Source: https://patents.google.com/patent/JPH0984000A/en
Timestamp: 2018-12-19 01:51:23
Document Index: 235243401

Matched Legal Cases: ['art 42', 'art 43', 'art 42', 'art 45', 'art 44', 'art 43', 'art 49', 'art 45', 'art 48']

JPH0984000A - Picture display system - Google Patents
Picture display system
JPH0984000A
JPH0984000A JP23013895A JP23013895A JPH0984000A JP H0984000 A JPH0984000 A JP H0984000A JP 23013895 A JP23013895 A JP 23013895A JP 23013895 A JP23013895 A JP 23013895A JP H0984000 A JPH0984000 A JP H0984000A
JP23013895A
文子 横山
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a picture display system speedily and definitely observing a picture along the desired line of sight without touching an input device, etc., with hand. SOLUTION: The picture display system 40 mounted to an X-ray CT scanner is provided with a monitor 41 displaying a picture such as 3D picture, a detection part 42 and a control part 43. The detection part 42 is provided with a sensor part (a originating source 46 and a remote sensor 47) 44 detecting movement information of an operator OP to the monitor 41 by way of an optical signal LS, and an arithmetic part 45 calculating at least angle information from the detection signal S1 of the sensor part 44. The control part 43 is provided with a direction control part 49 moving the direction of the monitor 41 based on angle information from the arithmetic part 45, an angle sensor 50 detecting angle information concerning the direction of the monitor 41, and a 3D picture preparing part 48 reconstructing picture data concerning the picture displayed on the monitor 41 along the line of sight based on the detection signal of the angle sensor 50.
【発明の属する技術分野】この発明は、医用画像診断装置などに搭載される画像表示システムに係り、とくに観察者の観察状況に応じてモニタの向き及びそのモニタの画像表示を自動で制御する画像表示システムに関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an image controlling relates to an image display system mounted on such a medical image diagnostic apparatus, the monitor, especially according to the observation conditions of the observer orientation and the image display of the monitor automatically It relates to a display system.
【従来の技術】従来、Ｘ線ＣＴスキャナ等の医用画像診断装置には、被検体の検査で得られた画像からサーフェイス像、半透明ボリューム像、ＭＩＰ（最大値投影） BACKGROUND OF THE INVENTION Conventionally, a medical image diagnostic apparatus such as X-ray CT scanner, surface image from the image obtained by the examination of the subject, a semi-transparent volume image, MIP (maximum intensity projection)
像、ＭＰＲ（断面変換）像等の三次元画像（以下、単に「３Ｄ像」と呼ぶ）等に関する画像データを構築する画像処理装置と、この画像処理装置が構築した画像データを表示するモニタとを含む画像表示システム（「３Ｄ表示装置」とも言う）を備えたものが知られている。 Image, MPR (planar reconstruction) images such as three-dimensional images (hereinafter simply referred to as "3D image") and an image processing apparatus for constructing an image data regarding the like, a monitor for displaying the image data which the image processing apparatus has been constructed those provided with an image display system that includes a (also referred to as "3D display device") is known.
【０００３】このように画像処理装置及びモニタを含む画像表示システムにおいては、通常、画像処理装置が投影などの所定の３Ｄ像構築用のアルゴリズムを実行し、 [0003] In the image display system including an image processing apparatus and a monitor Thus, typically, the image processing apparatus executes the algorithm of a given 3D image for building such a projection,
３Ｄ像を所定の視線（「レイ」とも言う）に沿った画像データに変換して、モニタに表示させる。 Converts the 3D image into image data along a predetermined line of sight (referred to as "lay") is displayed on the monitor. また、画像処理装置は、視線を変える指示信号をトラックボール、マウス、ジョイスティック等の入力デバイスを介して受けたとき、指示された視線に沿った３Ｄ像に関する画像データを再構築するアルゴリズムを実行する。 Further, the image processing apparatus, when receiving via an input device such as a command signal to a track ball, a mouse, a joystick for changing the line of sight, to execute an algorithm to reconstruct the image data relating to 3D image along the indicated line of sight . 従って、モニタの３Ｄ像を別の方向から観察するには、観察者が入力デバイスを操作して視線に関する方向（座標）を指示すればよい。 Therefore, to observe a 3D image of the monitor from a different direction may be instructed direction (coordinate) about the visual axis viewer operates the input device. これにより、所望の視線に沿う３Ｄ像に関する画像データが再構築され、これがモニタに表示される。 Thus, the image data related to 3D image along the desired line of sight is reconstructed, which is displayed on the monitor.
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の画像表示システムにあっては、画像の視線を入力デバイスを操作して変える構成であったため、使用状態等によっては、以下の不都合があると想至される。 [SUMMARY OF THE INVENTION However, in the conventional image display system, because it was configured to change by operating the input device the line of sight of the image, depending on such use, if there is the following disadvantage virtual It is optimal.
【０００５】例えば、Ｘ線ＣＴスキャナで取得される患者の画像データを画像処理装置を介してリアルタイムにモニタに表示させ、そのモニタの画像（３Ｄ像を含む） [0005] For example, the image data of the patient acquired by the X-ray CT scanner is displayed on the monitor in real time via the image processing apparatus (including 3D images) images of the monitor
を観察しながら被検体の手術を行う、いわゆる「術中Ｃ Performing surgery of a subject while observing an so-called "Intraoperative C
Ｔ（透視ＣＴ等）」を考えると、手術の進行状況によっては、現在の視線に沿った画像でなく別の視線に沿った画像を観察した方が手術がしやすい場合もある。 Given the T (X-ray CT, etc.) ", depending on the progress of the surgery, in some cases it is better to observe the image along with another of the line-of-sight instead of the image along the current line-of-sight easier to surgery. このように視線を変えるには上述の如く入力デバイスを操作する必要があり、この操作は術中ＣＴ時においては、通常、術者が手術しながら行うことになる。 Thus to change the line of sight must manipulate the above as the input device, the operation at the time of surgery CT, usually so that the surgeon performed while surgery.
【０００６】しかしながら、手術に専念すべき術者にとっては、他人に操作させるよりも自分が操作した方が早くて、より的確であることが多いにもかかわらず、その操作に必要以上に手間が掛かることもあり、必ずしも効率がよいものではない。 [0006] However, for the operator should concentrate on surgery, quicker and better to their operation than to be manipulated by others, even though it is often more accurate, time and effort than necessary to its operation There is also possible to take, not necessarily efficient. また、入力デバイスに繰り返し触れて操作する術者の手には、患者の手術に伴って発生する血液などの体液が付着しているので、その手を媒介にして最悪の場合には感染症等の不都合な事態も生じうる。 In addition, the operator's hand operating repeatedly touching the input device, since the body fluids such as blood that occurs with the patient's surgery are attached, infections in the worst case to the hands-mediated like It can also cause adverse situation.
【０００７】一般に、術中ＣＴ時に限らず読影時等の使用状態であっても、画像の視線を変えるための入力デバイスの操作は、そのような操作自体でなく画像診断等の観察を主目的とする観察者にとっては、特に不慣れな場合には煩雑な作業となることが多く、必ずしも使い勝手がよい操作といえない。 [0007] In general, even in the use state, such as during interpretation not only during intraoperative CT, the operation of the input device for changing the line of sight of the image, the observation of the image diagnosis or the like and the primary and not for such operation itself for observer often a complicated task especially if inexperienced, not necessarily say that good usability operation.
【０００８】本発明は、上述した従来技術の問題を考慮してなされたもので、入力デバイス等の装置に手を触れないでも、所望の視線に沿った画像を迅速且つ的確にモニタで観察できる画像表示システムを提供することを、 [0008] The present invention has been made in view of the prior art problems described above, even not touch the device such as the input device, it can be observed quickly and accurately monitor the image along the desired line of sight to provide an image display system,
目的とする。 For the purpose.
【課題を解決するための手段】上記目的を達成させるため、請求項１記載の発明に係る画像表示システムは、画像を表示するモニタと、このモニタの画像を観察している観察者の当該モニタに対する移動情報を検出する検出手段と、この検出手段が検出した移動情報に基づいて上記モニタの向き及びそのモニタの画像表示の内の少なくとも一方を制御する制御手段とを備えている。 To achieve the above object, according to an aspect of an image display system according to the first aspect of the present invention, a monitor for displaying an image, the monitor of the observer who is observing the image of the monitor It includes a detecting means for detecting movement information, and control means for controlling at least one of the image display direction and the monitoring of the monitor based on the movement information detection means detects for.
【００１０】請求項２記載の発明では、前記検出手段は、前記観察者の前記モニタに対する移動情報を検出するセンサ手段と、このセンサ手段が検出した移動情報から上記モニタに対する上記観察者の少なくとも角度情報を演算する演算手段とを備えている。 [0010] In the present invention of claim 2, wherein said detecting means includes a sensor means for detecting movement information for the monitoring of the viewer, at least the angle of the observer with respect to the monitor from the movement information the sensor means detects and a calculating means for calculating the information.
【００１１】請求項３記載の発明では、前記制御手段は、前記演算手段が演算した角度情報に基づいて前記モニタの向きを移動させる移動手段と、上記演算手段が演算した角度情報に基づく視線に沿って上記モニタに表示されている前記画像に関する画像データを再構築する画像再構築手段とを備えている。 [0011] In third aspect of the present invention, the control means, moving means for moving the orientation of the monitor based on the angle information the calculating means is calculated, the line of sight based on the angle information the calculating means is calculated along and an image reconstruction means for reconstructing the image data regarding the image displayed on the monitor.
【００１２】請求項４記載の発明では、前記制御手段は、前記演算手段が演算した角度情報に基づいて前記モニタの向きを移動させる移動手段と、この移動手段が移動させている上記モニタの向きに関する角度情報を検出する角度センサと、この角度センサが検出した角度情報に基づく視線に沿って上記モニタに表示されている前記画像に関する画像データを再構築する画像再構築手段とを備えている。 [0012] In the present invention of claim 4, wherein the control means includes a moving means for moving the orientation of the monitor based on the angle information the calculating means is calculated, the orientation of the monitor this moving means is moving It includes an angle sensor for detecting the angle information, and an image reconstruction means for reconstructing the image data regarding the image displayed on the monitor along the line of sight of the angle sensor is based on the angle information detected about.
【００１３】請求項５記載の発明では、前記センサ手段は光信号を発信する発信源及びその光信号を受信する遠隔センサを備え、上記発信源を前記観察者に着脱自在に取り付け、上記遠隔センサを前記モニタに設けている。 [0013] According to a fifth aspect of the invention, the sensor means comprises a source and a remote sensor for receiving the optical signal and transmits the optical signal, detachably attached to the source to the viewer, said remote sensor It is provided to the monitor.
【００１４】請求項６記載の発明では、前記制御手段は、前記演算手段が演算した距離情報に基づくズーム率に沿って前記モニタに表示されている前記画像に関する画像データを再構築する手段を備えている。 [0014] In the present invention of claim 6, wherein the control means includes means for reconstructing the image data regarding the image in which the computing means is displayed on the monitor along a zoom factor based on the distance information calculated ing.
【００１５】また上記目的を達成させるため、請求項７ [0015] To achieve the object, according to claim 7
記載の発明に係る画像表示システムは、画像を表示するモニタと、このモニタの向きに関する角度情報を検出する検出手段と、この検出手段が検出した角度情報に基づく視線に沿って上記モニタの画像表示を制御する制御手段とを備えている。 The image display system according to the described invention, a monitor for displaying an image, a detection unit for detecting an angle information relating to the orientation of the monitor, the image display of the monitor along line of sight detection means based on the angle information detected and a control means for controlling.
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, will be explained based on an embodiment of the present invention in FIGS.
【００１７】なお、この実施形態は、この発明に係る画像表示システムをＸ線ＣＴスキャナに搭載して実施したものである。 [0017] Incidentally, this embodiment is obtained by performed by mounting the image display system according to the present invention the X-ray CT scanner.
【００１８】図１に示すＸ線ＣＴスキャナは、術中ＣＴ [0018] X-ray CT scanner shown in FIG. 1, intraoperative CT
にも適用可能な構成、即ち、架台（スキャナ本体）１、 Also applicable configuration, i.e., the gantry (scanner) 1,
寝台２及びコンソール部３を備え、例えばＲーＲ方式で駆動する装置である。 With the bed 2 and the console unit 3, for example, a device for driving in R over R scheme. 寝台２の上面には、その長手方向（Ｚ軸（体軸）方向）にスライド可能に支持された状態で天板２ａが配設されており、その天板２ａの上面に被検体Ｐが載せられる。 The upper surface of the bed 2, the has a longitudinal direction (Z-axis (body axis) direction) the top plate 2a while being slidably supported is provided, the object P is placed on top of the top plate 2a It is. 天板２ａは、電動モータ１０により代表されるスライド機構の駆動によって、架台１の診断用開口部に進退可能に挿入される。 The top plate 2a is driven by the slide mechanism represented by an electric motor 10, it is inserted so as to be moved in the diagnostic opening of the gantry 1.
【００１９】架台１は、その診断用開口部に挿入された被検体Ｐを挟んで対向するＸ線管２０及びＸ線検出器２ The gantry 1, X-rays tube 20 and the X-ray detector 2 opposed to each other across the patient P inserted in the diagnosis opening
１を備えている。 It is equipped with a 1. Ｘ線検出器２１で検出された透過Ｘ線に相当する微弱な電流信号は、データ収集部２２でデジタル量に変換され、コンソール部３に供給されるようになっている。 Weak current signal corresponding to the detected transmission X-ray by the X-ray detector 21 is converted into a digital amount by the data acquisition unit 22, it is supplied to the console unit 3. 図１中、符号２３は架台１内のコリメータやフィルタを示し、符号２４は扇状のＸ線ビームを示している。 1, reference numeral 23 denotes a collimator and filter in the gantry 1, reference numeral 24 denotes a fan-shaped X-ray beam.
【００２０】コンソール部３は、Ｘ線ＣＴスキャナの全体動作を総括する主制御部３０のほか、この主制御部３ The console unit 3, in addition to the main control unit 30 that collectively the overall operation of the X-ray CT scanner, the main control unit 3
０からの指令を受けて作動するＸ線制御部３１、寝台制御部３２、架台制御部３３を有する。 X-ray controller 31 that operates in response to a command from the 0, bed controller 32, having a gantry controller 33. また、このコンソール部３は、Ｘ線制御部３１からの駆動信号に応じて作動する高電圧発生装置３４を備え、この高電圧発生装置３４で生成した高電圧がＸ線管２０に供給される。 Further, the console section 3 includes a high voltage generator 34 which operates in response to a drive signal from the X-ray controller 31, a high voltage generated by the high voltage generator 34 is supplied to the X-ray tube 20 . さらに、このコンソール部３は、データ収集部２２の収集信号を受けて画像データを再構成する画像再構成部３５、 Further, the console section 3, an image reconstruction unit 35 which reconstructs image data by receiving a collection signal of the data collecting section 22,
画像データなどを記憶しておく画像記憶装置３６、オペレータＯＰが指令を入力するための入力部３７とから構成されている。 Image store 36 for storing image data or the like, an input unit 37 for for the operator OP inputs the command. また、このコンソール部３は、画像データの３Ｄ像表示などに関する画像表示システム４０を備える。 Further, the console unit 3 includes an image display system 40 relating to such 3D image display of the image data.
【００２１】画像表示システム４０は、図２に示すように、画像を表示するモニタ（表示装置）４１と、このモニタ４１の画像を観察するオペレータＯＰのモニタ４１ The image display system 40, as shown in FIG. 2, a monitor (display device) 41 for displaying an image, the monitor 41 of the operator OP viewing an image of the monitor 41
に対する移動情報を検出する検出部（本発明の検出手段の要部を成す）４２と、この検出部４２が検出した移動情報に基づいてモニタ４１の向き及びそのモニタ４１の画像表示を制御する制御部（本発明の制御手段の要部を成す）４３とを備えている。 Detector for detecting a movement information for the (main part constituting the detecting means of the present invention) 42, control the detecting unit 42 controls the image display direction and the monitor 41 of the monitor 41 based on the movement information detected parts and a (control forms an essential part of the means of the present invention) 43.
【００２２】モニタ４１は、例えば術中ＣＴ時にオペレータＯＰが被検体Ｐの画像を視認可能な室内スペースの適宜位置に配置されるもので、制御部４３からの画像データに関する３Ｄ像などの画像を画面表示すると共に、 The monitor 41 is, for example, those intraoperative CT at the operator OP is placed at an appropriate position of the viewable indoor space an image of the object P, and images such as 3D picture of the image data from the control unit 43 screen and displays,
制御部４３からの動作指令を受けたときに予め設定された移動範囲内でモニタ向きを変える動作を実行する。 It executes the operation of changing the monitor orientation within a preset range of movement when receiving the operation command from the control unit 43. 例えば、このモニタ４１は、配置空間（例えば、図中のＸ For example, the monitor 41 is disposed space (e.g., X in FIG.
ＹＺ空間）における予め設定された基準点（通常のオペレータＯＰの使用状況を考慮に入れた位置）を中心とする所定の上下円弧軌道内（例えば、図中のＹＺ平面内） Preset reference point in the YZ space) (predetermined vertical arc orbit to the normal center position) that takes into account the usage of the operator OP (e.g., within the YZ plane in the drawing)
のチルト動又は左右円弧軌道内（例えば、図中のＸＹ平面内）の回動を行い、その向きを自動で調節する。 Tilt movement or lateral arc orbits (e.g., XY plane in the drawing) performs a rotation of adjusting its orientation automatically.
【００２３】検出部４２は、モニタ４１に対するオペレータＯＰの移動情報を検出するセンサ部（本発明のセンサ手段の要部を成す）４４と、このセンサ部４４からの検出信号から少なくとも表示装置に対するオペレータＯ The operator detector 42 (constituting a main part of the sensor means of the present invention) sensor unit for detecting the movement information of the operator OP for monitor 41 and 44, for at least a display device from the detection signal from the sensor unit 44 O
Ｐの角度情報を計算する演算部（本発明の演算手段の要部を成す）４５とを備えている。 Calculation unit for calculating angle information of the P and an (arithmetic forms the main part of the means of the present invention) 45.
【００２４】センサ部４４は、例えばオペレータＯＰの移動情報を担う赤外線などの光信号ＬＳを発信する発信源４６と、この発信源４６からの光信号ＬＳを受信する赤外線センサなどの遠隔センサ４７とを備えている。 The sensor unit 44 includes, for example, a source 46 which emits a light signal LS, such as an infrared responsible for moving information of the operator OP, remote sensor 47, such as an infrared sensor for receiving an optical signal LS from the source 46 It is equipped with a.
【００２５】発信源４６は、オペレータＯＰの例えば眼に近い頭部等の体表部（手、指先等を含む）に専用ベルト等を介して間接的に又は直接的に着脱自在に取り付けられる本体を有するもので、これを取り付けたオペレータＯＰの手術（術中ＣＴ等）の手技操作性に支障がない構造となっている。 The source 46 includes a body which is mounted for indirectly or directly detachable via a dedicated belt or the like to the body portion such as the head close to the example the eye of the operator OP (hand, including fingers, etc.) those having, has a structure not hinder the procedures operability surgery operator OP fitted with this (intraoperative CT, etc.). この発信源４６は、オペレータＯＰ The source 46, operator OP
のモニタ４１に対する位置変位量（角度及び距離）に関する移動情報を担う赤外線などの光信号ＬＳを遠隔センサ４７に向けて発信する。 Position displacement amount with respect to the monitor 41. The optical signal LS, such as an infrared responsible for moving information about (the angle and distance) transmits towards the remote sensor 47.
【００２６】遠隔センサ４７は、モニタ４１の正面パネル側の適宜位置に配設されるもので、発信源４６からの光信号ＬＳを検出し、その検出信号Ｓ１を演算部４５にリアルタイムに出力する。 The remote sensor 47 is intended to be disposed at an appropriate position on the front panel side of the monitor 41, it detects the optical signal LS from the source 46, and outputs the detection signal S1 in real time to the arithmetic unit 45 .
【００２７】演算部４５は、例えばＣＰＵを要部とする演算器、又はカウンタ等のデジタル回路を搭載したコントローラなどから構成されるもので、遠隔センサ４７からの検出信号Ｓ１を受けたときにモニタ４１に対する発信源４６の角度変位量（前回の角度と今回の角度との差情報）に相当する角度情報を算出し、これを制御部４３ The monitor when operating unit 45 is, for example calculator for the main part of the CPU, or digital circuits such as counter those composed of such equipped with controllers, which receives the detection signal S1 from the remote sensors 47 angular displacement of the sources 46 for 41 calculates the corresponding angle information (difference information between the previous angle and the present angle), the control unit 43 of this
に供給する。 Supplied to. また、この演算部４５は、モニタ４１に対する発信源４６の距離変位量（前回の距離と今回の距離との差情報）に相当する距離情報を算出し、これを制御部４３に供給する（なお、距離情報は後述の角度センサから取得する構成であってもよい）。 Further, the arithmetic unit 45 calculates the distance information corresponding to the distance displacement of the source 46 with respect to the monitor 41 (the difference information between the previous distance and the current distance), and supplies this to the control unit 43 (Note , the distance information may be configured to acquire from the angle sensor to be described later).
【００２８】制御部４３は、３Ｄ像作成に関する３Ｄ像作成部（本発明の画像再構築手段の要部を成す）４８ The control unit 43 (forming the main part of the image reconstruction means of the present invention) 3D image generating unit for creating 3D images 48
と、モニタ４１の角度を自動で調節する方向制御部（本発明の移動手段を成す）４９と、モニタ４１の向きに関する角度情報を検出する角度センサ５０とを備える。 When provided with a (moving forming means of the present invention) 49 Direction control section for adjusting the angle of the monitor 41 automatically, and an angle sensor 50 for detecting an angle information relating to the orientation of the monitor 41. また、この制御部４３は、オペレータＯＰが足などで操作するためのスイッチ５１からの操作信号Ｓ３を受け取るようになっている。 Further, the control unit 43, the operator OP is adapted to receive an operation signal S3 from the switch 51 for operating in such a foot.
【００２９】３Ｄ像作成部４８は、例えばＣＰＵを要部とする画像処理装置から成り、主制御部３０からの３Ｄ The 3D image generating unit 48, for example, a image processing apparatus according to a main part of the CPU, 3D from the main control unit 30
データを受けて所定の３Ｄ像作成用のアルゴリズムを実行し、作成した３Ｄ像に関する画像データをモニタ４１ Receives data executes an algorithm for a given 3D image creation, a monitor image data relating to 3D images created 41
【００３０】また、この３Ｄ像作成部４８は、角度センサ５０からの検出信号Ｓ２を受けたときに、その検出信号Ｓ２に含まれる角度変位量に関する新たな表示角度を設定し、その表示角度の視線に沿った画像データを再構築するアルゴリズムを実行する。 Further, the 3D image generating unit 48, upon receiving a detection signal S2 from angle sensors 50, sets a new viewing angle with respect to the angle displacement amount included in the detection signal S2, the display angle executing an algorithm to reconstruct the image data along the line of sight. さらに、この３Ｄ像作成部４８は、演算部４５からの距離情報を受けたときに、その距離情報に含まれる距離変位量に関する新たなズーム率を設定し、そのズーム率に沿った画像データを再構築するアルゴリズムを実行する。 Furthermore, the 3D image generating unit 48, upon receiving the distance information from the operating unit 45, sets a new zoom factor regarding the distance displacement amount included in the distance information, the image data along the zoom factor It executes an algorithm to rebuild. これらの再構築された画像データは、モニタ４１に供給される。 These image data reconstructed are supplied to the monitor 41.
【００３１】方向制御部４９は、図示しない駆動回路（ドライバ）、その駆動回路からの駆動信号を受けて作動するステッピングモータ等の駆動源、その駆動源の出力軸に連結される駆動機構などを搭載して成り、駆動機構の出力側が動力伝達軸（図示しない）を介してモニタ４１に連結される。 The direction control section 49, a driving circuit (not shown) (driver), a drive source such as a stepping motor which operates by receiving the driving signal from the driving circuit, and a drive mechanism connected to an output shaft of a drive source made by mounted, the output side of the drive mechanism is connected to a monitor 41 via a power transmission shaft (not shown). そこで、この方向制御部４９は、演算部４５からの角度情報を受けたときに作動し、その動力で上述の動作（チルト動及び回動）を行って、モニタ４１の向きを移動させる。 Therefore, the direction control section 49 operates upon receiving the angle information from the operating unit 45, in the power by performing the above operation (tilt movement and rotation) to move the orientation of the monitor 41.
【００３２】角度センサ５０は、例えば回転位置を検出するエンコーダなどの位置検出器から成り、モニタ４１ The angle sensor 50 includes, for example, the rotational position from the position detector such as an encoder for detecting, monitoring 41
の移動変位量に関する、方向制御部４９の回転位置を検出し、この検出信号Ｓ２を３Ｄ像作成部４８に供給する。 Regarding the moving displacement amount, it detects the rotational position of the direction control section 49 and supplies the detection signal S2 to the 3D image generating unit 48. また、モニタ４１の向きに関する角度情報は、方向制御部４９を経ない角度変化（例えばモニタ４１を手で回す等）があったときにも、３Ｄ像作成部４８に供給可能となっている。 The angle information about the orientation of the monitor 41, even when there angle change not through the direction control section 49 (e.g., such as turning the monitor 41 by hand) is, and can supply to the 3D image generating unit 48.
【００３３】スイッチ５１は、リモコン等の主に手（指先）で操作するスイッチ類を除く操作器、例えば足を使って操作する足スイッチから成り、オペレータＯＰの通常の使用状況における移動範囲内の適宜位置（床面など）に配設されている（図３（ａ）参照）。 The switch 51 is operating device except the switches to operate primarily in the hands of a remote controller or the like (finger), for example, a foot switch for operation with a foot, in the moving range in the normal usage of the operator OP are disposed at an appropriate location (such as a floor) (see Figure 3 (a)). このスイッチ５１は、例えばモニタ４１に表示される画像データのズーム率又は表示角度の動作オン（ズームする又はモニタの向きを変える）及び動作オフ（ズームしない又はモニタの向きを変えない）に相当する操作信号Ｓ３を３Ｄ The switch 51 corresponds to, for example, the operation on the zoom ratio or display angle of the image data to be displayed on the monitor 41 (changing the direction of the zoom to, or monitor) and operating off (do not change the zoom was not or monitor orientation) the operation signal S3 3D
像作成部４８に出力する。 And outputs to the image generating unit 48.
【００３４】次に、本実施例の画像表示システム４０の作用を図３（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。 [0034] Next, the operation of the image display system 40 of the present embodiment with reference to FIG. 3 (a) ~ (c).
【００３５】まず、図３（ａ）に示す術中ＣＴ時にＸ線ＣＴスキャナが起動し、手術対象の被検体Ｐに関する所定のＣＴスキャンが実行され、再構成画像（３Ｄデータ）がリアルタイムに画像表示システム４０に供給されたとする。 Firstly, intra-operative CT at the X-ray CT scanner shown in FIG. 3 (a) is started, a predetermined CT scan is performed regarding the subject P of the surgical object, the reconstructed image (3D data) image displayed in real time and it is supplied to the system 40.
【００３６】次いで、３Ｄ像作成部４８により構築された３Ｄ像の画像データがリアルタイムにモニタ４１に表示される。 [0036] Then, image data of a 3D image constructed by 3D image generating unit 48 is displayed on the monitor 41 in real time. そこで、発信源４６を頭部に取り付けたオペレータＯＰがモニタ４１の画像を観察しながら、手術を開始する。 Therefore, the operator OP to the source 46 attached to the head while observing the image on the monitor 41 to start the operation.
【００３７】ここで、図３（ｂ）に示すように、モニタ４１に被検体Ｐの頭部付近（顔を含む）の正面側の画像Ｇ１が表示されている状態を考える。 [0037] Here, as shown in FIG. 3 (b), consider a state in which the monitor 41 the image G1 of the front side near the head of the subject P (including the face) is displayed. この状態でオペレータＯＰが被検体Ｐの右耳付近をより詳細に観察したいと思い、足を使ってスイッチ５１をオン状態に操作し、 Operator OP in this state I would like to observe the vicinity of the right ear of the subject P in more detail, by operating the switch 51 in the ON state with the foot,
画像Ｇ１の右耳を覗くようにモニタ４１に向かって移動したとする。 And it has moved toward the monitor 41 so as to look into the right ear of the image G1. この移動に際し、発信源４６から発信された光信号ＬＳが遠隔センサ４７で検出され、その移動情報を担う検出信号Ｓ１に基づいて演算部４５にてオペレータＯＰに関する角度情報及び距離情報が算出され、これら情報が方向制御部４９及び３Ｄ像作成部４８に出力される。 Upon this movement, originating optical signal LS from the source 46 is detected by the remote sensor 47, angle information and distance information about the operator OP by operation unit 45 based on the detection signal S1 carrying the movement information is calculated, these information are output to the direction controller 49 and the 3D image generating unit 48.
【００３８】次いで、方向制御部４９が駆動することにより、モニタ４１の向きが発信源４６の方向、即ちオペレータＯＰに向くように移動し、その移動変位量に相当する検出信号Ｓ２が角度センサ５０から３Ｄ像作成部４ [0038] Then, by driving the direction control unit 49, orientation of the monitor 41 is the source 46, i.e., moved to face the operator OP, the detection signal S2 is the angle sensor 50 corresponding to the movement displacement amount 3D image generating unit 4 from
８に供給される。 It is supplied to the 8. ここで、３Ｄ像作成部４８で新たに設定された表示角度及びズーム率の視線に沿った画像データが再構築され、これがモニタ４１に表示される。 Here, the image data along the line of sight of the newly set display angle and zoom rate 3D image generating unit 48 is reconstructed, which is displayed on the monitor 41.
【００３９】従って、図３（ｃ）に示すように、オペレータＯＰがモニタ４１の側面を近付いて覗くと、そのモニタ４１がオペレータＯＰの方向に向きを変え、そのモニタ４１の正面側の画像Ｇ１の側面があたかも見えるかの如く変化し、右耳を中心とする側面側の画像Ｇ２の拡大像が表示される。 [0039] Therefore, as shown in FIG. 3 (c), the operator OP is peek approaching the side of the monitor 41, redirected its monitor 41 in the direction of the operator OP, the image of the front side of the monitor 41 G1 It changed as if a side is visible as if the enlarged image of the image G2 in the side surface around the right ear is displayed.
【００４０】以上のように、この実施形態ではオペレータのモニタに対する移動情報に基づいてモニタの向きを移動させると共に、その移動情報に基づく視線に沿った画像データを再構築させたため、従来のように入力デバイスにわざわざ触れなくても、オペレータは観察位置を変えるだけで所望の視線に沿った３Ｄ像を観察でき、特に術中ＣＴ時には煩雑な操作が必要でない分、オペレータの負担が軽減され、手術時間も大幅に短縮されると共に、入力デバイスに手で触れないで済むことから、感染症等の不都合な事態も殆ど回避されるようになる。 [0040] As described above, moves the orientation of the monitor based on the movement information to the operator of the monitor in this embodiment, since obtained by reconstructing the image data along the line of sight based on the movement information, as in the prior art without trouble touching the input device, the operator can observe the 3D image along a desired line of sight by simply changing the observation position, especially intraoperative CT sometimes complicated operation is not required amount, the operator's burden is reduced, operation time together it is also greatly reduced, since it need not touch the input device, so that adverse events such as infection is also almost avoided.
【００４１】なお、この実施形態に係る画像表示システムはＸ線ＣＴスキャナに搭載してあるが、この発明に係る画像表示システムは必ずしもこれに限定されない。 [0041] Note that the image display system according to this embodiment are mounted on the X-ray CT scanner, an image display system according to the invention is not necessarily limited thereto. 例えば、Ｘ線診断装置、ＭＲＩ等の別の医用画像診断装置に搭載してもよい。 For example, X-ray diagnostic apparatus, may be mounted on another medical image diagnostic apparatus such as MRI. また、例えば３Ｄ像を作成する画像処理装置を搭載した独立型コンソールに適用させてもよい。 Further, it may also be applied to, for example, a standalone console incorporating an image processing apparatus for creating 3D images. 従って、運用に関しても術中ＣＴ時だけでなく通常のＣＴ検査時、読影時、通常の観察時等に適用可能である。 Thus, during normal CT scan not only during intraoperative CT regard operation, during interpretation, applicable to normal viewing or the like.
【００４２】また、この実施形態に係る画像表示システムは、画像再構築用の角度情報を角度センサから得る構成としてあるが、この発明に係る画像表示システムは必ずしもこれに限定されるものではない。 [0042] The image display system according to this embodiment, although a configuration of obtaining angle information of the image reconstructed from the angle sensor, an image display system according to the present invention is not necessarily limited thereto.
【００４３】例えば、図４に示す応用例に係る画像表示システム６０は、画像再構築用の角度情報を角度センサではなく検出部から得るもので、画像を表示する表示装置６１と、この表示装置６１に対する観察者の移動情報を検出する検出部６２と、この検出部６２が検出した移動情報に基づいて表示装置６１の向き及びその画像表示を制御する制御部６３とを備えている。 [0043] For example, an image display system according to the application example shown in FIG. 4 60, and obtains the angle information of the image reconstructed from the detection unit, rather than the angle sensor, a display device 61 for displaying an image, the display device a detection unit 62 for detecting the movement information of the viewer with respect to 61, and a control unit 63 for controlling the orientation and the image display of the display device 61 based on the movement information detection unit 62 has detected.
【００４４】検出部６２は、表示装置６１に対する観察者の移動情報を検出可能なセンサ６４と、このセンサ６ The detector 62 includes a sensor capable of detecting 64 the movement information of the observer relative to the display device 61, the sensor 6
４により検出された移動情報から観察者の移動方向及びその移動方向に基づく表示方向を計算する移動／表示方向計算部６５を備える。 4 comprises a movement / display direction calculation unit 65 for calculating a display direction based on the moving direction and the moving direction of the observer from the movement information detected by.
【００４５】制御部６３は、移動／表示方向計算部６５ The controller 63 moves / display direction calculating unit 65
により計算された角度情報に基づいて表示装置６１の向きを移動させる表示装置方向制御機構６６と、移動／表示計算部６５により計算された角度情報に基づく視線に沿って表示装置６１に表示されている画像を再構築する３Ｄ計算部６７とを備える。 The orientation of the display device 61 based on the calculated angle information and display device direction control mechanism 66 for moving, are displayed on the display device 61 along the line of sight based on the calculated angle information by the moving / display calculation unit 65 by and a 3D calculation unit 67 to reconstruct an image are. ３Ｄ計算部６７は、モニタの向きを変える／変えない等の操作指令を足スイッチなどのスイッチ６８から受けるようになっている。 3D calculation unit 67 is adapted to receive an operation command such as not alter / change the orientation of the monitor from the switch 68, such as a foot switch.
【００４６】従って、この画像表示システム６０は、センサ６４により移動情報を検出し、この検出した移動情報から移動／表示方向計算部６５にて表示装置６１に対する観察者の角度が０度となる角度情報を計算し、その計算された角度情報に基づいて表示装置方向制御機構６ [0046] Therefore, the angle the image display system 60, detects the movement information by the sensor 64, the observer angle with respect to the display device 61 by the movement / display direction calculation unit 65 from the detected movement information becomes 0 degrees It calculates information, the display device direction control mechanism 6 based on the calculated angle information
６が表示装置６１の角度を調整すると共に、３Ｄ計算部６７にて新たな角度と現在の表示角度との差を算出し、 With 6 adjusts the angle of the display device 61, it calculates a difference between the new angle and the current display angle in 3D calculation unit 67,
新たな表示角度に基づく視線に沿った３Ｄ像を再構築する。 Reconstructing a 3D image along the line of sight based on a new view angle.
【００４７】この応用例では画像再構築用の角度情報を検出部（センサ及び移動／表示方向計算部）から得る構成としたが、例えば上記実施例と同様の角度センサ制御部に設け、この角度センサで検出されるモニタの向きに関する角度情報に基づいて画像を再構築することも可能である。 [0047] it is configured to obtain the angular information for reconstructing an image from the detection unit (sensor and movement / display direction calculating part) in this application, for example, provided a similar angle sensor controller in the above embodiment, the angle it is also possible to reconstruct an image based on the angle information about the orientation of the monitor that is detected by the sensor. また、検出部または角度センサの内の少なくとも一方からの角度情報を適宜に利用することも可能である。 It is also possible to appropriately use the angle information from at least one of the detector or angle sensor.
【００４８】また、この応用例では角度情報のみを演算する構成としてあるが、上記実施例と同様に移動情報から距離情報を計算し、その距離情報に基づく視線に沿った画像を再構築する構成を加えてもよい。 [0048] The configuration although this application is configured so as to calculating only angular information, the distance information from the movement information as in the above embodiments calculate, to reconstruct the image along the line of sight based on the distance information it may be added.
【００４９】またなお、上記実施形態ではモニタの向きを自動で変える構成としてあるが、３Ｄ像計算のための角度情報をモニタの向きから検出可能なしくみ（例えば、図４中の矢印ａ参照）にしておけば、モニタの向きを手動で変えたときでも、そのモニタの向きに関する角度情報に基づく視線に沿った３Ｄ像又はスライス面を再構築することができる。 [0049] Also In the above embodiments it is a structure to change the orientation of the monitor automatically, but detectable mechanism the angle information from the orientation of the monitor for the 3D image calculation (e.g., see the arrow a in FIG. 4) if in the, even when changing the orientation of the monitor manually, it is possible to reconstruct the 3D image or a slice plane along the line of sight based on the angle information about the orientation of the monitor. この場合、座標を指定して視線を変える従来技術と比べ、入力デバイスを使わない分、 In this case, compared to the prior art for changing the line of sight by specifying coordinates, minute without using an input device,
少なくとも手間がかからず、オペレータの負担も大幅に軽減されるといった利点がある。 At least troublesome not applied, there is an advantage operator's burden is also significantly reduced.
【００５０】さらに、別の応用例として、観察者のモニタに対する移動情報に基づいてモニタの向きのみを移動させる構成も適用可能である。 [0050] Further, as another application example, configured to move only the orientation of the monitor can also be applied based on the movement information with respect to the observer of the monitor. この場合には、観察者のモニタに対する移動情報に応じてモニタの向きが自動で移動するので、画像を最適なモニタ位置から観察できるといった利点がある。 In this case, since the orientation of the monitor in accordance with the movement information for the viewer of the monitor is moved automatically, there is an advantage can observe an image from the optimum monitor position.
【００５１】また、上記実施形態の発信源及びセンサに関しては、赤外線等の光信号を使用して移動情報を検出するとしてあるが、本発明では必ずしも光信号に限定されるものではなく、例えば電波、音波（観察者の音声も含む）等を媒介にしてモニタに対する観察者の移動情報を検出可能な構成であればよい。 [0051] With respect to the source and the sensor of the above embodiments, but are the detected movement information using optical signals such as infrared rays, not necessarily limited to the optical signal in the present invention, for example, radio waves it may be any detectable constitutive movement information of the viewer with respect to the monitor in the mediating such waves (including the observer's voice).
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る画像表示システムでは、モニタの画像を観察している観察者のモニタに対する移動情報を検出し、その検出した移動情報に基づいてモニタの向き又はそのモニタの画像表示の内の少なくとも一方を制御する構成としたため、入力デバイスなどの装置に手を触れないでも、所望の視線に沿った画像をモニタで迅速且つ的確に観察できる。 As described in the foregoing, in the image display system according to the present invention, to detect the movement information for the viewer's monitor observes the image of the monitor, the orientation of the monitor based on the detected movement information or because of a structure for controlling at least one of the image display of the monitor, also not touch the device such as an input device, it can be observed quickly and accurately monitor the image along a desired line of sight.
【図１】この発明に係る画像表示システムを搭載した実施形態に係るＸ線ＣＴスキャナの全体構成を示す概略ブロック図。 1 is a schematic block diagram illustrating the overall configuration of an X-ray CT scanner according to the embodiment equipped with an image display system according to the present invention.
【図２】画像表示システムの全体構成を示す概略ブロック図。 Figure 2 is a schematic block diagram illustrating the overall configuration of an image display system.
【図３】（ａ）〜（ｃ）は実施例の作用を説明する概要図。 [3] (a) ~ (c) are schematic view for explaining the operation of the embodiment.
【図４】応用例に係る画像表示システムの全体構成を示す概略ブロック図。 Figure 4 is a schematic block diagram showing an overall configuration of an image display system according to an application example.
１ 架台 ２ 寝台 ３ コンソール部 ４０ 画像表示システム ４１ モニタ ４２ 検出部 ４３ 制御部 ４４ センサ部 ４５ 演算部 ４６ 発信源 ４７ 遠隔センサ ４８ ３Ｄ像作成部 ４９ 方向制御部 ５０ 角度センサ ５１ スイッチ 1 gantry 2 bed 3 console unit 40 an image display system 41 monitor 42 detecting unit 43 control unit 44 sensor unit 45 computation unit 46 source 47 remote sensor 48 3D image creation section 49 Direction control section 50 an angle sensor 51 switches
【請求項１】 画像を表示するモニタと、このモニタの画像を観察している観察者の当該モニタに対する移動情報を検出する検出手段と、この検出手段が検出した移動情報に基づいて上記モニタの向き及びそのモニタの画像表示の内の少なくとも一方を制御する制御手段とを備えた画像表示システム。 A monitor for displaying a 1. A image, detecting means for detecting movement information for the viewer of the monitor observes the image of the monitor, the monitor on the basis of the movement information detection means detects orientation and image display system and a control means for controlling at least one of the image display of the monitor.
【請求項２】 前記検出手段は、前記観察者の前記モニタに対する移動情報を検出するセンサ手段と、このセンサ手段が検出した移動情報から上記モニタに対する上記観察者の少なくとも角度情報を演算する演算手段とを備えた請求項１記載の画像表示システム。 Wherein said detecting means includes a sensor means for detecting movement information for the monitoring of the viewer, means for calculating at least the angle information of the observer with respect to the monitor from the movement information the sensor means detects the image display system according to claim 1, further comprising and.
【請求項３】 前記制御手段は、前記演算手段が演算した角度情報に基づいて前記モニタの向きを移動させる移動手段と、上記演算手段が演算した角度情報に基づく視線に沿って上記モニタに表示されている前記画像に関する画像データを再構築する画像再構築手段とを備えた請求項２記載の画像表示システム。 Wherein said control means includes moving means for moving the orientation of the monitor based on the angle information the calculating means is calculated, displayed on the monitor along the line of sight based on the angle information the calculating means is calculated the image display system according to claim 2, further comprising an image reconstruction means for reconstructing the image data regarding the image being.
【請求項４】 前記制御手段は、前記演算手段が演算した角度情報に基づいて前記モニタの向きを移動させる移動手段と、この移動手段が移動させている上記モニタの向きに関する角度情報を検出する角度センサと、この角度センサが検出した上記角度情報に基づく視線に沿って上記モニタに表示されている前記画像に関する画像データを再構築する画像再構築手段とを備えた請求項２記載の画像表示システム。 Wherein said control means includes moving means for moving the orientation of the monitor based on the angle information the computing means is calculated to detect the angle information on the orientation of the monitor this moving means is moving an angle sensor, an image display according to claim 2, further comprising an image reconstruction means for reconstructing the image data regarding the image displayed on the monitor the angle sensor along the line of sight based on the angle information detected system.
【請求項５】 前記センサ手段は光信号を発信する発信源及びその光信号を受信する遠隔センサを備え、上記発信源を前記観察者に着脱自在に取り付け、上記遠隔センサを前記モニタに設けた請求項２記載の画像表示システム。 Wherein said sensor means comprises a source and a remote sensor for receiving the optical signal and transmits the optical signal, detachably attached to the source to the observer, provided with the remote sensor on the monitor the image display system according to claim 2, wherein.
【請求項６】 前記制御手段は、前記演算手段が演算した距離情報に基づくズーム率に沿って前記モニタに表示されている前記画像に関する画像データを再構築する手段を備えた請求項２記載の画像表示システム。 Wherein said control means, according to claim 2, further comprising a means for reconstructing the image data regarding the image in which the computing means is displayed on the monitor along a zoom factor based on the distance information calculated image display system.
【請求項７】 画像を表示するモニタと、このモニタの向きに関する少なくとも角度情報を検出する検出手段と、この検出手段が検出した角度情報に基づく視線に沿って上記モニタの画像表示を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする画像表示システム。 7. A monitor for displaying an image, and detecting means for detecting at least the angle information on the direction of the monitor, control for controlling the image display of the monitor along line of sight detection means based on the detected angle information image display system characterized by comprising a means.
JP23013895A 1995-09-07 1995-09-07 Picture display system Pending JPH0984000A (en)
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