(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像入力手段により撮影された被検体の実写画像を出力する第１の画像出力手段と、
上記画像入力手段および被検体の位置姿勢を検出する３次元位置姿勢計測手段と、
上記３次元位置姿勢計測手段からの位置姿勢情報を用いて、予め記録された被検体のデータより被検体のデータ像を生成し出力する第２の画像出力手段と、
上記第１の画像出力手段および上記第２の画像出力手段と接続され、上記第１の画像出力手段および上記第２の画像出力手段から出力された被検体の出力画像を重畳して表示する画像表示手段とを有し、
上記第２の画像出力手段の出力する被検体の領域は、上記第１の画像出力手段の出力する被検体領域よりも広く、
上記画像表示手段は、
上記第１の画像出力手段からの画像出力を表示する第１の表示領域と、
上記第１の表示領域の周囲に配置され、上記第２の画像出力手段からの画像出力を表示する第２の表示領域と、
を有し、
上記第１の表示領域と上記第２の表示領域は境界部分にのみ重複する部分を有している、
ことを特徴とする医用画像表示装置。
【請求項２】
上記第２の画像出力手段から出力される被検体データ像はワイヤフレーム像であることを特徴とする請求項１に記載の医用画像表示装置。
【請求項３】
上記第２の画像出力手段から出力される被検体データ像は、被検体を点で描画した像であることを特徴とする請求項１に記載の医用画像表示装置。
【請求項４】
上記第２の画像出力手段から出力される被検体データ像は、第１の画像出力手段からの画像を透過して表示するサーフェス画像であることを特徴とする請求項１に記載の医用画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医用画像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開平１０−１４３６５２号公報は、画面全体に表示された実写画像である２次元ライブ画像に、データ像である３次元医用画像を重畳して表示するにあたって、この３次元医用画像の重畳領域を任意に設定可能な構成を開示している。また、視野のすべてにデータ像を作成、表示して仮想的に内腔を観察する内視鏡が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した特開平１０−１４３６５２号公報では、実写画像の中の一部分に対応したデータ像しか重畳表示していない。したがって、細径の内視鏡では実写画像の視野が狭いために現在被検体のどの部分を観察しているのかが把握しにくい。また、視野のすべてにデータ像を作成、表示する内視鏡においては、被検体の実写画像とデータ像の位置関係がわからないという問題がある。
【０００４】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、狭い実写画像をより広いデータ像と重畳することによって、実写画像とデータ像との位置関係及び観察領域が被検体のどの部分であるかを容易に把握できる医用画像表示装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、第１の発明は、医用画像表示装置であって、画像入力手段により撮影された被検体の実写画像を出力する第１の画像出力手段と、上記画像入力手段および被検体の位置姿勢を検出する３次元位置姿勢計測手段と、上記３次元位置姿勢計測手段からの位置姿勢情報を用いて、予め記録された被検体のデータより被検体のデータ像を生成し出力する第２の画像出力手段と、上記第１の画像出力手段および上記第２の画像出力手段と接続され、上記第１の画像出力手段および上記第２の画像出力手段と接続され、上記第１の画像出力手段および上記第２の画像出力手段から出力された被検体の出力画像を重畳して表示する画像表示手段とを有し、上記第２の画像出力手段の出力する被検体の領域は、上記第１の画像出力手段の出力する被検体領域よりも広く、上記画像表示手段は、上記第１の画像出力手段からの画像出力を表示する第１の表示領域と、上記第１の表示領域の周囲に配置され、上記第２の画像出力手段からの画像出力を表示する第２の表示領域と、を有し、上記第１の表示領域と上記第２の表示領域は境界部分にのみ重複する部分を有している。
【０００９】
また、第２の発明は、第１の発明に係る医用画像表示装置において、上記第２の画像出力手段から出力される被検体データ像はワイヤフレーム像である。
【００１０】
また、第３の発明は、第１の発明に係る医用画像表示装置において、上記第２の画像出力手段から出力される被検体データ像は、被検体を点で描画した像である。
【００１１】
また、第４の発明は、第１の発明に係る医用画像表示装置において、上記第２の画像出力手段から出力される被検体データ像は、第１の画像出力手段からの画像を透過して表示するサーフェス画像である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る医用画像表示装置の構成を示す図である。
【００２０】
画像入力手段としての硬性鏡３により取り込まれた被検体１の光像はカメラヘッド５により電気信号に変換される。第１の画像出力手段としてのＣＣＵ（カメラコントロールユニット）６はこの信号をＮＴＳＣやＰＡＬ等の映像信号に変換して、これを硬性鏡３の視野に相当する実写画像として画像重畳部１０に出力する。
【００２１】
被検体１には赤外線ＬＥＤ２００が固定的に取付けられている。ＬＥＤ取付け位置姿勢情報格納部１０１にはあらかじめ計測された、赤外線ＬＥＤ２００と被検体１の３次元データとの３次元的な位置姿勢情報が格納されている。
【００２２】
カメラヘッド５には赤外線ＬＥＤ２が取り付けられている。この赤外線ＬＥＤ２と赤外線ＬＥＤ２００とを計測範囲に含むように位置センサ４が設けられている。位置センサ４により赤外線ＬＥＤ２と赤外線ＬＥＤ２００とから赤外線を検出した情報と、ＬＥＤ取付け位置姿勢情報格納部１０１に格納されたＬＥＤ取付け位置姿勢情報とを用いて位置姿勢演算部７で演算を行うことにより、移動している硬性鏡３の被検体に対する相対的な位置と姿勢を３次元的に検出することができる。
【００２３】
位置姿勢演算部７からの位置姿勢情報はデータ像生成部９に入力される。被検体３次元データ格納部８にはＣＴやＭＲＩ等の手法によりあらかじめ取得した被検体１のスライス画像に基づいて作成した被検体３次元データが格納されている。また、硬性鏡光学パラメータ格納部１００には予め計測された硬性鏡３の光学的なパラメータ（中心位置、拡大率、歪情報等）が格納されている。
【００２４】
第２の画像出力手段としてのデータ像作成部９は位置姿勢演算部７からの位置姿勢情報と、硬性鏡光学パラメータ格納部１００の情報とに基いて被検体３次元データを被写体３次元データ格納部８から読み出して硬性鏡３の実写像視野外側のデータ像を生成し、画像重畳部１０に出力する。データ像生成部１９で生成したデータ像は、硬性鏡光学パラメータ格納部１００の情報を利用しているので、硬性鏡３の視野を拡大した画像に一致するものである。
【００２５】
画像重畳部１０は、ＣＣＵ６からの視野内実写画像とデータ像生成部９からの視野外データ像とを重畳してＣＲＴ１１に送る。
【００２６】
図２はＣＲＴ１１の表示画面に表示された被検体１の実写画像と視野外側のデータ像とを重畳して表示した例を示す図である。第１の表示領域としての表示画面の略中央の円形領域には実写画像５１が表示され、その周囲の第２の表示領域には実写画像と接続するように視野外データ像５０が表示されている。このように狭い実写画像５１をより広いデータ像５０と重畳することによって実写画像５１とデータ像５０との位置関係及び観察領域が被検体のどの部分であるかを容易に把握できる。
【００２７】
図３は、被検体１の実写画像５１と視野外側のデータ像５０とを重畳して表示する第１の変形例であり、この変形例では、実写画像５１が表示される表示領域を四角形にしている。
【００２８】
図４は、被検体１の実写画像と視野外側のデータ像とを重畳して表示する第２の変形例を示す図である。この変形例では第１の領域としての表示画面の略中央に表示される実写画像５１と、第１の表示領域の周囲に配置された第２の領域に表示されるデータ像５０との境界部分にドーナツ状の重複部１２を設けている。この部分では実写画像５１とデータ像５０とが重ね合わされて表示されるので、実写画像５１とデータ像５０の位置関係を把握しやすくなる。すなわち、重複部１２において実写画像５１にデータ像５０が一致しているかどうかを目視にて確認することができる。
【００２９】
図５は、被検体１の実写画像と視野外側のデータ像とを重畳して表示する第３の変形例を示す図である。この変形例では第１の領域としての表示画面の略中央には実写画像５１を表示し、この第１の表示領域の周囲に配置された第２の領域にはデータ像５０を表示し、さらに第１の表示領域に表示されている実写画像５１には、対応するデータ像５０の輪郭部５０’を重畳している。このように、実写画像５１にデータ像５０の輪郭部５０’を重ね合わせることによって、実写画像５１の見やすさを損なうことなく、実写画像５１内部の映像とデータ像５０との位置関係が容易に把握できる。すなわち、実写画像５１内部についてもデータ像５０が一致しているかどうかを目視にて確認することができる。
【００３０】
また、上記した実施形態では、実写画像５１を表示画面の略中央に表示したが、これに限定されることはなく、例えば図６に示すように実写画像５１を表示画面の右下部に表示するようにしてもよい。
【００３１】
なお、上記第２の表示領域に表示されるデータ像としては、ワイヤフレーム像、被検体を点で描画した像、あるいは上記第１の表示領域に表示される実写画像を透過して表示するサーフェス画像を用いることができる。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、狭い実写画像の周囲により広いデータ像を表示するようにしたので、実写画像とデータ像との位置関係及び観察領域が被検体のどの部分であるかを容易に把握でき、また、狭い実写画像の視野を拡張し、観察領域が被検体のどの部分であるかを容易に把握できる。
【００３４】
また、請求項２に記載の発明によれば、実写画像とデータ像が重ねて表示される部分があるので、実写画像とデータ像の位置関係を把握しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る医用画像表示装置の構成を示す図である。
【図２】ＣＲＴ１１の表示画面に表示された被検体１の実写画像と視野外側のデータ像とを重畳して表示した例を示す図である。
【図３】被検体１の実写画像と視野外側のデータ像とを重畳して表示する第１の変形例を示す図である。
【図４】被検体１の実写画像と視野外側のデータ像とを重畳して表示する第２の変形例を示す図である。
【図５】被検体１の実写画像と視野外側のデータ像とを重畳して表示する第３の変形例を示す図である。
【図６】実写画像を表示する変形例を示す図である。
【符号の説明】
１  被検体
２  赤外線ＬＥＤ
３  硬性鏡
４  位置センサ
５  カメラヘッド
６  ＣＣＵ（カメラコントロールユニット）
７  位置姿勢演算部
８  被検体３Ｄデータ格納部
９  データ像生成部
１０  画像重畳部
１１  ＣＲＴ
１２  重複部
５０  データ像
５０’  輪郭部
５１  実写画像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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