DE4224568C2

DE4224568C2 - Vorrichtung und Verfahren zur Bildung der Anzeige eines dreidimensionalen sequentiellen tomografischen Flächenschattierungsbildes

Info

Publication number: DE4224568C2
Application number: DE4224568A
Authority: DE
Inventors: Akihiko Nishide
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1991-07-24
Filing date: 1992-07-24
Publication date: 1997-07-03
Anticipated expiration: 2012-07-25
Also published as: JPH0528243A; DE4224568A1; US5402337A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bildung der Anzeige eines dreidimensionalen sequentiellen tomografischen Flächenschattierungsbildes.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 39 03 838 A1 ist eine medizinische MRI-Vorrichtung zur Bildung eines Projektionsbildes aus mehreren tomografischen Bildern bekannt, wobei die tomografischen Bilddaten einem Randhervorhebungsprozeß unterworfen und aufaddiert werden. Die tomografischen Bilddaten werden an virtuellen Schnittebenen aufaddiert, die nicht parallel zu den tomografischen Ebenen der tomografischen Bilddaten liegen, um das Projektionsbild in beliebiger Betrachtungsrichtung zu bilden. Die Bildung eines Flächenschattierungsbildes unter Verwendung von Abstandsbildern ist darin nicht offenbart.

Hingegen beschreibt die deutsche Offenlegungsschrift DE 38 37 068 A1 die Bildung eines Flächenschattierungsbildes unter Verwendung von Abstandsbildern. Allerdings werden dabei die einem jeden tomografischen Bild entsprechenden Abstandsbilder aufeinanderfolgend unabhängig von einem ersten Einzel-Abstandsbild gewonnen.

In der Veröffentlichung "Three-Dimensional Display of Human Organs from Computed Programs" von Herman und Liu in "Computer Graphics and Image Processing", 9, 1979, Seiten 1-21, ist beschrieben, zur Anzeige eines dreidimensionalen Oberflächen- Schattierungsbildes ein dreidimensionales Abstandsbild als Zwischendaten zu speichern, um den dreidimensionalen Bildaufbau zu erreichen. Dort wird angegeben, das Abstandsbild in üblicher Weise mittels eines Strahlverfolgungsverfahrens aufzubauen, das gewöhnlich in Form einer Computersoftware vorliegt. Die Verwendung dieser Computersoftware führt zu einer vergleichsweise niedrigen Verarbeitungsgeschwindigkeit, so daß eine beträchtliche Zeitspanne zum Aufbau des Abstandsbildes benötigt wird.

Ein im Prinzip ähnliches Verfahren ist aus einer Veröffentlichung in "IEEE Computer Graphics and Applications", Dezember 1985, Seiten 33-43, bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen bzw. anzugeben, welche die Möglichkeit eröffnen, die Abstandsbilder mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit bei vergleichsweise geringem apparativem Aufwand zu bilden und damit die Anzeige eines dreidimensionalen sequentiellen tomografischen Flächenschattierungsbildes verhältnismäßig schnell und einfach zu bewerkstelligen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit der Vorrichtung nach dem Patentanspruch 1 bzw. mit dem Verfahren nach dem Patentanspruch 9 gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den diesen Ansprüchen jeweils nachgeordneten Unteransprüchen.

Erläuternd wird dazu noch darauf hingewiesen, daß es sich bei dem hierin enthaltenen Begriff "Abstandsbild" um ein Bild handelt, das Abstände wiedergibt, welche die Teile eines tomografischen Bildes von einer bestimmten Bezugsebene aufweisen. Der Begriff "Einzel-Abstandsbild" bezeichnet das Abstandsbild für ein einzelnes tomografisches Bild.

Die Begriffe "Bildextremaberechnung" bzw. "Bild-Extremwert- Berechnung" beziehen sich auf die Berechnung eines Extremwertes (Minimum- oder Maximumwert) unter den Werten der Bildelemente aufeinanderfolgender Einzel-Abstandsbilder, die an jeder Bildelemente-Position miteinander synthetisiert werden sollen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben.

In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 den Aufbau einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bildung der Anzeige eines dreidimensionalen sequentiellen tomografischen Flächenschattierungsbildes in schematischer Darstellung,

Fig. 2 die Beziehung zwischen einer Bezugsebene und tomografischen Schichtbildebenen zur Berücksichtigung bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1 in schematischer Darstellung,

Fig. 3A, 3B und 3C schematische sequentielle Darstellungen zur Verdeutlichung von Bilddaten für den Aufbau eines dreidimensionalen Oberflächen-Schattierungsbildes in der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 4 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zum Aufbau eines dreidimensionalen Oberflächen- Schattierungsbildes in der Vorrichtung nach Fig. 1 und

Fig. 5 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Aufbaus eines zusammengesetzten Abstandsbildes nach dem Verfahren gemäß Fig. 4.

Die Vorrichtung gemäß der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung umfaßt eine als CPU bezeichnete Zentraleinheit (1) zur Durchführung verschiedener Vorgänge zur Datenverarbeitung und zur Koordinierung des Betriebs verschiedener Komponenten dieser Vorrichtung, einen Hauptspeicher (3), einen Magnetplattenspeicher (5), einen zweidimensionalen Bildspeicher (7), einen zweidimensionalen Bildmininalwert-Rechenprozessor (9), einen Prozessor (11) für eine zweidimensionale affine Transformation, einen Prozessor (13) für eine zweidimensionale Binärisierung, einen Prozessor (15) für eine zweidimensionale Addition von Konstanten und eine Bildanzeige (17). Diese Komponenten sind über einen gemeinsamen Datenbus (19) miteinander verbunden. Beispielsweise kann die Vorrichtung nach Fig. 1 als ein von der Patentinhaberin stammendes Bildverarbeitungssystem der Bezeichnung TOSPIX ausgeführt sein, wobei die Komponenten der Vorrichtung nach Fig. 1 in diesem Bildverarbeitungssystem entsprechend realisiert werden können.

Der Magnetplattenspeicher (5) speichert ein Betriebssystem (OS) für die Zentraleinheit (CPU) (1), ein Bildaufbauprogramm, das das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufbau einer Anzeige eines dreidimensionalen Oberflächen-Schattierungsbildes umfaßt, und die sequentiellen tomografischen Bilder, die durch eine Abbildungsvorrichtung, wie beispielsweise eine Röntgen-Computertomografievorrichtung, erhalten werden.

Der Hauptspeicher (3) speichert das Bildaufbauprogramm, das durch die Zentraleinheit (1) durchgeführt werden soll, das vom Magnetplattenspeicher (5) übertragen wird.

Der zweidimensionale Bildspeicher (7) funktioniert als Bild-Zwischenspeicher für die Eingabe und Ausgabe von Bilddaten des Prozessors (9) für die Berechnung der zweidimensionalen Bildmindestwerte, des Prozessors (11) für die zweidimensionale affine Transformierung, des Prozessors (13) für die zweidimensionale Binärisierung, und des Prozessors (15) für die zweidimensionale Konstanten-Addition, sowie für die sequentiellen tomografischen Bilder, die aus dem magnetischen Plattenspeicher (5) ausgegeben werden.

Der Prozessor (9) für die zweidimensionale Bildminimalwertberechnung ist ein Prozessor zum Vergleich von Bildelementen von zwei der eingegebenen zweidimensionalen Bilder g₁(x, y) und g₂(x, y) bei jeder entsprechenden Position, und Auswahl eines der Bildelemente, das einen kleineren Bildelementwert hat als ein Ausgang zum Aufbau eines Ausgangsbildes g _A(x, y).

Insbesondere sei gemäß Fig. 2 eine Bezugsebene (P), die in der Zentraleinheit (1) vorab gegeben wird, um die Betrachtungseinrichtung in der Anzeige des dreidimensionalen Oberflächen-Schattierungsbildes zu definieren, durch die Gleichung ax + by + cz + d = 0 ausgedrückt.

Das zu erhaltende dreidimensionale Oberflächen-Schattierungsbild ist nunmehr jenes, das aus einer Richtung eines Normalvektors (N) der Bezugsebene (P) gesehen wird, so daß, wie in Fig. 3A dargestellt ist, jedes tomografische Bild, das relativ zu dem vorgegebenen Koordinatensystem definiert ist, um Dx = cosθ·Dz/tanΦ in x-Richtung und um Dy = sinθ·/tanΦ in der y-Richtung verschoben werden, wobei Dz ein Abstand zwischen den aufeinanderfolgenden tomografischen Schichtbildebenen ist, um die Ansicht aus der Richtung des Normalvektors (N) zu simulieren.

Anschließend wird für zwei der zweidimensionalen eingegebenen Bilder g₁(x, y) und g₂(x, y), die diese Verschiebungen aufweisen, die zweidimensionale Bildminimalwertberechnung, die durch die folgende Gleichung (1) definiert ist, mittels des Prozessors (9) für die zweidimensionale Bildminimalwertberechnung durchgeführt.

G _A = min[g₁(x, y), g₂(x, y)]
= [g₁(x, y) + g₂(x, y) - |g₁(x, y) - g₂(x, y)|]/2 (1)

Der Prozessor (11) für die zweidimensionale affine Transformierung führt die affine Transformierung, die durch folgende Gleichung (2) definiert ist, relativ zum Bildelement an den eingegebenen Koordinaten (x, y) durch, um das Bildelement an den Ausgangskoordinaten (x, y) zu erhalten.

wobei e und f die Werte sind, die entsprechend gemäß einer Parallelverschiebung des Bildes bestimmt sind.

Als Beispiel können, um das eingegebene Bild g_i(x, y) um einen Winkel von (90°-θ) gemäß Fig. 3B zu drehen, die Matrixelemente (a, b, c, d) in der Gleichung (2) wie folgt gesetzt werden.

a = cos (90°-θ)
b = -sin (90°-θ)
c = sin (90°-θ)
d = cos (90°-θ) (3)

In ähnlicher Weise können als weiteres Beispiel, um das eingegebene Bild g_i(x, y) in Y-Richtung gemäß Fig. 3C um sinΦ zu komprimieren, die Matrixelemente (a, b, c, d) in der Gleichung (2) wie folgt gesetzt werden.

a = 1
b = 0
c = 0
d = sinΦ (4)

Der Prozessor (13) für die zweidimensionale Binärisierung führt die Binärisierung des eingegebenen Bildes g_i(x, y) unter Verwendung eines vorgegebenen Schwellenwertes (T) zwecks Erzielung des binärisierten Ausgangsbildes (g _Bx, y) gemäß folgender Gleichung (5) durch.

g _B = 255 für g_i(x, y) T
g _B = 0 für g_i(x, y) < T (5)

wobei g _B = 255 ein Bildelement ist, das einem Binärwert von 1 entspricht, während g _B = 0 ein Bildelementwert ist, der einem Binärwert von 0 bei dieser Ausführungsform entspricht.

Der Prozessor (15) für die zweidimensionale Konstantenaddition führt einen Vorgang durch, um einen vorgegebenen konstanten Abweichungswert (bias value) (B) zu addieren, der durch die folgende Gleichung (6) bezüglich des eingegebenen Bildes g_i(x, y) definiert ist, damit das Ausgangsbild g _C(x, y) erhalten wird.

g _C(x, y) = g_i(x, y) + B (6)

Die Bildanzeige (17) zur Darstellung des dreidimensionalen Oberflächen-Schattierungsbildes, das in der Vorrichtung erhalten wurde, kann beispielsweise durch eine Kathodenstrahlröhre erfolgen.

Unter nunmehriger Bezugnahme auf die Ablaufdarstellung der Fig. 4 wird der Betrieb der Vorrichtung nach Fig. 1, der das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufbau der Anzeige des dreidimensionalen Oberflächen-Schattierungsbildes beinhaltet, im einzelnen beschrieben.

Zuerst werden in der Stufe (S1) die dreidimensionalen sequentiellen, tomografischen Bilder, die durch eine Abbildungsvorrichtung, wie beispielsweise eine Röntgen-Computertomografievorrichtung, erhalten werden, aus dem Magnetplattenspeicher (5) ausgelesen und dem zweidimensionalen Bildspeicher (7) übertragen, um dort gespeichert zu werden.

Als nächstes wird in der Stufe (S3) das n-te Einzelabstandsbild Ln(x, y) für das n-te tomografische Bild in einer Richtung des Normalvektors (N) der Bezugsebene (P) wie folgt aufgebaut.

Zunächst werden in der Zentraleinheit (1) zum Aufbau des ersten Einzelabstandsbildes L1(x, y) für das erste tomografische Bild die Abstände (11, 12, 13, 14) aus vier Ecken (0, 0), (511, 0), (0, 511) und (511, 511) des ersten tomografischen Bildes zur Bezugsebene (P) erhalten, und es wird ein Vierbildelement-Bild gebildet, das aus den erhaltenen Abständen (11, 12, 13, 14) als den Bildelementwerten für seine vier Bildelemente aufgebaut ist.

Darauf wird dieses Vierbildelement-Bild 256 × 256fach erweitert unter Verwendung einer linearen Interpolation am Prozessor (11) für die zweidimensionale affine Transformierung, um das erste einzelne Abstandsbild L1(x, y) von 512 × 512 Bildelementen für das erste tomografische Bild zu erhalten.

Genauer gesagt, erzielte der Prozessor (11) für die zweidimensionale affine Transformierung das erste einzelne Abstandsbild L1(x, y) wie folgt.

Es sei ein Fall betrachtet, bei dem die Beziehung zwischen dem Eingang und dem Ausgang der affinen Transformierung gegeben wird durch:

Anschließend erhält der Prozessor (11) für die zweidimensionale affine Transformierung zuerst den Eingang (x, y) = (0, 0) zu (1, 1), 0 × 1 und 0 y 1, was den gewünschten Ausgang (X, Y) = (0, 0) zu (511, 511) entspricht, mittels Berechnung:

Anschließend erweitert der Prozessor (11) für die zweidimensionale affine Transformierung das Vierbildelement-Bild, das aus den vier Abständen (11, 12, 13, 14) gebildet wurde, auf das 512 × 512fache, um das erste einzelne Abstandsbild L1(x, y) zu erhalten, entsprechend:

L₁ (x, y) = (1-y) ((1-x)ℓ1 + xℓ2) + y((1-x) ℓ3 + xℓ4) (9)

Bezüglich der anschließenden Einzelabstandsbilder wird das n-te Einzelabstandsbild Ln(x, y) für das n-te tomografische Bild (n < 1) in einer Richtung des Normalvektors (N) der Bezugsebene (P) aus dem ersten Einzelabstandsbild L1(x, y) am Prozessor (15) für die zweidimensionale Konstanten-Addition wie folgt aufgebaut.

Es kann nämlich im allgemeinen bezüglich der Bezugsebene, die mit ax + by + cz + d = 0 definiert ist, das n-te einzelne Abstandsbild Ln(x, y) für das n-te tomografische Bild g_n(x, y, z) wie folgt ausgedrückt werden:

Dabei nimmt das Intervall zwischen aufeinanderfolgenden Schichtbildebenen einen konstanten Wert (Dz) an, so daß die z-Koordinate des n-ten tomografischen Bildes gleich n·Dz gesetzt werden kann. Die Gleichung (10) kann wie folgt geschrieben werden:

wobei

eine Konstante ist.

Somit wird das zweite Einzelabstandsbild L2(x, y) beispielsweise durch den Prozessor (15) für die zweidimensionale Konstanten-Addition aus dem ersten Einzelabstandsbild L1(x, y) berechnet zu:

L₂ (x, y) = L₁ (x, y) + Dz₁ (12)

Mittels der nachfolgenden Stufe (S7) wird diese Verfahrensweise zum Erhalt des Einzelabstandsbildes für das nachfolgende tomografische Bild seitens des Prozessors (15) für die zweidimensionale Konstanten-Addition in der Stufe (S3) für alle tomografischen Bilder wiederholt.

Als nächstes werden in der Stufe (S5) die Verschiebungswerte (Dx) und (Dy) in der x- und y-Richtung des vorgegebenen zweidimensionalen Koordinatensystems zwischen den aufeinanderfolgenden tomografischen Bildern bei Betrachtung aus einer Richtung des Normalvektors (N) der Bezugsebene (P) erhalten, und anschließend werden die zugehörigen aufeinanderfolgenden Einzelabstandsbilder voneinander um die erhaltenen Verschiebungswerte (Dx, Dy) an der Zentraleinheit (1) gemäß Fig. 3A verschoben.

Darauf wird die Bildmindestwertberechnung zwischen den aufeinanderfolgenden einzelnen Abstandsbildern am Prozessor (9) für die zweidimensionale Bildmindestwertberechnung durchgeführt, um ein zusammengesetztes Abstandsbild zu erhalten, bei dem die aufeinanderfolgenden einzelnen Abstandsbilder für die aufeinanderfolgenden tomografischen Bilder zusammengesetzt sind.

Dabei wird gemäß Fig. 5 bei der Durchführung der Bildmindestwertberechnung beispielsweise jedes der aufeinanderfolgenden einzelnen Abstandsbilder (L1, L2) durch Maskierungsbilder (m1, M2) maskiert, die durch Binärisierung dieser aufeinanderfolgenden Einzelabstandsbilder (L1, L2) am Prozessor (13) für die zweidimensionale Binärisierung erhalten werden, indem ein vorgegebener Binärisierungsschwellenwert verwendet wird, der ausreicht, um den Umriß eines jeden Einzelabstandsbildes zu entnehmen.

In ähnlicher Weise wird die vorausgehend beschriebene Stufe (S5) für alle anschließenden Einzelabstandsbilder durchgeführt, indem die Bildmindestwertberechnung zwischen allen m-ten Einzelabstandsbildern, die durch entsprechende Maskierungsbilder (Mm) maskiert wurden und dem vorausgehend zusammengesetzten Abstandsbild (Km-1) erfolgt, bei welcher die vorausgehenden Einzelabstandsbilder (L1 bis Lm-1) bis zum vorausgehenden (m-1)-ten tomografischen Bild zusammengesetzt werden, um schließlich das zusammengesetzte Abstandsbild (Kn) zu erhalten, bei dem die Einzelabstandsbilder für alle tomografischen Bilder gemäß Fig. 5 zusammengesetzt sind. Bei den Einzelabstandsbildern gemäß Fig. 5 zeigt die grobe Schattierung in der Nähe der oberen linken Ecke eines jeden Einzelabstandsbildes den größeren Graustufenwert des Bildelementes an, während die dichte Schattierung in der Nähe der rechten unteren Ecke eines jeden einzelnen Abstandsbildes den kleineren Graustufenskalawert des Bildelementes angibt.

Darauf wird in der Stufe (S9) das zusammengesetzte Abstandsbild (Kn), das in der Stufe (S7) erhalten wurde, im Prozessor (11) für die zweidimensionale affine Transformierung um einen Winkel (90°-θ) gedreht, um gemäß Fig. 3B einen Betrachtungswinkel einzustellen, und darauf wird das gedrehte zusammengesetzte Abstandsbild (Kn) im Prozessor (11) für die zweidimensionale affine Transformierung um sinΦ in der y′-Richtung komprimiert, um gemäß Fig. 3C einen Maßstab einzustellen, damit das Abstandsbild zur Oberflächenschattierung erhalten wird. Schließlich wird in der Stufe (S11) der Schattierungsvorgang am Abstandsbild für die in der Stufe (S9) durch die Zentraleinheit (1) erhaltene Oberflächenschattierung vorgenommen, damit das dreidimensionale Oberflachen-Schattierungsbild erhalten wird, das anschließend an der Anzeige (17) für das Bild angezeigt wird.

Es ist anzumerken, daß die in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform verwendete Bildmindestwertberechnung nur ein Beispiel einer Bildextremwertberechnung zur Berechnung eines Extremwertes für jedes Bildelement in den Einzelabstandsbildern ist, so daß der Prozessor (9) für die zweidimensionale Bildmindestwertberechnung durch einen Prozessor für eine Bildmaximalwertberechnung zur Berechnung eines Maximalwertes für jedes Bildelement in den Einzelabstandsbildern ist. Falls die Bildmaximalwertberechnung verwendet wird, so ist das resultierende Bild mit zusammengesetztem Abstand jenes, das ausgehend von einer entgegengesetzten Seite der Bezugebene (P) in einer zum Normalvektor (N) entgegengesetzten Richtung gesehen wird.

Abgesehen hiervon können viele Modifizierungen und Änderungen der obigen Ausführungsformen erfolgen, ohne von den neuen und vorteilhaften Merkmalen der Erfindung abzuweichen. Entsprechend werden alle derartigen Modifizierungen und Änderungen im Rahmen der anliegenden Ansprüche von der Erfindung mitumfaßt.

Claims

1. Vorrichtung zur Bildung der Anzeige eines dreidimensionalen sequentiellen tomografischen Flächen-Schattierungsbildes, umfassend

(a) eine erste Aufbaueinrichtung zum Aufbau eines Einzel-Abstandsbildes für ein gewünschtes tomografisches Bild in bezug auf eine vorbestimmte Bezugsebene und anschließend zum Aufbau von Einzel-Abstandsbildern für andere tomografische Bilder aus dem aufgebauten Abstandsbild für das gewünschte tomografische Bild,
(b) eine zweite Aufbaueinrichtung zum Aufbau eines synthetisierten Abstandsbildes, in welchem die Einzel-Abstandsbilder für alle durch die erste Aufbaueinrichtung aufgebauten tomografischen Bilder miteinander synthetisiert sind durch sequentielles Ausführen einer Bildextremaberechnung zwischen dem jeweiligen m-ten Einzel-Abstandsbild für das jeweilige m-te tomografische Bild und einem vorhergehend synthetisierten Abstandsbild, in welchem die vorhergehend aufgebauten Einzel-Abstandsbilder der tomografischen Bilder bis zum (m-1)-ten tomografischen Bild miteinander synthetisiert sind, wobei m eine ganze Zahl bedeutet und die Bildextremaberechnung durch Berechnung eines Extremwertes für jedes Bildelement in den Einzel-Abstandsbildern erfolgt,
(c) eine dritte Aufbaueinrichtung zum Aufbau eines Abstandsbildes zur Flächenschattierung in vorgegebener Gestalt durch Anwendung einer affinen Transformation auf die durch die zweite Aufbaueinrichtung gebildeten synthetisierten Abstandsbilder und
(d) eine Schattierungsverarbeitungseinrichtung zur Erzielung eines Flächenschattierungsbildes durch Anwendung einer Schattierungsverarbeitung auf das Abstandsbild zur Flächenschattierung, das durch die dritte Aufbaueinrichtung gebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, worin das gewünschte tomografische Bild, für welches die erste Aufbaueinrichtung das Einzel-Abstandsbild zuerst aufbaut, ein erstes tomografisches Bild unter den sequentiellen tomografischen Bildern darstellt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, worin die erste Aufbaueinrichtung umfaßt:

(a) eine affine Transformierungseinrichtung zur Erzielung des Einzel-Abstandsbildes für das erste tomografische Bild durch Transformation eines Vier-Bildelemente-Bildes in eine gewünschte Größe, wobei das Vier-Bildelemente- Bild aus den Werten von vier Abständen von vier Ecken des ersten tomografischen Bildes relativ zur Bezugsebene gebildet wird, und
(b) eine Additionseinrichtung zur Erzielung der Einzel- Abstandsbilder für ein n-tes tomografisches Bild durch Addition eines vorbestimmten konstanten Wertes zum Einzel-Abstandsbild für ein (n-1)-tes tomografisches Bild, worin n eine ganze Zahl größer als 1 bedeutet.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die zweite Aufbaueinrichtung die Bildextremaberechnung ausführt nach Erhalt von Werten der Verschiebung zwischen aufeinanderfolgenden tomografischen Bildern relativ zu vorgegebenen zweidimensionalen Koordinaten bei Betrachtung aus der Richtung eines zur Bezugsebene senkrechten Vektors und nach Verschiebung der aufeinanderfolgenden Einzel- Abstandsbilder gegeneinander um die erhaltenen Verschiebungswerte.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die zweite Aufbaueinrichtung eine Binärisierungseinrichtung zur Erzielung einer Maske durch Binärisierung eines jeden tomografischen Bildes umfaßt und die Bildextremaberechnung für die Einzel-Abstandsbilder durchführt, die durch die Binärisierungseinrichtung für die tomografischen Bilder erhaltenen Maskenbilder maskiert wurden.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin die dritte Aufbaueinrichtung dazu vorgesehen ist, das synthetisierte Abstandsbild zur Einstellung eines Betrachtungswinkels um einen vorbestimmten Winkel zu drehen, und auf das synthetisierte Abstandsbild eine affine Transformation anzuwenden, um es zur Einstellung eines Maßstabes um eine vorbestimmte Größe zu komprimieren.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin die durch die zweite Aufbaueinrichtung ausgeführte Bildextremaberechnung eine Bildminimaberechnung zur Berechnung von Minimumwerten für jedes Bildelement in den Einzel-Abstandsbildern darstellt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin die durch die zweite Aufbaueinrichtung ausgeführte Bildextremaberechnung eine Bildmaximaberechnung zur Berechnung von Maximumwerten für jedes Bildelement in den Einzel-Abstandsbildern darstellt.

9. Verfahren zur Bildung der Anzeige eines dreidimensionalen Flächenschattierungsbildes aus dreidimensionalen sequentiellen tomografischen Bildern, umfassend folgende Schritte:

(a) Aufbau eines Einzel-Abstandsbildes für ein gewünschtes tomografisches Bild in bezug auf eine vorbestimmte Bezugsebene und anschließend Aufbau von Einzel-Abstandsbildern für andere tomografische Bilder aus dem aufgebauten Abstandsbild für das gewünschte tomografische Bild,
(b) Aufbau eines synthetisierten Abstandsbildes, in welchem die Einzel-Abstandsbilder für alle in Schritt (a) aufgebauten tomografischen Bilder miteinander synthetisiert werden durch sequentielles Ausführen einer Bildextremaberechnung zwischen dem jeweiligen m-ten Einzel-Abstandsbild für das jeweilige m-te tomografische Bild und einem vorhergehend synthetisierten Abstandsbild, in welchem die vorhergehend aufgebauten Einzel-Abstandsbilder der tomografischen Bilder bis zum (m-1)-ten tomografischen Bild miteinander synthetisiert wurden, wobei m eine ganze Zahl bedeutet und die Bildextremaberechnung durch Berechnung eines Extremwertes für jedes Bildelement in den Einzel-Abstandsbildern erfolgt,
(c) Aufbau eines Abstandsbildes zur Flächenschattierung in vorgegebener Gestalt durch Anwendung einer affinen Transformation auf die durch die in Schritt (b) gebildeten synthetisierten Abstandsbilder und
(d) Bildung eines Flächenschattierungsbildes durch Anwendung einer Schattierungsverarbeitung auf das in Schritt (c) gebildete Abstandsbild zur Flächenschattierung.

10. Verfahren nach Anspruch 9, worin die Bildextremaberechnung eine Bildminimaberechnung zur Berechnung von Minimumwerten für jedes Bildelement in den Einzel-Abstandsbildern darstellt.

11. Verfahren nach Anspruch 9, worin die Bildextremaberechnung eine Bildmaximaberechnung zur Berechnung von Maximumwerten für jedes Bildelement in den Einzel-Abstandsbildern darstellt.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, worin das gewünschte tomografische Bild, für welches das Einzel- Abstandsbild zuerst aufgebaut wird, ein erstes tomografisches Bild unter den sequentiellen tomografischen Bildern darstellt.