、より信頼度の高い３次元モデルを再生成することができる。
従って、第１実施形態によると、信頼度が低い部分に造影剤の噴射を術者に促すことより、より信頼度の高い３次元モデルが再生成できる。その結果、不必要な造影剤の噴射が抑制できるため、患者への身体的な負担が軽減される。
よって、第１実施形態によれば、２方向から撮影した血管のＸ線画像の血管の複数の画像領域の対応付けの良否に応じて表示方法が異なる血管の３次元モデルを生成することができる。
なお、ここでは造影剤が注入された血管１２０１の対応付けについて述べたが、血管以外の一般的な物体に対しても同様に対応付けを行なうことが出来る。
【００６３】
（第２実施形態）
図６は、本発明の第２実施形態の３次元モデル生成装置１（以下、形状復元装置１とも言う）の構成を示す図である。形状復元装置１は、一例として、３次元モデル生成装置１０Ｂを有する画像領域対応付け装置１００Ｂと、表示装置１１２とを備える。
表示装置１１２は、表示画面生成部１１１が生成した画面を表示する。具体的には、ディスプレイ装置、又は、プロジェクター投影装置等の表示装置である。
さらに、画像領域対応付け装置１００Ｂは、一例として、３次元モデル生成装置１０Ｂと、Ｘ線発生部２０２Ａ及びＸ線発生部２０２Ｂに対応するＸ線撮影部１０１〜１０２と、撮影部情報保持部１０４と、入力ＩＦ（インターフェース）１１４と、Ｘ線画像保持部１０３と、被撮像物領域取得部１０５と、被撮像物細線化画像保持部１０６と、被撮像物領域画像保持部１１３２と、細線分割部１２１と、分割細線保持部１２２と、分割細線時刻情報取得部１２３と、分割細線時刻情報保持部１２４と、細線接続情報取得部１２５と、細線接続情報保持部１２６と、後続細線情報取得部１２７と、後続細線情報保持部１２８と、指示部１７０と、再構成対応付け部１７１と、選択情報保持部１５０と、信頼度情報保持部１００２０と、表示方法保持部１００４０とを備える。
３次元モデル生成装置１０Ｂは、第１実施形態の３次元モデル生成装置１０に対応する。Ｘ線画像取得部１１３は、第１実施形態のＸ線画像取得部１１に対応する。対応付け部１０７Ｃは、第１実施形態の３次元モデル生成装置１０のうちの対応付け部１０７に対応し、具体的には、第１画像領域取得部１２（第１画像領域取得部の一例）と第２画像領域取得部１３（第２画像領域取得部の一例）と第１実施形態の対応領域決定部１４との一例として対応する。信頼度情報取得部１００１０は、第１実施形態の３次元モデル生成装置１０の信頼度情報取得部１５の一例として対応する。表示方法決定部１００３０は、第１実施形態の３次元モデル生成装置１０の表示方法決定部１７の一例として対応する。対応情報保持部１０８と、三次元位置取得部１０９と、三次元位置保持部１１０と、表示画面生成部１１１とは、第１実施形態の３次元モデル生成装置１０の３次元モデル生成部１６の一例としての３次元モデル生成部１６Ｂに対応する。
【００６４】
Ｘ線撮影部１０１〜１０２は、それぞれ、異なる角度から被験者の撮影対象部位に対して放射線を照射して、撮影されたＸ線透視像、又は、造影剤を注入した際に撮影された血管造影像を取得する手段であり、例えばＸ線血管造影装置又はアンギオグラフィと称される。第２実施形態におけるＸ線撮影部１０１〜１０２は、被撮像物である血管を撮影する。Ｘ線撮影部１０１〜１０２は、それぞれ同一構成であり、代表例として、Ｘ線撮影部１０１について構成を説明する。
【００６５】
図７にＸ線撮影部１０１の構成を示す。Ｘ線撮影部１０１は、Ｘ線発生部２０２と、Ｘ線検出部２０３と、機構部２０６と、機構制御部２０５とで構成されている。
Ｘ線発生部２０２は、高電圧を用いてＸ線を発生するＸ線管と、Ｘ線の一部を遮蔽することによって照射野を制御するＸ線絞り器とを有しており、寝台２０１上の患者２００にＸ線を照射する。
Ｘ線検出部２０３は、患者２００を透過したＸ線を受けて画像情報を記録し、記録した画像情報を出力するカメラである。Ｘ線検出部２０３は、例えば、Ｘ線観応層を配置し、Ｘ線をデジタルデータに変換して出力するＦＰＤ（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）として構成されている。Ｘ線検出部２０３は、Ｘ線発生部２０２から患者２００にＸ線が照射されると、照射されたＸ線画像を示す画像情報を画像取得部１１３へ出力する。
機構部２０６は、術者の操作指示を受け付けた機構制御部２０５の指示に基づいて、アーム２０４及び寝台２０１を移動する。
また、機構制御部２０５は、Ｘ線発生部２０２又はＸ線検出部２０３の位置を撮影部情報保持部１０４に出力する。機構制御部２０５は、アーム２０４のみ、又は、寝台２０１のみを移動する構成であっても、又は、両方を移動する構成でも良い。
Ｘ線撮影部１０２についても、Ｘ線撮影部１０１と同様の各部を有する。ここでは、Ｘ線撮影部１０１のＸ線発生部２０２と、Ｘ線撮影部１０２のＸ線発生部２０２とを区別する場合には、前者をＸ線発生部２０２Ａ、後者をＸ線発生部２０２Ｂとする。
【００６６】
Ｘ線画像取得部１１３は、Ｘ線撮影部１０１〜１０２よりＸ線画像（放射線画像）をそれぞれ取得し、取得したＸ線画像をＸ線画像保持部１０３にそれぞれ格納する部である。後述の入力ＩＦ１１４によって指示されたタイミングで、画像の取得を開始及び終了する。
【００６７】
Ｘ線画像取得部１１３は、具体的には、入力ＩＦ１１４の指示により画像の取得を開始し、例えばＸ線撮影部１０１より取得した画像をＸ線画像保持部１１５に格納する。以降、Ｘ線画像取得部１１３は、入力ＩＦ１１４より終了の指示があるまで、入力ＩＦ１１４で指示されたタイミングで（例えば所定時間毎に）Ｘ線撮影部１０１より画像を取得し、取得した画像をＸ線画像保持部１１５に格納する。Ｘ線画像取得部１１３は、Ｘ線撮影部１０２からも同様に、入力ＩＦ１１４で指示されたタイミングで（例えば所定時間毎に）画像を取得して、取得した画像をＸ線画像保持部１０３に格納する。
【００６８】
撮影部情報保持部１０４は、Ｘ線撮影部１０１、１０２に関する情報を保持する部である。具体的には、撮影部情報保持部１０４は、例えばＣＰＵのレジスタ、キャッシュ、ＲＡＭ、又は、ＲＯＭ等の記憶装置によって実現する。以降、名称に保持部を有する部は、同様の方法で実現する。
【００６９】
撮影部情報保持部１０４は、具体的には、Ｘ線撮影部１０１、１０２の相対位置情報、及び、Ｘ線撮影部１０１、１０２のそれぞれのカメラの内部パラメータＡを保持する。図８は、撮影部情報保持部１０４のデータ構造の例を示す図である。撮影部情報保持部１０４は、並進ベクトルＴと、回転ベクトルＲと、内部パラメータＡ１、Ａ２とを保持する。
【００７０】
並進ベクトルＴは、Ｘ線撮影部１０１の位置を基準にして、Ｘ線撮影部１０２がどこに存在するかを示すベクトルであり、Ｘ線撮影部１０１、１０２のそれぞれの位置情報（第１Ｘ線撮像装置の位置情報と第２Ｘ線撮像装置の位置情報と）の相対位置情報の一例である。回転ベクトルＲは、Ｘ線撮影部１０１の撮影方向に対する、Ｘ線撮影部１０２の撮影方向の向きを示す。
ラが備える撮影レンズと撮像素子の撮像面との位置関係を表すパラメータであり、Ｘ線撮影部１０１では、Ｘ線発生部２０２とＸ線検出部２０３との位置関係を表すパラメータである。内部パラメータＡ２は、Ｘ線撮影部１０２のカメラが備える撮影レンズと撮像素子の撮像面との位置関係を表すパラメータであり、Ｘ線撮影部１０２では、Ｘ線発生部２０２とＸ線検出部２０３との位置関係を表すパラメータである。ここでは、説明を簡単にするため、Ｘ線発生部２０２に対するＸ線検出部２０３の位置は固定であるものとし、内部パラメータＡ１、Ａ２の値は予め用意して撮影部情報保持部１０４に格納しておくものとする。
【００７１】
また、ここでは、Ｘ線撮影装置１０１に対するＸ線撮影装置１０２の相対位置は常に一定であるとし、並進ベクトルＴ及び回転ベクトルＲも、撮影部情報保持部１０４に予め保持するものとする。なお、撮影部情報保持部１０４は、Ｘ線撮影装置１０１とＸ線撮影装置１０２との位置をそれぞれ取得し、取得した位置より、並進ベクトルＴ及び回転ベクトルＲを算出する構成であっても構わない。
【００７２】
入力ＩＦ１１４は、操作者（術者）が、形状復元装置１に対して指示を入力する装置である。例えば、入力ＩＦ１１４は、ボタン、スイッチ、コンピュータのキーボード、又は、マウスなどによって実現する。ここでは、入力ＩＦ１１４は、Ｘ線画像取得部１１３に対して画像取得の開始、及び、終了の指示を与えるために用いる。
【００７３】
Ｘ線画像保持部１０３は、Ｘ線画像取得部１１３が取得した画像を保持する部である。図９は、Ｘ線画像保持部１０３のデータ構造を示す図である。Ｘ線画像取得部が画像取得を開始した時刻を時刻０とし、画像取得を終了した時刻を時刻ＥＮＤとし、画像取得から開始までの各時刻に、Ｘ線撮影部１０１〜１０２で撮影された画像をそれぞれ保持する。以降の説明では、Ｘ線撮影部１０１で時刻ｎに撮影された画像を画像１＿ｎとし、Ｘ線撮影部１０２で時刻ｎに撮影された画像を画像２＿ｎとする。また、時刻０に撮影された画像１＿０、画像２＿０を背景画像と呼ぶ。
【００７４】
被撮像物領域取得部１０５は、画像１＿ＥＮＤ、及び、画像２＿ＥＮＤから、造影剤が投入された血管１２０１の領域を取得する部である。図１０は、被撮像物領域取得部１０５の構成を示す図である。被撮像物領域取得部１０５は、差分画像生成部１５０４と、差分画像保持部１５０５と、二値化部１５０１と、細線化部１５０３とを有する。
【００７５】
差分画像生成部１５０４は、Ｘ線画像保持部１０３より、画像ｎ＿ＥＮＤと画像ｎ＿０（背景画像）とを取得し、差分画像を生成し、生成した差分画像を差分画像保持部１５０５に格納する（ｎ＝１、２）。
【００７６】
差分画像保持部１５０５は、差分画像生成部１５０４が生成した差分画像を保持する。
【００７７】
二値化部１５０１は、差分画像保持部１５０５より、差分画像を取得し、取得した差分画像を二値化し、被撮像物領域画像保持部１１３２に格納する。ここでは、血管の領域の画素値を「１」とし、それ以外の領域の画素値を「０」とする。
【００７８】
細線化部１５０３は、被撮像物領域画像保持部１１３２が保持する二値画像を細線化して被撮像物細線化画像保持部１０６に格納する。図１１に示す二値画像を、細線化して得られる細線画像を図１２に示す。
【００７９】
＜被撮像物領域取得部１０５が行う処理の流れ＞
図１３は、被撮像物領域取得部１０５によって画像１＿ＥＮＤの被撮像物領域を取得する処理のフローチャートを示す図である。
【００８０】
被撮像物領域取得部１０５は、ステップＳ８０１で処理を開始する。
【００８１】
次に、ステップＳ８０２で、差分画像生成部１５０４は、前述の差分画像生成部１５０４の処理を行う。すなわち、差分画像生成部１５０４は、Ｘ線画像保持部１０３より、画像１＿０と、画像１＿ＥＮＤとをそれぞれ取得し、取得した画像の各画素の差分を算出して生成し、生成した差分画像を、差分画像保持部１５０５に格納する。
【００８２】
次に、ステップＳ８０３で、二値化部１５０１は、前述の二値化部１５０１の処理を行う。すなわち、二値化部１５０１は、差分画像保持部１５０５より、差分画像を取得し、取得した差分画像を二値化し、被撮像物領域画像保持部１１３２に格納する。
【００８３】
次に、細線化部１５０３は、ステップＳ８０４で前述の細線化部１５０３の処理を行う。すなわち、細線化部１５０３は、被撮像物領域画像保持部１１３２が保持する二値画像を細線化して被撮像物細線化画像保持部１０６に格納する。
【００８４】
次に、被撮像物領域取得部１０５は、ステップＳ８０５で処理を終了する。
【００８５】
被撮像物領域取得部１０５は、Ｘ線撮影部１０２で撮影された画像２＿ＥＮＤに対しても、同様の処理を行う。なお、ここでは被撮像物領域を時刻ＥＮＤに取得された画像より決定する場合を説明したが、撮影開始から撮影終了までのいずれかの時間に造影剤が検出された領域を血管領域としても良い。具体的には、撮影開始時刻における画素の輝度との輝度差が閾値以上となる時刻を有する画素を被撮像物領域とし、いずれの時刻においても撮影開始時刻における画素の輝度との輝度差が閾値未満となる画素を、被撮像物領域外とする。
【００８６】
被撮像物細線化画像保持部１０６は、被撮像物領域取得部１０５が取得した被撮像物領域を保持する部である。図１４は、被撮像物細線化画像保持部１０６のデータ構造を示す図である。被撮像物細線化画像保持部１０６は、画像１＿ＥＮＤより生成した第１被撮像物細線化画像１１０１Ｔと、画像２＿ＥＮＤより生成した第２被撮像物細線化画像１１０２Ｔとを保持する。
【００８７】
被撮像物領域画像保持部１１３２は、被撮像物領域取得部１０５が取得した被撮像物領域画像を保持する部である。被撮像物領域画像保持部１１３２は、画像１＿ＥＮＤより生成した第１被撮像物領域画像と、画像２＿ＥＮＤより生成した第２被撮像物領域画像とを保持する。
細線分割部１２１は、被撮像物細線化画像保持部１０６で保持された被撮像物細線化画像を分岐点ごとに分割する。一例として、図１５に示す被撮像物細線化画像を細線分割部１２１で分割した場合を、図１６に示す。図１６において、楕円で囲んだ３つの領域のそれぞれが、分割後の細線画像である。分割後の各細線画像の一例を図１７に示す。
分割細線保持部１２２は、細線分割部１２１が生成した分割後の各細線画像を保持する。例えば、分割細線保持部１２２は、図１７の分割細線を細線画像として保持する。
分割細線時刻情報取得部１２３は、分割細線保持部１２２が保持する各細線について、その領域に最初に造影剤が到達した分割細線時刻を取得する。具体的には、分割細線時刻情報取得部１２３は、領域に含まれる各点の輝度が所定の閾値よりも暗くなる最初の時刻を、Ｘ線画像保持部１０３が保持する画像を用いて取得し、その中で最初の時刻を分割細線時刻とする。
分割細線時刻情報保持部１２４は、分割細線時刻取得部１２３が取得した分割細線時刻情報を保持する。分割前の細線画像が図１５の場合には、７つの分割細線画像に対する分割細線時刻を分割細線時刻情報保持部１２４で保持する。図１８は、分割細線時刻情報保持部１２４が保持する時刻情報の一例を示す図である。
細線接続情報取得部１２５は、分割細線保持部１２２が保持する各細線について、各分割細線と接触している他の細線を細線接続情報として取得する。
細線接続情報保持部１２６は、細線接続情報取得部１２５が取得した細線接続情報を保持する部である。図１９は、図１５に示す細線画像に対する細線接続情報の一例を示す図である。
後続細線情報取得部１２７は、細線接続情報保持部１２６に保持された細線接続情報に基づき、各分割細線と接続している他の分割線分のうち、当該分割線分より後に造影剤が流れる分割線分を抽出する部である。具体的には、後続細線情報取得部１２７は、分割細線Ｘに接続する分割細線のうち、分割細線Ｘより分割細線時刻情報が後（末端側）の分割細線Ｙ＿ｎ（ｎ＝１、、、Ｎ）を取得する。より具体的には、後続細線情報取得部１２７は、分割細線Ｘに接続する分割細線のうち、分割細線Ｘより分割細線時刻情報が後の分割細線Ｙ＿ｎ（ｎ＝１、、、Ｎ）と、更に、分割細線Ｙ＿ｎに接続する分割細線のうち、分割細線Ｙ＿ｎより分割細線時刻情報が後の分割細線Ｚ＿ｎ＿ｍ（ｍ＝１、、、）などを取得する。図２０は、図１５に示す細線画像に対する後続細線情報の一例を示す図である。
後続細線情報保持部１２８は、後続細線情報保持部１２７が取得した後続細線情報を保持する。後続細線情報保持部１２８は、対応付け部１０７Ｃに接続されている。
【００８８】
対応付け部１０７Ｃは、分割細線保持部１２２が保持する各分割細線画像１１０１Ｔの黒色の点に対して、第２被撮像物領域画像上の対応点の位置を取得する。以降の説明では、分割細線画像の各点を第１画像投影点Ｐｋ（ｋ＝１，２，…，Ｋ。ただし、Ｋは分割細線画像１１０１Ｔにおける第１画像投影点の数。）と呼ぶ。分割細線画像１１０１Ｔが複数個ある場合には、分割細線時刻情報取得部１２３より分割細線時刻を取得し、分割細線時刻の値が小さい分割細線から順番に下記の処理を行う。
【００８９】
図２１は、対応付け部１０７Ｃの構成を示す図である。対応付け部１０７Ｃは、第１画像投影領域取得部１７０２Ｃと、第１画像投影領域保持部１７０３Ｃと、第２画像投影領域取得部１７０５と、第２画像投影領域保持部１７０６と、第２画像投影領域絞込み部１７２７と、吸収特性取得部１７０７と、吸吸収特性保持部１７０８と、吸収特性評価部１７０９と、吸収特性評価保持部１７１０と、対応領域決定部１７１１と、対応付け制御部１７０１とを有する。対応領域決定部１７１１は、第１実施形態の３次元モデル生成装置１０の対応領域決定部１４に対応する。
【００９０】
まず、第２画像投影領域取得部１７０５を説明するのに先立って、第２画像投影領域取得部１７０５で算出して取得されるエピポーラ線とエピポーラ平面とについて図２２を用いて説明する。
【００９１】
図２２において、１２０１は、血管である。Ｘ線撮影部１０１のＸ線発生部２０２Ａで発生し、三次元点Ｊｋを通過したＸ線は、Ｘ線検出部２０３Ａ上の第１画像１１０１上の第１画像投影点Ｐｋに投影される。
【００９２】
第１画像投影点Ｐｋの位置のみからでは、三次元点Ｊｋの位置を知ることは出来ないが、三次元点Ｊｋは、Ｘ線発生部２０２Ａと第１画像投影点Ｐｋとを結ぶ直線１２３１上のどこかに存在することになる。
【００９３】
さて、この直線１２３１上の点は、第２画像１１０２上では、図２２のエピポーラ線Ｌ２に投影される。三次元点Ｊｋは直線１２３１上の点なので、三次元点Ｊｋの投影点もこのエピポーラ線Ｌ２上のどこかに出現する。よって、三次元点Ｊｋの対応点の候補は、このエピポーラ線Ｌ２上に存在する投影点に絞り混む事が出来る。
【００９４】
次に、Ｘ線撮影部１０２のＸ線発生部２０２Ｂと、Ｘ線発生部２０２Ａと、第１画像投影点Ｐｋとを通る平面について説明する。この平面は（第１画像投影点Ｐｋに対する）エピポーラ平面と呼ばれる。
【００９５】
この平面上の三次元点はＪｋに限らず、第２画像１１０２上では、全てエピポーラ線Ｌ２上に投影される。Ｘ線発生部２０２Ｂと、三次元点を結ぶ直線は、全てエピポーラＬ２に投影されるためである。
【００９６】
また、この平面上の三次元点は、第１画像１１０１上では、全てエピポーラ線Ｌ１上に投影される。Ｘ線発生部２０２Ａと、三次元点を結ぶ直線は、全てエピポーラＬ１に投影されるためである。
【００９７】
さて、図２３は、エピポーラ平面を示す図である。先述の説明では、血管１２０１上の一点を三次元点Ｊｋとして説明しているが、詳細には、血管１２０１のエピポーラ平面による断面は、図２３のように楕円等の面積を有する形状となる。よって、以降の説明では、面積があることを利用する場合には、三次元領域Ｊｋと述べる。また、三次元領域Ｊｋの投影点である第１画像投影点Ｐｋ、第２画像投影点Ｑｋは、実際には線分であり、長さを有する形状となる。よって、以降の説明では、長さがあることを利用する場合には、第１画像投影領域Ｐｋ、第２画像投影領域Ｑｋと記述する。
【００９８】
第２画像投影領域取得部１７０５は、後述の対応付け制御部１７０１により指定された第１画像投影点Ｐｋに対する、対応点の候補となる第２画像投影領域Ｑｋ＿ｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ：ただし、Ｎは第２画像投影領域の数）の位置を取得する。具体的な方法を、図２４の第２画像投影領域取得部１７０５が行う処理のフローチャートを用いて説明する。
【００９９】
ステップＳ１００１で、第２画像投影領域取得部１７０５は処理を開始する。
【０１００】
次に、ステップＳ１００３で、第２画像投影領域取得部１７０５は、撮影部情報保持部１０４より、並進ベクトルＴと、回転ベクトルＲと、内部パラメータＡ１、Ａ２とを取得する。
【０１０１】
次に、ステップＳ１００４で、第２画像投影領域取得部１７０５は、取得した第１画像投影領域に対応するエピポーラ線Ｌ２を算出する。エピポーラ線Ｌ２は、第１画像投影点Ｐｋの対応点が第２画面上に出現しうる直線状の範囲であり、第１画像投影点Ｐｋの位置と、Ｘ線撮影部１０１とＸ線撮影部１０２の幾何学的な位置関係とに基づいて決定される。
【０１０２】
エピポーラ線Ｌ２は、Ｘ線撮影部１０１（Ｘ線発生部２０２Ａ）の位置とＸ線撮影部１０２（Ｘ線発生部２０２Ｂ）の位置との相対位置情報（並進ベクトルＴ、回転ベクトルＲ）と、どのようなカメラで撮影しているかの情報（内部パラメータＡ１、Ａ２）とで算出される。具体的には、第２画像投影領域取得部１７０５は、以下の式６、式７の計算を行ってエピポーラ線Ｌ２のパラメータｌ２を算出する。
【０１０３】
【数６】
2016159116.tif 000008
..........（式６）
【０１０４】
【数７】
2016159116.tif 000009
..........（式７）
【０１０５】
式６において、Ｆはファンダメンタル行列と呼ばれる行列であり、Ａ１−Ｔは、内部パラメータＡ１の逆行列の転置行列を示し、［Ｔ］Ｘは、並進ベクトルＴの歪対称行列を示す。ｍは造影点Ｐｋの位置座標を示す。
【０１０６】
算出されたエピポーラ線Ｌ２のパラメータｌ２を（ａ，ｂ，ｃ）Ｔとしたとき、エピポーラ線Ｌ２は、ａｘ＋ｂｙ＋ｃ＝０となる。
【０１０７】
次に、ステップＳ１００５で、第２画像投影領域取得部１７０５は、被撮像物領域画像保持部１１３２より第２被撮像物領域画像を取得する。
【０１０８】
次に、ステップＳ１００６で、第２画像投影領域取得部１７０５は、第２被撮像物領域画像で、エピポーラ線Ｌ２と交点となる第２画像投影領域Ｑｋ＿ｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ。ただし、Ｎは第２画像投影領域の数）の位置を取得する。図２５は、第２画像投影領域Ｑｋ（ｋ＝１、２）の一例を示す図である。図２５において、８００１はエピポーラ線Ｌ２を示す。図２５の太線の領域は、Ｘ線撮影部１０２が撮影した画像２＿ＥＮＤにおいて血管１２０１が撮影された被撮像物領域を示す。図２５において、被撮像物領域（太線の領域）と、エピポーラ線Ｌ２とが交差するそれぞれの領域が、第２画像投影領域Ｑｋ＿ｎ（ｎ＝１、２）である。図２５の場合では、点８０１１と点８０１２とを結ぶ線分上の領域が、第２画像投影領域Ｑｋ＿１であり、点８０１２と点８０１３とを結ぶ線分上の領域が、第２画像投影領域Ｑｋ＿２である。第２画像投影領域取得部１７０５は、それぞれの領域に属する点の座標を第２画像投影領域保持部１０６に格納する。
【０１０９】
次に、ステップＳ１００８で、第２画像投影領域取得部１７０５は、処理を終了する。
【０１１０】
第２画像投影領域保持部１７０６は、第２画像投影領域取得部１７０５が取得した第２画像投影領域Ｑｋ＿ｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ）の座標を保持する部である。図２５の場合では、第２画像投影領域Ｑｋ＿１、Ｑｋ＿２の座標をそれぞれ取得する。図２６は、第２画像投影領域保持部１７０６が保持するデータの一例を示す図である。１行目には、点８０１１〜点８０１２までの点の座標をそれぞれ保持し、２行目には、点８０１３〜点８０１４までの点の座標をそれぞれ保持する。以降の説明では、第２画像投影領域Ｑｋ＿ｎを構成する各画素をｑｋ＿ｎ＿ａｎ（ａｎ＝１，２，…，Ａｎ：ただし、Ａｎは、第２画像投影領域Ｑｋ＿ｎを構成する画素数）と呼ぶ。
第２画像投影領域絞込み部１７２７は、第２画像投影領域保持部１７０６が保持する第２画像投影領域Ｑｋ＿ｎのうち、血管構造的に第１画像投影領域Ｐｋの対応点とはならない領域を削除する。
第１画像１１０１画像上において近くにある血管の２点は、３次元上においても近くに存在する。より厳密には、第１画像１１０１上の血管の点Ｘの近くに点Ｙ１、、、Ｙｐがあるとき、点Ｘに対応する３次元上の点Ｖ＿ｘは、点Ｙ１、、、Ｙｐに対応する三次元上の点のいずれかの近くに存在する。
よって、第１画像１１０１の第１画像投影領域Ｐｘの近くに第１画像投影領域Ｐｙ（ｙ＝１、、、ｐ）があるとき、第１画像投影領域Ｐｘの対応点は第１画像投影領域Ｐｙ（ｙ＝１、、、ｐ）のいずれかの近くに存在する。
第２画像投影領域絞込み部１７２７は、第１画像投影領域Ｐｘから所定距離以下の位置にある第１画像投影領域Ｐｙ（ｙ＝１、、、ｐ）を対応情報保持部１０８より取得し、第１画像投影領域Ｐｘの対応領域候補のうち、第１画像投影領域Ｐｙの対応領域からのいずれからも所定距離以上離れている対応候補領域を対応候補から除外する。
【０１１１】
第１画像投影領域取得部１７０２Ｃは、後述の対応付け制御部１７０１により指定された第１画像投影点Ｐｋに対する、第１の画像領域Ｐｋの位置を取得する。
【０１１２】
具体的な方法を説明する。まず、式８を用いてエピポーラ線Ｌ１のパラメータｌ１を算出する。
【０１１３】
【数８】
2016159116.tif 000010
..........（式８）
【０１１４】
式８において、Ｆは式６で算出したＦであり、ＦＴはＦの転置行列を示す。ｍは、第２画像投影領域保持部１７０６より取得した任意の第２投影領域Ｑｋ＿ｎの一点の座標である。
【０１１５】
算出されたエピポーラ線Ｌ１のパラメータｌ１を（ａ，ｂ，ｃ）Ｔとしたとき、エピポーラ線Ｌ１は、ａｘ＋ｂｙ＋ｃ＝０となる。算出したエピポーラ線Ｌ１と、第１被撮像物細線化画像１１０１Ｔとの交点の座標の取得の仕方は、第２画像投影領域取得部１７０５の場合と同様であり、説明を省略する。
【０１１６】
第１画像投影領域保持部１７０３Ｃは、第１画像投影領域取得部１７０２Ｃが取得した第１画像投影領域Ｐｋの座標を保持する部である。図２７は、第１画像投影領域Ｐｋの保持する座標の一例を図２７に示す。以降の説明では、第１画像投影領域Ｐｋを構成する各画素をｐｋ＿ｂ（ｂ＝１，２，…，Ｂ：ただし、Ｂは、第１画像投影領域Ｐｋを構成する画素数）と呼ぶ。
【０１１７】
吸収特性取得部１７０７を説明するのに先立って吸収特性について説明する。
【０１１８】
図２３に示すエピポーラ平面において、第１画像投影点Ｐｋの輝度と第２画像投影点Ｑｋ＿２の輝度とは異なるため、輝度を用いて第１画像投影点Ｐｋの対応点を決定することは出来ない。しかし、Ｘ線発生部２０２Ａで発生して第１画像投影領域Ｐｋに到達するＸ線が横切る三次元領域Ｊｋ＿１の厚さの合計（図２８における太線の長さの合計）と、Ｘ線発生部２０２Ｂで発生して第２画像投影領域Ｑｋ＿２に到達するＸ線が横切る三次元領域Ｊｋの厚さの合計（図２９における太線の長さの合計）は等しくなる。また、Ｘ線発生部２０２Ａで発生して第１画像投影領域Ｐｋに到達するＸ線が横切る造影剤の量（Ｘ線を吸収する物質量）の合計（図２９における太線上の造影剤の量の合計）と、Ｘ線発生部２０２Ｂで発生して第２画像投影領域Ｑｋ＿２に到達するＸ線とが横切る造影剤の量（Ｘ線を吸収する物質量）の合計（図２８における太線上の造影剤の量の合計）は等しくなる。より厳密には、Ｘ線発生部２０２Ｂを発生して第２画像投影領域Ｑｋ＿２に到達するＸ線が横切る領域に存在する線減弱係数μの合計は等しくなる。本手法では、この関係を用いて、第１画像投影領域Ｐｋの対応点を決定する。
【０１１９】
まず、輝度による対応付けが出来ない理由を説明する。図２３に示すエピポーラ平面において、Ｘ線発生部２０２Ａを通過して三次元領域Ｊｋを通過し、第１画像投影点Ｐｋに到達するＸ線８２０１が、血管１２０１を通過する厚みは厚み８２１１である。一方、Ｘ線発生部２０２Ｂを通過して三次元領域Ｊｋを通過し、第２画像投影点Ｑｋ＿２に到達するＸ線８２０２が、血管１２０１を通過する厚みは厚み８２１２である。
【０１２０】
厚み８２１１と、厚み８２１２とは、異なるので、第１画像投影点Ｐｋの輝度と、第２画像投影点Ｑｋ＿２の輝度は異なる値となる。よって、輝度によって、第１画像投影点Ｐｋの対応点を決定することは困難である。
【０１２１】
しかし、第１画像投領域Ｐｋの範囲に到達するＸ線が、第２画像投領域Ｐｋの範囲に到達するまでに横切る血管１２０１の面積と、第２画像投領域Ｑｋ＿２に到達するＸ線が、第２画像投領域Ｑｋ＿２の範囲に到達するまでに横切る血管１２０１の面積は等しい。
【０１２２】
図２８及び図２９を用いてこの関係を説明する。図２８は、第１画像投領域Ｐｋの範囲に到達するＸ線が、第２画像投領域Ｐｋの範囲に到達するまでに横切る血管１２０１の面積を示す図である。説明を分かりやすくするために、三次元領域Ｊｋは、図２３とは異なるサイズ及び位置に記載している。第１画像投領域Ｐｋの範囲に到達するＸ線が、第２画像投領域Ｐｋの範囲に到達するまでに横切る血管１２０１の面積は、図２８中の太線の長さの合計で近似できる。
【０１２３】
図２９は、第２画像投領域Ｑｋ＿２の範囲に到達するＸ線が、第２画像投領域Ｑｋ＿２の範囲に到達するまでに横切る血管１２０１の面積を示す図である。第１画像投領域Ｐｋの範囲に到達するＸ線が、第２画像投領域Ｐｋの範囲に到達するまでに横切る血管１２０１の面積は、図２９中の太線の長さの合計で近似できる。これらの面積は図２８の場合も、図２９の場合も等しくなる。また、上記の太線上に存在する造影剤の量（Ｘ線を吸収する物質量）も、図２８の場合と、図２９の場合とで等しくなる。また、上記の太線上に存在する造影剤の量が図２８の場合と、図２９の場合とで等しくなることより、上記の太線上でＸ線を吸収する物質量も、図２８の場合と、図２９の場合とで等しくなる。
【０１２４】
本発明の第２実施形態では、Ｘ線画像における第１撮像物領域に属する点の輝度より、前記の面積、もしくは前記面積で物質によって吸収されるＸ線の総量の推定を吸収特性取得部１７０７で行う。
【０１２５】
以下、その原理を説明する。強度Ｉ０のＸ線は厚さｄ［ｃｍ］の物体を通過すると、強度Ｉに減衰する。減弱の程度を示す線減弱係数をμ［ｃｍ−１］とすると、式９が成り立つ。
【０１２６】
【数９】
2016159116.tif 000011
..........（式９）
【０１２７】
第１画像投影領域Ｐｋを構成する各画素ｐｋ＿ｂに対しても、式８は成立する。画素ｐｋ＿ｂが取得するＸ線の強度（画素ｐｋ＿ｂの輝度）をＩ＿ｂとし、画素ｐｋ＿ｂに到達するＸ線が通過する三次元領域Ｊｋの厚さをｄ＿ｂとすると、式１０が成立する。
【０１２８】
【数１０】
2016159116.tif 000012
..........（式１０）
【０１２９】
両辺の対数を取り、ｂ＝１，２，…，Ｂ（ただし、Ｂは、前記したように、第１画像投影領域Ｐｋを構成する画素数）の合計を吸収特性取得部１７０７で算出すると、式１１が成立する。
【０１３０】
【数１１】
2016159116.tif 000013
..........（式１１）
【０１３１】
式１１を変形すると、式１２が成立する。
【０１３２】
【数１２】
2016159116.tif 000014
..........（式１２）
【０１３３】
また、第２画像投影領域Ｑｋ＿ｎを構成する各画素ｑｋ＿ｎ＿ａｎに対しても、式８は成立し、画素ｑｋ＿ｎ＿ａｎの強度をＩ＿ａｎとし、画素ｑｋ＿ｎ＿ａｎに到達するＸ線が通過する三次元領域Ｊｋの厚さをｄ＿ａｎとすると、同様に、式１３が成立する。
【０１３４】
【数１３】
2016159116.tif 000015
..........（式１３）
【０１３５】
式１２において、Σｄ＿ｂは、三次元領域Ｊｋの断面積である。また、第２画像投影領域Ｑｋ＿ｎが第１画像投影領域Ｐｋの対応点であるとき、式１３において、Σｄ＿ａｎも、三次元領域Ｊｋの断面積となり、式１２の値と式１３の値とは等しくなる。三次元領域Ｊｘは、エピポーラ平面と血管１２０１の断面における血管１２０１の領域を示すほぼ楕円、または楕円を複数並べたような領域である。
【０１３６】
そこで、本発明の第２実施形態では、第２画像投影領域Ｑｋ＿ｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ）の中で、式１３の値が式１２の値に最も近い第２画像投影領域Ｑｋ＿ｘを、第１画像投影領域Ｐｋの対応点の対応点に、対応領域決定部１７１１で決定する。以降の説明では、式１２の値を吸収特性λ＿ｐｋと呼び、式１３の値を吸収特性λ＿ｑｋ＿ｎと呼ぶ。
【０１３７】
なお、第２実施形態における吸収特性の一例としての第１の画像領域ＰｋにおけるＸ線の吸収量は、投影領域（第１の画像領域Ｐｋ）の画素数と第１Ｘ線撮像装置のＸ線発生部より照射されたＸ線の強度との対数の積と、前記投影領域（第１の画像領域Ｐｋ）の各画素で取得したＸ線の強度の対数和との、差として、吸収特性取得部１７０７で算出する。また、第２実施形態における吸収特性の一例としての第２の画像領域ＱｋにおけるＸ線の吸収量は、投影領域（第２の画像領域Ｑｋ）の画素数と第２Ｘ線撮像装置のＸ線発生部より照射されたＸ線の強度との対数の積と、前記投影領域（第２の画像領域Ｑｋ）の各画素で取得したＸ線の強度の対数和との、差として、吸収特性取得部１７０７で算出する。
【０１３８】
なお、ここでは、三次元領域Ｊｋの断面の、線減弱係数をμが一定の場合の説明を行っているが、断面内の微少領域毎に線減弱係数の値が異なる場合においても、線減弱係数の合計は、撮影方向によらず一定になるため、本手法によって対応付けを行うことが出来る。
【０１３９】
吸収特性取得部１７０７は、対応付け制御部１７０１により指定された第１画像投影点Ｐｋに対する吸収特性λ＿Ｐｋの各時刻における値を取得する。また、吸収特性取得部１７０７は、第２画像投影領域Ｑｋ＿ｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ）に対する吸収特性λ＿Ｑｋ＿ｎの各時刻の値を取得する。以降の説明では、時刻ｔ（ｔ＝１，２，…，ＥＮＤ）における吸収特性の値をそれぞれ、吸収特性λ＿Ｐｋ＿ｔ、λ＿Ｑｋ＿ｎ＿ｔと記述する。
【０１４０】
図３０は、吸収特性取得部１７０７が取得する吸収特性の一例を示すグラフである。図３０において、太線２３０１、実線２３０２、点線２３０３は、それぞれ、第１画像投影領域Ｐｋの吸収特性の変化、第２画像投影領域Ｑｋ＿１の吸収特性の変化、第２画像投影領域Ｑｋ＿２の吸収特性の変化を示す。グラフの横軸は時刻であり、１メモリは３３ｍｓｅｃである。グラフの縦軸は、吸収特性である。このグラフでは、血管１２０１に造影剤が注入されて、時間が経過するにつれて（言い換えれば、所定時間内で）血管１２０１に含まれる造影剤の濃度が増えている段階の吸収特性の変化を示している。
【０１４１】
図３１は、吸収特性保持部１７０８が保持する吸収特性のデータ構造を示す図である。吸収特性取得部１７０７が取得する吸収特性のデータは、第１画像投影点Ｐｋの吸収特性λ＿Ｐｋ＿（ｔ）（ｔ＝０，２，…，ＥＮＤ）及び、第２画像投影領域Ｑｋ＿ｎの吸収特性λ＿Ｑｋ＿ｎ＿（ｔ）（ｎ＝１，２，…，Ｎ、ｔ＝０，１，…，ＥＮＤ）を有する。言い換えれば、吸収特性取得部１７０７は、第１の画像領域Ｐｋについて、所定時間分の造影剤の輝度より第１の画像領域ＰｋにおけるＸ線の吸収量変化を吸収特性として取得するとともに、複数の第２の画像領域Ｑｋについて、所定時間分の造影剤の輝度より第２の画像領域ＱｋにおけるＸ線の吸収量変化をそれぞれ吸収特性として取得する。
【０１４２】
吸収特性保持部１７０８は、吸収特性取得部１７０７が取得した吸収特性（吸収特性の変化）を保持する。図３１は、第２画像投影領域Ｑｋ＿ｎが２つある場合に、吸収特性保持部１７０８が保持する吸収特性（吸収特性の変化）を示す図である。
【０１４３】
吸収特性評価部１７０９は、吸収特性保持部１７０８が保持する各第２画像投影領域Ｑｋ＿ｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ）の評価を行う部である。
【０１４４】
吸収特性評価部１７０９は、吸収特性保持部１７０８が保持する第２画像投影領域Ｑｋ＿ｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ）の複数の吸収特性のそれぞれが、第１画像投影点Ｐの吸収特性と同じような変化をしているか、異なる変化をしているかの評価値を第１実施形態の信頼度情報の一例として算出し、算出した評価値を吸収特性評価保持部１７１０に格納する。第２実施の形態では、式１４に基づいてその評価を行う。言い換えれば、吸収特性評価部１７０９は、吸収特性保持部１７０８が保持する第２画像投影領域Ｑｋ＿ｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ）の複数の吸収特性の変化と、第１画像投影点Ｐの吸収特性の変化との類似度を評価値としてそれぞれ算出する。
【０１４５】
【数１４】
2016159116.tif 000016
..........（式１４）
【０１４６】
ここで記号｜Ｘ｜は、Ｘの絶対値を示す。よって、式１４での第２実施形態における評価値Ｈ＿ｎは、各時刻ｔ（ｔ＝０からｔ＝ＥＮＤまでの時刻）における、第１画像投影点Ｐｋの吸収特性λ＿Ｐｋと、第２画像投影領域Ｑｋ＿ｎの吸収特性λ＿Ｑｋ＿ｎとの差分の絶対値の合計である。
【０１４７】
図３２は、第２画像投影領域Ｑｋ＿１に対する評価値を示すグラフである。図３２において、太線２３０１、及び実線２３０２は、それぞれ、第１画像投影領域Ｐｋの吸収特性の変化及び第２画像投影領域Ｑｋ＿１の吸収特性の変化を示す。第２画像投影領域Ｑｋ＿１に対する評価値は、図３２中の太線２３０１と実線２３０２との間の斜線の領域の面積である。図３３は、第２画像投影領域Ｑｋ＿２に対する評価値を示すグラフである。図３３において、太線２３０１及び点線２３０３は、それぞれ、第１画像投影領域Ｐｋの吸収特性の変化及び第２画像投影領域Ｑｋ＿２の吸収特性の変化を示す。第２画像投影領域Ｑｋ＿２に対する評価値は、図３３中の太線２３０１と点線２３０３との間の斜線の領域の面積である。
【０１４８】
吸収特性評価保持部１７１０は、吸収特性評価部１７０９が算出して取得した各第２画像投影領域Ｑｋ＿ｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ）の吸収特性の評価値Ｈ＿ｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ）を保持する部である。図３４は、吸収特性評価保持部１７１０が保持する評価情報の一例を示す図である。図３４において、１列目は、Ｐｋの座標、２列目は第１画像投影領域Ｐｋがどの分割細線に属するかを示す識別子、３列目は第２画像投影領域Ｑｋ＿ｎの座標、４列目は各第２画像投影領域ＱＫ＿ｎの評価値Ｈ＿ｎをそれぞれ格納する。
【０１４９】
対応領域決定部１７１１は、吸収特性評価保持部１７１０が保持する評価値Ｈ＿ｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ）のうち、最も小さい評価値を選択する。対応領域決定部１７１１は、選択した評価値がＨ＿ｘ（ただし、ｘは、ｎ＝１，２，…，Ｎのうち最も小さい評価値に該当する値。）のとき、第２画像投影領域Ｑｋ＿ｎ（ただし、このときのｎは、ｎ＝ｘ）を、第１画像投影領域Ｐｋの対応領域Ｑｋに決定する。対応領域決定部１７１１は、評価値Ｈ＿１、Ｈ＿２が、それぞれ図３２及び図３３で示される斜線の面積の場合には、面積が小さい方の第２画像投影領域Ｑｋ＿１を第１画像投影領域Ｐｋの対応点Ｑｋに決定する。対応領域決定部１７１１は、決定した第２画像投影領域の識別子ｎを選択情報保持部１５０に格納する。吸収特性評価が図３４に示す値の場合、（２５６、５１１）の第１画像投影領域Ｐｋに対しては、第２画像投影領域が、ただ一つ、第２画像投影領域Ｑｋ＿１しか存在せず、第２画像投影領域Ｑｋ＿１を示す識別子「１」を選択情報保持部１５０に格納する。（２５６、５１０）の第１画像投影領域Ｐｋに対しては、評価値Ｈ＿ｎが３２０の第２画像投影領域Ｑｋ＿１と、評価値Ｈ＿ｎが２０の第２画像投影領域Ｑｋ＿２のうち、評価値Ｈ＿ｎが低い（評価が良い）第２画像投影領域Ｑｋ＿２を選択して、選択情報保持部１５０に格納する。
選択情報保持部１５０は、対応領域決定部１７１１が、複数の第２画像投影領域Ｑｋ＿ｎの中からいずれを選択したかを示す選択情報を保持する。吸収特性評価が図３４に示す値の場合に、選択情報保持部１５０が保持する情報を図３５に示す。
【０１５０】
対応付け制御部１７０１は、対応付け部１０７Ｃを構成する各部を用いて対応付けを行うように制御する部である。図３６は、対応付け制御部１７０１が行う処理の流れを示すフローチャートである。以下の処理を行うため、対応付け制御部１７０１は、対応付け部１０７Ｃを構成する各部とそれぞれ接続されているが、図２１では、図の複雑化を避けるため、接続線を一部省略している。
【０１５１】
ステップＳ１４０１で、対応付け制御部１７０１は処理を開始する。
【０１５２】
次に、ステップＳ１４０２で、対応付け制御部１７０１は、被撮像物細線化画像保持部１１３より第１被撮像物細線化画像１１０１Ｔを取得する。
【０１５３】
次に、対応付け制御部１７０１は、ステップＳ１４０２で取得した第１被撮像物細線化画像１１０１Ｔで被撮像物領域の黒色の点に対して、ステップＳ１４０４からＳ１４１５の処理を行う。以下の説明では、黒色の点を第１画像投影点Ｐｋ（ｋ＝１，２，…，Ｋ：ただし、Ｋは黒色の点の数）と呼ぶ。
【０１５４】
まず、ステップＳ１４０６で、対応付け制御部１７０１は、第２画像投影領域取得部１７０５を用いて、第１画像投影点Ｐｋに対する第２画像投影領域Ｑｋ＿ｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ）を取得し、取得した第２画像投影領域Ｑｋ＿ｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ）の座標を第２画像投影領域保持部１７０６に格納する。
【０１５５】
次に、ステップＳ１４０６１で、対応付け制御部１７０１は、第１画像投影領域取得部１７０２Ｃを用いて、第１画像投影点Ｐｋに対する第１画像投影領域Ｐｋを取得し、取得した第１画像投影領域Ｐｋの座標を第１画像投影領域保持部１７０３Ｃに格納する。
次に、ステップＳ１４０７で、対応付け制御部１７０１は、吸収特性取得部１７０７を用いて、第１画像投影領域Ｐｋと第２画像投影領域Ｑｋ＿ｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ）との吸収特性をそれぞれ取得し、吸収特性保持部１７０８に格納する。
【０１５６】
次に、ステップＳ１４０８で、吸収特性一定値を取得する。
次に、ステップＳ１４０９で、対応付け制御部１７０１は、吸収特性評価部１７０９を用いて、第２画像投影領域Ｑｋ＿ｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ）の評価値（すなわち差合計）を取得し、吸収特性評価保持部１７１０に格納する。
【０１５７】
次に、ステップＳ１４１０で、対応付け制御部１７０１は、対応領域決定部１７１１を用いて、第１画像投影領域Ｐｋの対応領域Ｑｋを決定する。すなわち、対応領域決定部１７１１は、吸収特性評価保持部１７１０が保持する評価値Ｈ＿ｎのうち、最も値が低い評価値となる第２画像投影領域Ｑｋ＿ｘを選択する。また、対応領域決定部１７１１では、最も低い評価値Ｈｋを対応領域Ｑｋの評価値とする。
【０１５８】
次に、ステップＳ１４１１で、対応付け制御部１７０１は、第１画像投影点Ｐｋの座標と、対応領域Ｑｋの座標と、対応領域Ｑｋの評価値Ｈｋとを対応情報保持部１０８に対応情報として格納して、ステップＳ１４０４から始まった処理を終了する（ステップＳ１４１５）。
次に、ステップＳ１４９９で、対応付け制御部１７０１は処理を終了する。
【０１５９】
対応情報保持部１０８は、対応付け部１０７Ｃが取得した、第１画像投影領域Ｐｋ（ｋ＝１，２，…，Ｋ：Ｋは第１画像投影点の数）の重心の座標と、対応領域Ｑｋ（ｋ＝１，２，…，Ｋ）の重心の座標と、対応領域Ｑｋの評価値Ｈｋ（ｋ＝１，２，…，Ｋ）とを格納する部である。図３７は、対応情報保持部１０８のデータ構造を示す。初期状態では、対応情報保持部１０８が保持する組合せの数は０個であるが、対応付け制御部１７０１のステップＳ１４１１の処理が行われる度に、一行ずつデータが追加される。
信頼度情報取得部１００１０は、前記対応領域Ｑｋが前記第１の画像領域Ｐｋの対応点であることの信頼度情報を対応情報保持部１０８から取得する。例えば、信頼度情報は、前記第２画像領域取得部１３が取得した第２画像領域Ｑｋの数Ｎが少ないときには、高い信頼度となり、また、例えば、前記第１の画像領域Ｐｋと前記対応領域Ｑｋとの類似度が高いときには、高い信頼度となるような信頼度情報を信頼度情報取得部１００１０で取得する。ここでは、第１の画像領域Ｐｋ（Ｋ＝１，，，）の信頼度情報は、対応情報保持部１０８が保持する評価値Ｈｋとする。信頼度情報取得部１００１０は、前述の信頼度情報取得部１５の処理を行う。すなわち、分割細線保持部１２２が保持する各分割細線の各第１画像投影領域Ｐｋ（ｋ＝１，２，…，Ｋ）の信頼度を取得し、信頼度情報保持部１００２０に格納する。
信頼度情報保持部１００２０は、信頼度情報取得部１００１０が取得した信頼度情報を保持する。
表示方法決定部１００３０は、信頼度情報取得部１００１０が取得して信頼度情報保持部１００２０に保持された信頼度情報に基づいて、表示方法を決定する。ここでは、一例として、第１の画像領域Ｐｋ（ｋ＝１、、、）の評価値Ｈｋが閾値２０未満であれば、血管を黒で表示し、評価値が閾値２０以上４０未満であれば濃いグレーで表示し、評価値が閾値４０以上であれば薄いグレーで表示する決定を表示方法決定部１００３０で行なう。すなわち、対応付けの信頼度が高い第１の画像領域Ｐｋを三次元再構成した点は、黒で表示し、以降、信頼度が低くなるに従って薄い色で表示する決定を、表示方法決定部１００３０で行なう。ここでは、表示方法が黒であることを示す識別子を「１」とし、濃いグレーであることを示す識別子を「２」とし、薄いグレーであることを示す識別子を「３」とし、表示方法決定部１００３０は、第１の画像領域Ｐｋ（ｋ＝１、、、）の評価値Ｈｋが閾値２０未満であれば、「１」を取得し、評価値が閾値２０以上４０未満であれば「２」を取得し、評価値が閾値４０以上であれば「３」を取得する。
表示方法保持部１００４０は、表示方法決定部１００３０が取得した各第１の画像領域Ｐｋ（ｋ＝１、、）に対する表示方法の識別子ＤＰｋ（ｋ＝１、、、）を保持する。
【０１６０】
三次元位置取得部１０９は、対応情報保持部１０８が保持するそれぞれの行の第１画像投影領域Ｐｋの重心の座標と、それぞれの行の対応領域Ｑｋの重心の座標とを用いて、三角測量の原理を用いて、三次元上の三次元点Ｊｋの座標を算出し、算出した三次元点Ｊｋ（ｋ＝１，２，…，Ｋ）の座標を、三次元位置保持部１１０に格納する。
【０１６１】
三次元位置保持部１１０は、三次元位置取得部１０９が復元した三次元点Ｊｋ（ｋ＝１，２，…，Ｋ）の座標を保持する。図３８は、三次元位置保持部１１０のデータ構造を示す図である。Ｋ行目（ｋ＝Ｋ）には、（ＪＫ＿Ｘ、ＪＫ＿Ｙ、ＪＫ＿Ｚ）を保持する。ＪＫ＿Ｘ、ＪＫ＿Ｙ、ＪＫ＿Ｚは、それぞれ、三次元点ＪＫのＸ座標、Ｙ座標、Ｚ座標を示す。
【０１６２】
表示画面生成部１１１は、三次元位置保持部１１０が保持する三次元点Ｊｋ（ｋ＝１，２，…，Ｋ）を表示するＣＧ（コンピュータグラフィックス）の画面を生成する。図３９は、表示画面生成部１１１が生成する表示画面の一例を示す図である。表示方法保持部１００４０が保持する識別子ＤＰｋが「１」である三次元点Ｊｋは、黒で表示し、識別子ＤＰｋが「２」である三次元点Ｊｋは、濃いグレーで表示し、識別子ＤＰｋが「３」である三次元点Ｊｋは、薄いグレーで表示する。
なお、ここでの三次元表示は表示方法の一例として、各三次元点を球として表示する場合を示すが、他の表示方法であっても構わない。たとえば、前後する３次元点を円柱で繋いでポリゴンとして表示するなどであっても構わない。
【０１６３】
表示部１１２は、表示画面生成部１１１が生成した画面を表示する。具体的には、ディスプレイ装置、又は、プロジェクター投影装置等の表示装置である。
指示部１７０は、血管の位置を指示位置として指定して、指示位置での血管の部分の再構成のやり直しを指示する。例えば、術者が第１画像領域Ｐｋの座標を指示部１７０で指定して再構成のやり直しを指示する。指示部１７０による位置（指示位置）の指定には、入力ＩＦ１１４のマウス又はキーボード等の装置を用いる。
再対応付け部１７１は、指示部１７０からの指示を受けて対応付けを行なう。図４０は再対応付け部１７１が行なう処理の流れである。
まず、ステップＳ７８０１で指示部１７０からの指示により、再対応付け部１７１は処理を開始する。
次いで、ステップＳ７８０２で、再対応付け部１７１は、指示部１７０より指示位置を取得する。
次いで、ステップＳ７８０３で、再対応付け部１７１は、被撮像物細線化画像保持部１０６が保持する細線化画像のうち、指示位置に最も近い点を取得し、その点が属する分割細線画像を抽出して取得する（これを、以下、対応分割細線と呼ぶ。）。
次いで、ステップＳ７８０４で、再対応付け部１７１は、ステップＳ７８０３で取得した対応分割細線の一点に対する選択情報Ｘを取得する。
次いで、ステップＳ７８０５で、再対応付け部１７１は、対応分割細線上の点に対する対応付けを更新する。具体的には、再対応付け部１７１は、対応付け部１０７Ｃの吸収特性評価保持部１７１０が保持する評価情報のうち、対応分割細線の（後述の）一点についての、選択情報Ｘが示す識別子に対応する評価値の次に良い値となる評価値Ｈ＿ｙを取得し、評価値Ｈ＿ｙに対応する第２画像領域Ｑｋ＿ｙを第１画像領域の対応領域に決定する。例えば、一点が図３４の（２５６、５１０）で、選択情報Ｘが評価値Ｈ＿２＝２０の場合、再対応付け部１７１は、評価値Ｈ＿２＝２０の次に良い評価値であるＨ＿１＝３１０を取得し、第２画像領域Ｑｋ＿１を第１画像領域Ｐｋの対応領域に決定する。
もし、選択情報Ｘが示す評価値が、評価値の中で最も評価の悪い値である場合には、再対応付け部１７１は、評価が最も良い評価値Ｈ＿ｙを取得し、評価値Ｈ＿ｙに対応する第２画像領域Ｑｋ＿ｙを第１画像領域Ｐｋの対応領域に決定する。再対応付け部１７１Ｃは、決定した対応点の情報を対応情報保持部１０８に格納する。
前記の一点は、対応分割細線上、最も造影剤が流れた時刻が早い点から再対応付け部１７１Ｃで選択する。
次いで、ステップＳ７８０６で、再対応付け部１７１は、前記の一点を通って造影剤が流れた第１画像１１０１（又は第２画像１１０２）の各領域に対して、対応付け部１７０を用いて再度対応付けを行なう。具体的には、分割対応領域に対して前記一点以外の各点、及び、分割対応領域に後続する分割細線上の点について、対応点を一旦、消去して、それぞれの点に対して、再度、対応付け部１７０で対応付けを行い、分割対応領域に後続する分割細線上の点についても対応付け部１７０で対応付けを行ない、更に分割対応領域に後続する分割細線に後続する分割細線上の点についても対応付け部１７０で対応付けを行い、以降、それぞれに後続する分割細線に対して処理を繰り返す。
その後、ステップＳ７８０７で、ステップＳ７８０６で対応付けした部分について、再対応付け部１７１で対応付けを更新する。
【０１６４】
＜形状復元装置１の処理の流れ＞
図４１は、形状復元装置１が行う処理のフローチャートを示す。
【０１６５】
まず、ステップＳ１９０１で、形状復元装置１は処理を開始する。
【０１６６】
次に、ステップＳ１９０２で、Ｘ線画像取得部１１３は、前述のＸ線画像取得部１１３の処理を行う。すなわち、Ｘ線撮像部１０１〜１０２よりＸ線画像を取得し、Ｘ線画像保持部１０３に格納する。
【０１６７】
次に、ステップＳ１９０３で、被撮像物領域取得部１０５は、前述した被撮像物領域取得部１０５の処理を行う。すなわち、被撮像物領域取得部１０５は、Ｘ線画像保持部１０３が保持する画像に基づいて、第１被撮像物細線化画像１１０１Ｔと、第２被撮像物細線化画像１１０２Ｔとを取得し、被撮像物細線化画像保持部１０６に格納する。
【０１６８】
次に、ステップＳ１９０３１で、細線分割部１２１は、前述の細線分割部１２１の処理を行う。すなわち、細線分割部１２１は、細線画像を分岐点で分割して、生成した分割後の各細線画像を分割細線保持部１２２で保持する。
次に、ステップＳ１９０３２で、分割細線時刻情報取得部１２３は、前述の分割細線時刻情報取得部１２３の処理を行う。すなわち、分割細線時刻情報取得部１２３は、分割細線保持部１２２が保持する各分割細線について、その領域に造影剤が始めて流れた時刻をそれぞれ取得する。分割細線時刻取得部１２３が取得した分割細線時刻情報は、分割細線時刻情報保持部１２４に保持する。
次に、ステップＳ１９０３３で、細線接続情報取得部１２５は、前述の細線接続情報取得部１２５の処理を行う。すなわち、細線接続情報取得部１２５は、分割細線保持部１２２が保持する各細線について、各分割細線同士の接続関係を取得する。
次に、ステップＳ１９０３４で、後続細線情報取得部１２７で後続細線情報を取得する。
次に、ステップＳ１９０４で、対応付け部１０７Ｃは、前述の対応付け部１０７Ｃの処理を行う。すなわち、対応付け部１０７Ｃは、分割細線保持部１２２が保持する各分割細線の各第一画像投影領域Ｐｋ（ｋ＝１，２，…，Ｋ）の対応領域Ｑｋを決定し、対応情報保持部１０８に対応情報を格納する。
次に、ステップＳ１９０５で、三次元位置取得部１０９は、前述の三次元位置取得部１０９の処理を行う。すなわち、三次元位置取得部１０９は、対応情報保持部１０８より、第一被撮像物細線化画像１１０１の各第一画像投影領域Ｐｋ（ｋ＝１，２，…，Ｋ）に対して、三次元点Ｊｋの三次元位置を算出し、三次元位置保持部１１０に格納する。
次に、ステップＳ１９０５１で、信頼度情報取得部１００１０は、前述の信頼度情報取得部１００１０の処理を行う。すなわち、分割細線保持部１２２が保持する各分割細線の各第１画像投影領域Ｐｋ（ｋ＝１，２，…，Ｋ）の信頼度を取得し、信頼度情報保持部１００２０に格納する。0
次に、ステップＳ１９０５２で、表示方法決定部１００３０は、前述の表示方法決定部１００３０の処理を行う。すなわち、各分割細線の各第１画像投影領域Ｐｋ（ｋ＝１，２，…，Ｋ）の表示方法を決定する。
【０１６９】
次に、ステップＳ１９０６で、表示画像生成部１１１は、三次元位置保持部１１０に保持された三次元点Ｊｋの三次元位置を基に、各三次元点Ｊｋ（ｋ＝１，２，…，Ｋ）を表示するＣＧの画面を生成する。
次に、ステップＳ１９０７で、表示部１１２は、表示画像生成部１１１が生成した表示画面を表示する。
【０１７０】
次に、ステップＳ１９０８で、指示部１７は、指示を受け付ける。指示があるまで本ステップＳ１９０８を繰り返す。指示があれば、ステップＳ１９０８に進む。
ステップＳ１９０９で、再対応付け部１７１は、再対応付け部の処理を行う。処理後ステップＳ１９０５に分岐し、処理を終了する。
【０１７１】
＜形状復元装置１が行う処理の原理＞
血管１２０１に造影剤を投入すると、血管１２０１上の三次元点Ｊｋに存在する造影剤の量は、時間と共に変化する。そのとき、三次元点Ｊｋを含む血管断面を撮影した第１画像投影点Ｐｋ、及び、対応領域Ｑｋの吸収特性も変化する。
【０１７２】
まず、血管１２０１上の三次元点Ｊｋを含む血管断面の吸収特性の変化について説明する。
ある三次元点Ｊｋを含む血管断面における吸収特性の変化を図４２に示す。造影剤を投入する前（時刻Ｔ２より前の時間）は、造影剤は流れていない。造影剤を噴出を開始すると、時刻Ｔ２より徐々に造影剤が流れ始める。造影剤を噴出した位置に近い血管では、時刻Ｔ２が小さな値となり、造影剤を噴出した位置から遠い血管では、時刻Ｔ２が大きな値となる。やがて、時刻Ｔ３で吸収特性は一定値となる。造影剤の噴出を停止すると（又は徐々に減らしていくと）、時刻Ｔ４よりやがて吸収特性が徐々に減少していき、時刻Ｔ５で造影剤が流れていない状態になる。
カテーテルを同じ位置に固定し、同じ濃度の造影剤を一定時間注入する操作を複数回行なった場合、時刻Ｔ２〜Ｔ５の時間は操作ごとにずれが生じる。これは、血管に流体である血液が流れており、そこに流体である造影剤が混入していくため、毎回、同じ広がり方にはならないためである。また、脈動などの生体の作用によって変化が生じることが考えられる。しかし、吸収特性のＶ３４の値、すなわち、吸収特性が一定となる値自体には大きな変化は生じない。そこで、形状復元装置１は、第１画像投影領域Ｐｋ、第２画像投影領域Ｑｋ＿ｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ）の吸収特性の変化を取得し、それぞれの吸収特性の変化で吸収特性が一定となる吸収特性一定値を取得し、吸収特性一定値の類似度を評価して、第２画像投影領域Ｑｋ＿ｎの中から対応領域Ｑｋを決定する。
【０１７３】
＜第２実施形態の効果＞
よって、第２実施形態によれば、２方向から撮影した血管のＸ線画像の血管の複数の画像領域の対応付けの良否に応じて表示方法が異なる血管の３次元モデルを生成することができる。この結果、生成される血管の３次元モデルの一部又は全部で対応付けがなされる際、表示された３次元モデルを見て、術者は、誤った対応付けがほぼ無い部分と、誤った対応付けが有りそうな部分とを視覚的に把握することが出来る。
【０１７４】
（第２実施形態の変形例１）
第２実施形態では、エピポーラ平面に血管１２０１のみが存在する場合を説明している。第２実施形態の変形例１では、血管以外にＸ線を吸収する物体がエピポーラ平面に存在する場合を説明する。図４３及び図４４は、被撮像物体Γが存在するエピポーラ平面を示す。図４３は、造影剤が注入される前の状態であり、図４４は造影剤が注入された後の状態を示す。
【０１７５】
図４３の第１画像投影領域Ｐｋを構成する各画素ｐｋ＿ｂにおいて、画素ｐｋ＿ｂの強度をＩ＿ｂ＿０とし、画素ｐｋ＿ｂに到達するＸ線が通過する被撮像物体Γの厚さをｄΓ＿ｂとし、被撮像物体Γの線減弱係数をμΓ［ｃｍ−１］とすると、式１５が成立する。
【０１７６】
【数１５】
2016159116.tif 000017
..........（式１５）
【０１７７】
両辺の対数を取り、ｂ＝１，２，…，Ｂの合計を吸収特性取得部１７０７で算出すると、式１６が成立する。
【０１７８】
【数１６】
2016159116.tif 000018
..........（式１６）
【０１７９】
図４４の第１画像投影領域Ｐｋを構成する各画素ｐｋ＿ｂにおいて、画素ｐｋ＿ｂの強度をＩ＿ｂ＿ｔとすると、式１７が成立する。
【０１８０】
【数１７】
2016159116.tif 000019
..........（式１７）
【０１８１】
両辺の対数を取り、ｂ＝１，２，…，Ｂの合計を吸収特性取得部１７０７で算出すると、式１８が成立する。
【０１８２】
【数１８】
2016159116.tif 000020
..........（式１８）
【０１８３】
式１６を用いて、式１８の右辺の第１項、第２項を置き換えて、式１９が成立する。
【０１８４】
【数１９】
2016159116.tif 000021
..........（式１９）
【０１８５】
式１９を変形して、式２０が成立する。
【０１８６】
【数２０】
2016159116.tif 000022
..........（式２０）
【０１８７】
式２０の左辺は、吸収特性の定義であり、式２０を用いても吸収特性を吸収特性取得部１７０７で算出できることが分かる。右辺第１項は、第１画像投影領域Ｐｋを構成する点の時刻０での輝度の対数の和として吸収特性取得部１７０７で算出する。第２画像投影領域Ｑｋについても、同様に式２１を用いて、吸収特性を吸収特性取得部１７０７で算出することが出来る。
【０１８８】
【数２１】
2016159116.tif 000023
..........（式２１）
【０１８９】
なお、ここでは、時刻０には、三次元領域Ｊｋに造影剤がまったくない場合を説明しているが、造影剤がある場合においても、時刻０からの吸収特性の増加量を式２０及び式２１を用いて、吸収特性取得部１７０７で算出することが出来る。
【０１９０】
なお、変形例１における吸収特性取得部１７０７は、第１の時刻に前記投影領域（第１の画像領域又は複数の第２の画像領域それぞれ）の各画素で取得したＸ線の強度の対数の値同士を加算した値（対数和）と、第１の時刻とは異なる第２の時刻に前記投影領域の各画素で取得したＸ線の強度の対数の値同士を加算した値（対数和）との、差を算出して、前記投影領域（第１の画像領域又は複数の第２の画像領域それぞれ）の前記吸収特性とする。変形例１の装置を用いれば、撮影画像中に骨などのＸ線画像中に輝度変化をもたらす物体が撮影される場合にも、血管を再構成することが出来る。
【０１９１】
（第２実施形態の変形例２）
第２実施形態では、式１２及び式１３を吸収特性の定義としているが、第２実施形態の変形例２では、他の方法で吸収特性を定義する。
【０１９２】
第２実施形態の式１０の両辺を強度Ｉ０で割ると、式２２が成り立つ。
【０１９３】
【数２２】
2016159116.tif 000024
..........（式２２）
【０１９４】
式２２は、ｂ＝１，２，…，Ｂの場合にも成立し、左辺同士の積、右辺同士の積が等しくなることより、式２３が成立する。
【０１９５】
【数２３】
2016159116.tif 000025
..........（式２３）
【０１９６】
更に式２３を変形すると、式２４が成立する。ここで、記号Πは、各要素の積を示す演算子である。
【０１９７】
【数２４】
2016159116.tif 000026
..........（式２４）
【０１９８】
また、第２画像投影領域Ｑｋ＿ｎを構成する各画素ｑｋ＿ｎ＿ａｎに対しても式２１は成立し、画素ｑｋ＿ｎ＿ａｎの強度をＩ＿ａｎとし、画素ｑｋ＿ｎ＿ａｎに到達するＸ線が通過する三次元領域Ｊｋの厚さをｄ＿ａｎとすると、同様に式２５が成立する。
【０１９９】
【数２５】
2016159116.tif 000027
..........（式２５）
【０２００】
式２４において、Σｄ＿ｂは、三次元領域Ｊｋの断面積である。また、第２画像投影領域Ｑｋ＿ｎが第１画像投影領域Ｐｋの対応点であるとき、式２５において、Σｄ＿ａｎも、三次元領域Ｊｘの断面積となり、式２４の値と式２５の値とは等しくなる。
【０２０１】
変形例２では、式２４の値を吸収特性λ＿ｐｋとし、式２５の値をλ＿ｑｋ＿ｎとする。
【０２０２】
吸収特性λ＿ｐｋは、第１投影画像領域Ｐｋの各画素ｐｋ＿ｂ（ｂ＝１，２，…，Ｂ）における輝度Ｉ＿ｂを強度Ｉ０で割った値の積として吸収特性取得部１７０７で算出する。
【０２０３】
なお、変形例２における吸収特性取得部１７０７は、投影領域（第１の画像領域又は複数の第２の画像領域それぞれ）の各画素で取得したＸ線の強度同士の積を、第１又は第２Ｘ線発生装置が発生したＸ線の強度を当該投影領域の画素数で乗じた値で、割った値を算出し、前記投影領域（第１の画像領域又は複数の第２の画像領域それぞれ）の吸収特性とする。
（第２実施形態の変形例３）
第２実施形態の変形例３では、変形例１と同様に、血管以外にＸ線を吸収する物体がエピポーラ平面に存在する場合を説明する。
【０２０４】
図４３の第１画像投影領域Ｐｋを構成する各画素ｐｋ＿ｂにおいて、画素ｐｋ＿ｂの強度をＩ＿ｂ＿０とし、画素ｐｋ＿ｂに到達するＸ線が通過する被撮像物体Γの厚さをｄΓ＿ｂとし、被撮像物体Γの線減弱係数をμΓ［ｃｍ−１］とすると、式２６が成立する。
【０２０５】
【数２６】
2016159116.tif 000028
..........（式２６）
【０２０６】
ｂ＝１，２，…，Ｂにおいて式２６が成立し、左辺同士の積と、右辺同士の積を吸収特性取得部１７０７で算出すると、式２７が成立する。
【０２０７】
【数２７】
2016159116.tif 000029
..........（式２７）
【０２０８】
吸収特性取得部１７０７において、図４４の第１画像投影領域Ｐｋを構成する各画素ｐｋ＿ｂにおいて、画素ｐｋ＿ｂの強度をＩ＿ｂ＿ｔとすると、式１４が成立し、両辺を強度Ｉ０で割り、ｂ＝１，２，…，Ｂにおいて式１４が成立し、左辺同士の積と、右辺同士の積を算出すると、式２８が成立する。
【０２０９】
【数２８】
2016159116.tif 000030
..........（式２８）
【０２１０】
式２７及び式２８より、式２９が成立する。
【０２１１】
【数２９】
2016159116.tif 000031
..........（式２９）
【０２１２】
式２９の右辺は、変形例１における吸収特性の定義であり、式２９を用いても吸収特性を吸収特性取得部１７０７で算出できることが分かる。左辺は、第１の画像領域Ｐｋを構成する点ｐｋ＿ｂ（ｂ＝１，２，…，Ｂ）の「時刻ｔでの輝度を時刻０での輝度で割った値」の積として算出する。すなわち、吸収特性取得部は、第１の所定時刻において投影領域（第１の画像領域又は複数の第２の画像領域それぞれ）の各画素にて取得した第１又は第２Ｘ線撮像装置より照射されたＸ線の強度同士の積を、第２の所定時刻において当該投影領域（第１の画像領域又は複数の第２の画像領域それぞれ）の各画素にて取得した第１又は第２Ｘ線撮像装置より照射されたＸ線の強度同士の積にて割った値より、前記投影領域におけるＸ線の吸収量を吸収特性として取得することができる。
【０２１３】
なお、ここでは、時刻０には、三次元領域Ｊｋに造影剤がまったくない場合を説明しているが、造影剤がある場合においても、時刻０からの吸収特性の増加量を式２０及び式２１を用いて、吸収特性取得部１７０７で算出することが出来る。
【０２１４】
なお、変形例３における吸収特性取得部１７０７は、第１の時刻に投影領域の各画素で取得したＸ線の強度の値同士の積を、第２の時刻に投影領域の各画素で取得したＸ線の強度の値同士の積で、割った値を算出し、吸収特性とする。変形例３の装置を用いれば、撮影画像中に骨などのＸ線画像中に輝度変化をもたらす物体が撮影される場合にも、血管を再構成することが出来る。
【０２１５】
（第２実施形態の変形例４）
変形例１、及び３では、血管以外にＸ線を吸収する物体がエピポーラ平面に存在する場合に、造影剤が投入される前の時刻０の画像と、造影剤が投入された後の時刻ｔの画像を用いて、吸収特性を吸収特性取得部１７０７で算出する方法を説明している。ここでは、一枚の画像を用いて、吸収特性を吸収特性取得部１７０７で算出する方法を説明する。
【０２１６】
図４５では、被撮像物Γと、血管１２０１の領域である三次元領域Ｊｋを同じ程度の大きさで記載しているが、実際には図４５に示すように、血管１２０１の領域である三次元領域Ｊｋは非常に小さく、臓器等の領域である被撮像物Γの領域は非常に大きい。図４５において、点ｑｑ１、点ｑｑ２は、第２画像投影領域Ｑｋ＿２から、例えば５画素離れた位置の点である。点ｑｑ１、点ｑｑ２に到達するＸ線は、被撮像物Γのほぼ同じ場所を透過してそれぞれの点に到達するので、輝度は、ほぼ等しい。また、三次元領域Ｊｋ＿１に造影剤が流れていないときには、第２の画像領域Ｑｋ＿１の点の輝度も、点ｑｑ１、点ｑｑ２の輝度と、ほぼ等しい。そこで、点ｑｑ１の輝度（又は、点ｑｑ２の輝度、又は、点ｑｑ１と点ｑｑ２との輝度の平均）を式１７におけるＩ＿ａｎ＿０（ａｎ＝１，２，…，Ａｎ）の近似値として用いて、吸収特性を吸収特性取得部１７０７で算出する。式１６、式２４、式２５の場合も同様に、血管周辺の点の輝度を、Ｉ＿ａｎ＿０（ａｎ＝１，２，…，Ａｎ）、Ｉ＿ｂｎ＿０（ｂｎ＝１，２，…，Ｂｎ）の近似値とする。
このような構成を用いれば、一枚の画像のみで吸収特性を吸収特性取得部１７０７で算出することができる。
【０２１７】
（変形例）
第１及び第２実施形態の説明では、処理の流れの一例を示しているが、順序の入れ替えや、複数の処理の並列化（同時並行処理）をして実行しても構わない。
【０２１８】
形状復元装置１を構成する要素の一部又は全部は、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクユニット、ディスプレイユニット、キーボード、及びマウスなどから構成されるコンピュータシステムで実現することができる。そのＲＡＭ又はハードディスクユニットには、コンピュータプログラムが記憶されている。つまり、マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、各部は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。
【０２１９】
形状復元装置１を構成する要素の一部又は全部は、１個のシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）から構成されているとしてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、及びＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。そのＲＡＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。つまり、マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。
【０２２０】
形状復元装置１を構成する要素の一部又は全部は、各装置に脱着可能なＩＣカード又は単体のモジュールから構成されているとしてもよい。そのＩＣカード又はモジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、及びＲＡＭなどから構成されるコンピュータシステムである。そのＩＣカード又はモジュールは、前記の超多機能ＬＳＩを含むとしてもよい。つまり、マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、そのＩＣカード又はモジュールは、その機能を達成する。このＩＣカード又はこのモジュールは、耐タンパ性を有するとしてもよい。
【０２２１】
形状復元装置１を構成する要素の一部又は全部は、管の形状を取得する方法としても実現される。また、本発明は、これらの方法によりコンピュータに管の形状を取得させるコンピュータプログラム、又は、コンピュータプログラムで構成されるディジタル信号としても実現される。
【０２２２】
形状復元装置１を構成する要素の一部又は全部は、上述のコンピュータプログラム又はディジタル信号をコンピュータ読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）  Ｄｉｓｃ）、又は、半導体メモリなどに記録したものとしても実現される。また、これらの記録媒体に記録されているディジタル信号としても実現される。
【０２２３】
形状復元装置１を構成する要素の一部又は全部は、電気通信回線、無線通信回線、有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、又はデータ放送等を経由して伝送される、上述のコンピュータプログラム又はディジタル信号としても実現される。
【０２２４】
形状復元装置１を構成する要素の一部又は全部は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムとしても実現される。この場合、そのメモリは、上述のコンピュータプログラムを記憶しており、マイクロプロセッサは、そのコンピュータプログラムにしたがって動作する。
【０２２５】
また、そのコンピュータプログラム又はディジタル信号を記録媒体に記録して移送することにより、又はコンピュータプログラム又はディジタル信号をネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより本発明の処理を実施してもよい。
なお、上記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせ又は実施例同士の組み合わせ又は実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態又は実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０２２６】
本発明の一態様に係る３次元モデル生成装置及び方法、及び、３次元モデル生成用プログラムは、２方向から撮影した血管のＸ線画像の複数の画像領域の対応付けを適切に行って３次元モデルを高精度で生成することができるため、カテーテル治療の際などに有用である。
【符号の説明】
【０２２７】
１０，１０Ｂ  ３次元モデル生成装置
１１  Ｘ線画像取得部
１２  第１画像領域画像領域取得部
１３  第２画像領域画像領域取得部
１４  対応領域決定部
１５  信頼度情報取得部
１６，１６Ｂ  ３次元モデル生成部
１７  表示方法決定部
６０ａ  信頼度が高い血管の部分
６０ｂ  信頼度が低い血管の部分
６０ｃ  再生成の対象となる血管部分
６０ｄ  カテーテル
６０ｅ  信頼度が高まった血管部分
６０ｆ  信頼度が低い血管部分
６１，６２  ３次元モデル
１００Ｂ  画像領域対応付け装置
１０１〜１０２  Ｘ線撮影部
１０３  Ｘ線画像保持部
１０４  撮影部情報保持部
１０５  被撮像物領域取得部
１０６  被撮像物細線化画像保持部
１０７，１０７Ｃ  対応付け部
１１２  表示装置
１１４  入力ＩＦ（インターフェース）
１２１  細線分割部
１２２  分割細線保持部
１２３  分割細線時刻情報取得部
１２４  分割細線時刻情報保持部
１２５  細線接続情報取得部
１２６  細線接続情報保持部
１２７  後続細線情報取得部
１２８  後続細線情報保持部
１５０  選択情報保持部
１７０  指示部
１７１  再構成対応付け部
２００  患者
２０２Ａ，２０２Ｂ  Ｘ線発生部
１１０１  第１Ｘ線画像
１１０１Ｔ  分割細線画像
１１０２  第２Ｘ線画像
１１３２  被撮像物領域画像保持部
１２０１  血管
１２３１  直線
１５０１  二値化部
１５０３  細線化部
１５０４  差分画像生成部
１５０５  差分画像保持部
１７０１  対応付け制御部
１７０２Ｃ  第１画像投影領域取得部
１７０３Ｃ  第１画像投影領域保持部
１７０５  第２画像投影領域取得部
１７０６  第２画像投影領域保持部
１７０７  吸収特性取得部
１７０８  吸吸収特性保持部
１７０９  吸収特性評価部
１７１０  吸収特性評価保持部
１７１１  対応領域決定部
１７２７  第２画像投影領域絞込み部
１００２０  信頼度情報保持部
１００４０  表示方法保持部
Ｊｋ  三次元点
Ｌ２  エピポーラ線
Ｐｋ  第１の画像領域
Ｑｋ  第２の画像領域
【図１】
2016159116.tif 000032
【図２】
2016159116.tif 000033
【図３Ａ】
2016159116.tif 000034
【図３Ｂ】
2016159116.tif 000035
【図４Ａ】
2016159116.tif 000036
【図４Ｂ】
2016159116.tif 000037
【図５】
2016159116.tif 000038
【図６】
2016159116.tif 000039
【図７】
2016159116.tif 000040
【図８】
2016159116.tif 000041
【図９】
2016159116.tif 000042
【図１０】
2016159116.tif 000043
【図１１】
2016159116.tif 000044
【図１２】
2016159116.tif 000045
【図１３】
2016159116.tif 000046
【図１４】
2016159116.tif 000047
【図１５】
2016159116.tif 000048
【図１６】
2016159116.tif 000049
【図１７】
2016159116.tif 000050
【図１８】
2016159116.tif 000051
【図１９】
2016159116.tif 000052
【図２０】
2016159116.tif 000053
【図２１】
2016159116.tif 000054
【図２２】
2016159116.tif 000055
【図２３】
2016159116.tif 000056
【図２４】
2016159116.tif 000057
【図２５】
2016159116.tif 000058
【図２６】
2016159116.tif 000059
【図２７】
2016159116.tif 000060
【図２８】
2016159116.tif 000061
【図２９】
2016159116.tif 000062
【図３０】
2016159116.tif 000063
【図３１】
2016159116.tif 000064
【図３２】
2016159116.tif 000065
【図３３】
2016159116.tif 000066
【図３４】
2016159116.tif 000067
【図３５】
2016159116.tif 000068
【図３６】
2016159116.tif 000069
【図３７】
2016159116.tif 000070
【図３８】
2016159116.tif 000071
【図３９】
2016159116.tif 000072
【図４０】
2016159116.tif 000073
【図４１】
2016159116.tif 000074
【図４２】
2016159116.tif 000075
【図４３】
2016159116.tif 000076
【図４４】
2016159116.tif 000077
【図４５】
2016159116.tif 000078