JPH10234664A

JPH10234664A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH10234664A
Application number: JP4444197A
Authority: JP
Inventors: Tomohisa Fukunaga; 智久福永
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-02-27
Filing date: 1997-02-27
Publication date: 1998-09-08

Abstract

(57)【要約】【課題】熟練した術者でなくとも画面上で内視鏡スコ
ープの先端の姿勢及び被検体の各部の相対関係を容易に
把握しながら進めて行くことができる画像処理装置を得
る。【解決手段】立体モデル作成部１８が所望の管腔に関
連する所定領域の断層像を集め、これらの断層像に基づ
く立体モデルを作成し、内視鏡的画像作成部１６が所望
の視点位置及び視線方向から立体モデルの内部を撮像し
た内視鏡的画像を生成し、画像制御部２１を用いて画面
に表示させる。また、コンパス画像作成部２０が視点位
置及び視線方向に応じた被検体の体軸方向及びこの体軸
方向に直交する各部の方向を求め、これらの方向を示す
***方向コンパス画像を生成し、画像制御部２１を用い
て内視鏡的画像上に***方向コンパス画像を表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内視鏡スコープの
先端の姿勢と被検体の各部との相対関係を容易に把握さ
せる画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子内視鏡装置１は、図１１に
示すように、内視鏡スコープ２を治療台３上の被検体の
体内に挿入し、この内視鏡スコープ２からの撮像信号に
基づく画像を本体部４のモニタ５に映し出す。そして、
術者はモニタ５の画像を見ながら内視鏡スコープ２を操
作しながら挿入して行くものである。

【０００３】このような電子内視鏡装置１においては、
管腔内を傷つけないで、かつ早く正確に病巣部に、内視
鏡スコープ２の先端を如何に到達させるかが重要なポイ
ントである。

【０００４】このため、図１１に示すように電子内視鏡
装置１の近傍に画像処理装置６を設け、この画像処理装
置６に、事前に被検体の臓器の３次元画像（以下３Ｄ臓
器画像という）を記憶しておく。そして、術者は内視鏡
スコープ２の操作に伴って画像処理装置６に記憶されて
いる被検体の３Ｄ臓器画像をモニタ７に表示させる。

【０００５】術者は、この画像処理装置６のモニタ７の
３Ｄ臓器画像を内視鏡スコープ２を先に進めるための案
内画像とし、この案内画像と電子内視鏡装置１のモニタ
５の実際の画像とを見比べながら内視鏡スコープ２を被
検体に挿入していく。

【０００６】そして、例えば電子内視鏡装置１のモニタ
５の実際の画像が分岐している管腔を表示している場合
は、術者は画像処理装置６のモニタ７の臓器を外側から
見た３Ｄ臓器画像により、内視鏡スコープ２の先端をど
ちらの管腔に進めていけばよいかを決定して挿入してい
た。

【０００７】また、ＣＴ装置又はＭＲ装置等により、事
前に被検体の断層像又はＸ線写真を得た場合は、この断
層像又はＸ線写真等を見ながら内視鏡スコープ２の先端
をどちらの管腔に進めていけばよいかを判断していた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電子内
視鏡装置に用いる従来の画像処理装置は、内視鏡スコー
プを先に進めるための案内画像を３Ｄ臓器画像で表示し
ている。つまり、臓器を外側から見た案内画像を表示し
ている。

【０００９】このため、術者は内視鏡スコープの先端が
管腔内でどのような方向を向いているのか又は被検出体
の各部（左右の手、足、頭、背中等）に対してどのよう
な位置及び方向の関係にあるかが画像処理装置のモニタ
画面からは判断できない。

【００１０】従って、実際に電子内視鏡装置のモニタを
見ながら内視鏡スコープの先端の姿勢に対する被検体の
各部位置及び方向関係を把握しながら進めていくのは、
熟練した術者でなけば容易に到達させることができない
という問題点があった。

【００１１】特に、フライスルー表示においては、内視
鏡スコープの視線方向を３６０度自由に変更することが
できるが、一番重要なことは今見ている方向がどちらの
方向なのかということである。また、フライスルー表示
においては、任意に視点位置を移動できる。

【００１２】すなわち、被検体の内部に進めば進むほど
被検体の各部に対する相対関係（方向、位置）が分から
なくなるという問題点があった。

【００１３】また、ＣＴ装置又はＭＲ装置の断層像又は
写真等により、内視鏡スコープの相対関係が分かったと
しても、その管腔の奥は複雑に入り込んでいる場合が多
い。

【００１４】このため、術者は選択した管腔の先の複数
の断層像又は写真を参照して、奥がどのようになってい
るかを推定して、内視鏡スコープの先端を進めていかな
ければならなかったという問題点があった。

【００１５】すなわち、３Ｄ臓器画像だけでは、分岐点
や狭窄部分を進んでいくときの内視鏡スコープの先端と
被検体の各部との相対関係を判断するのは非常に困難で
あるので、熟練した術者が試行錯誤的に手技で電子内視
鏡のモニタ画面を見ながら内視鏡スコープの先端を進め
ていた。

【００１６】本発明は以上の問題点を解決するためにな
されたもので、熟練した術者でなくとも画面上で内視鏡
スコープの先端の姿勢及び被検体の各部の相対関係を容
易に把握しながら進めて行くことができる画像処理装置
を得ることを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１は、予め被検体
から収集された多数の断層像に基づき、被検体の所望と
する部位に係る３次元画像を表示する画像処理装置にお
いて、多数の断層像に基づく立体モデルを作成する立体
モデル作成部と、この立体モデル作成部で作成された立
体モデルにおける所望の視点位置及び視線方向を視野と
する画像を作成して画面に表示させる内視鏡的画像作成
部と、視点位置及び視線方向に応じた被検体の体軸方向
と、この体軸方向に直交する各部の方向を求め、これら
の方向を示す***方向画像を画像上に表示させる***方
向画像作成部とを備えたことを要旨とする。

【００１８】請求項１においては、画像作成部が立体モ
デルにおける所望の視点位置及び視線方向を視野とする
画像を作成する。すなわち、所望の視点位置及び視線方
向から立体モデルを見たときの内視鏡的画像を作成す
る。

【００１９】そして、***方向画像作成部によって、こ
の視点位置及び視線方向に合わせた被検体の体軸方向
と、この体軸方向に直交する各部の方向が求めら、これ
らの各方向を示す***方向画像が内視鏡的画像上に表示
される。

【００２０】請求項２は、***方向画像作成部は、被検
体の体軸方向及びこの体軸方向に直交する各部の方向を
示す突起を有する立体的形状の***方向画像を画像作成
部で作成された画像上に表示させると共に、これらの突
起に、前記被検体の体軸方向及び各部の方向を示す記号
を付加して表示させることを要旨とする。

【００２１】請求項２においては、画像作成部によって
作成された内視鏡的画像上に、被検体の体軸方向及びこ
の体軸方向に直交する各部の方向を示す突起（例えば
棒）を有する立体的形状の位方向画像が表示されると共
に、これらの突起に、被検体の体軸方向及び各部の方向
を示す記号を付加して表示される。

【００２２】請求項３は、位方向画像作成部は、視点位
置及び視線方向に対応する立体モデル内の内視鏡スコー
プの先端の姿勢を求め、この姿勢に合わせた***方向画
像を生成した後に、予め記憶されている被検体の***情
報に基づいて、***方向画像の各突起に対応する被検体
の体軸方向及び各部の方向を求めて記号を付加すること
を要旨とする。

【００２３】請求項３においては、立体モデル内におけ
る仮想の内視鏡スコープの先端の姿勢が求められた後
に、この姿勢に対応する***方向画像が生成される。そ
して、この***方向画像の各突起に***情報と視線方向
及び視点位置に基づく被検体の体軸方向及びこの体軸方
向に直交する各部の方向を示す記号が付加される。

【００２４】請求項４は、***方向画像作成部は、複数
の突起を被検出体の体軸方向と、体軸方向に直交する各
部とを、互いに異なる色で表示することを***方向画像
作成部は、複数の突起を被検出体の各部に応じて互いに
異なる色で表示することを要旨とする。

【００２５】請求項４においては、***方向画像の各突
起は、互いに異なる色で表示され、かつそれぞれの色は
被検体の体軸方向と、この体軸方向に直交する各部の方
向とを示す。このため、現在表示されているフライスル
ー的な内視鏡的画像が被検体の各部及び体軸に対してど
のような相対関係にあるかを把握できる。

【００２６】請求項５は、画像作成部で作成された内視
鏡的画像をメッシュ化又は半透明化する背面画像浮上部
とを有することを要旨とする。

【００２７】請求項５においては、メッシュ化又は半透
明化された内視鏡的画像上に***方向画像が表示され
る。

【００２８】

【発明の実施の形態】

＜実施の形態１＞図１は本発明の実施の形態１の画像処
理装置の概略構成図である。図２は本実施の形態１の画
像処理装置の表示画像を説明する説明図である。

【００２９】図１の画像処理装置１０は、表示部１１
と、マウス１２及びキーボード１３を接続した入力部１
４と、画像データ抽出部１５と、内視鏡的画像作成部１
６と、色情報記憶部１７と、立体モデル作成部１８と、
***方向記憶部１９と、コンパス画像作成部２０と、画
像制御部２１とを備えて、図２に示すように事前にＣＴ
装置又はＭＲ装置によって得てファイル２１に記憶した
被検体の複数の断層像（以下複数の原画像という）に基
づく３次元構成された管腔内の内視鏡的画像Ａｉをメイ
ン画面１１ａに表示し、この内視鏡的画像Ａｉ上に内視
鏡スコープ２の先端の姿勢及びこのときの被検体の左右
の手、足、頭、背中方向を示す***方向コンパス画像Ｍ
ｉを画面１１ｂに表示する。

【００３０】＜各部の説明＞入力部１４は、マウス１２
又はキーボード１３の操作に伴うイベント情報を受付
け、前述の画像データ抽出部１５、内視鏡的画像作成部
１６、色情報記憶部１７、立体モデル作成部１８、***
方向記憶部１９、コンパス画像作成部２０、画像制御部
２１のいずれかを起動させる。

【００３１】画像データ抽出部１５は、ファイル２１に
記憶されている被検体の複数の原画像から所定領域の所
定数の原画像を全てロードした後に、初めの原画像を表
示部１１に表示する。

【００３２】内視鏡的画像作成部１６は、後述する立体
モデルにおける所望の視線位置及び視線方向を視野とす
る画像である内視鏡的画像Ａｉを作成し、この内視鏡的
画像Ａｉを画像制御部２１により表示させる。

【００３３】この内視鏡的画像Ａｉは、視点位置が立体
モデルの内部にある場合は、この視点位置の視線方向か
ら内部を見たときの視野が内視鏡的画像Ａｉとして表示
される。また、視点位置が立体モデルの外にある場合
は、この視点位置の視線方向から見た立体モデルの全体
を視野とする内視鏡的画像Ａｉとして表示される。

【００３４】色情報記憶部１７は、***方向コンパス画
像Ｍｉの半球の色、この***コンパス画像Ｍｉに付加さ
れているバーの色等が記憶されている。

【００３５】立体モデル作成部１８は、画像データ抽出
部１５がロードした所定数の原画像を集め、これらの原
画像をボクセル処理、シェーディング処理等を行った立
体モデルを作成する。

【００３６】***方向記憶部２０は、ＣＴ装置又はＭＲ
装置で被検体の原画像を得たときの被検体の***情報を
記憶している。

【００３７】コンパス画像作成部２０（***方向画像作
成部ともいう）は、内視鏡的画像Ａｉを得たときの内視
鏡スコープ２の先端の姿勢（視線位置及び視線方向）
と、このときの先端に対する被検体の手、足、頭、背等
の方向とを示した***方向コンパス画像Ｍｉを作成して
画像制御部２１により内視鏡的画像Ａｉ上に表示させ
る。この***方向コンパス画像Ｍｉについては図を用い
て後述する。

【００３８】画像制御部２１は、入力部１４から送出さ
れるイベント、及び前述の各部からの指示に基づいて表
示部１１の画像を表示を制御する。

【００３９】＜動作説明＞上記のように構成された画像
処理装置の動作を以下に説明する。図３は本実施の形態
の画像処理装置の動作を説明するフローチャートであ
る。また、本説明では観察する部位（管腔、血管、臓器
等）を管腔として説明する。

【００４０】初めに画像データ抽出部１５は、ファイル
２１に予め記憶されている被検体の複数の原画像から所
定領域の所定数の原画像を全て読む。そして、立体モデ
ル作成部１８が、この立体モデルにおける所望の視点位
置及び視線方向を視野とする３次元構成された内視表示
データを読み込む（Ｓ１）。

【００４１】そして、コンパス画像作成部２０は、***
方向記憶部１９より、***情報を読み込む（Ｓ２）。

【００４２】次に、内視鏡的画像作成部１６は、ステッ
プＳ１で読み込んだ内視表示データを視線方向から見た
ときの内視鏡的画像Ａｉを生成する内視表示算出処理を
行う（Ｓ３）。次に、画像制御部２１を用いて、内視鏡
的画像作成部１６で生成された内視鏡的画像Ａｉを色情
報記憶部１７の色情報に従った色でメイン画面１１ａに
表示させる（Ｓ４）。そして、コンパス画像作成部２０
は、***方向コンパスの表示要求を示すイベントが発生
したかどうかを判断する（Ｓ５）。ステップＳ５で***
方向コンパスの表示要求がないときは、処理をステップ
Ｓ３に戻して内視鏡的画像Ａｉを表示し続けさせる。

【００４３】また、ステップＳ５において、***方向コ
ンパスの表示要求と判断したときは、コンパス画像作成
部２０は、内視鏡的画像Ａｉを得たときの内視鏡スコー
プ２の先端の姿勢（視線位置及び視線方向）と、このと
きの先端に対する被検体の手、足、頭、背等の方向とを
***方向記憶部１９の***情報より求め、後述する図５
のような***方向コンパス画像Ｍｉを生成する（Ｓ
６）。そして、画像制御部２１により表示部１１の画面
１１ａの内視鏡的画像Ａｉ上に、この***方向コンパス
画像Ｍｉを表示して（Ｓ７）、処理をステップＳ３に戻
す。すなわち、ステップＳ６及びステップＳ７の処理に
よって例えば図４に示す内視鏡的画像Ａｉ上に内視鏡ス
コープ２の先端の姿勢及び各部の方向を示す***方向コ
ンパス画像Ｍｉが表示されることになる。

【００４４】前述の***方向コンパス画像Ｍｉについて
以下に詳細に説明する。図５は***方向コンパス画像Ｍ
ｉを説明する説明図である。

【００４５】図５の（ａ）〜（ｆ）に示すように***方
向コンパス画像Ｍｉは３次元的な立体感を与えるように
球を網目模様で作成している。

【００４６】また、この***方向コンパス画像Ｍｉの球
には、図５に示すように被検体の右肩の方向、左肩の方
向、胸方向、背面方向、頭部方向、足方向（総称して体
軸に直交する各部の方向ともいう）を示すための突起で
あるバー２４が４個設けられている。

【００４７】これらのバー２４は、球の中心点に垂直で
かつそれぞれ９０度の角度を有して設けられ、各バー２
４の近傍にはＬ（被検体の左肩の方向を示す）、Ｒ（被
検体の右肩の方向を示す）、Ａ（被検体の胸方向を示
す）、Ｐ（被検体の背面方向を示す）、Ｈ（被検体の頭
方向を示す）、Ｆ（被検体の足方向を示す）の黄色の記
号が付加される。

【００４８】また、前述のバー２４はＡ及びＰが付加さ
れると赤色、Ｈ及びＦが付加されると緑色、Ｌ及びＲが
付加されると青色で表示している。

【００４９】さらに、Ｆ（被検体の足方向を示す）方向
の半球と、Ｈ（被検体の頭方向を示す）の半球は互いに
異なる色にされている。

【００５０】また、図５の（ａ）は術者からの視線方向
が被検体のＨ方向を示している場合の***方向コンパス
画像、図５の（ｂ）は視線方向が被検体のＲ方向を示し
ている場合の***方向コンパス画像、図５の（ｃ）は、
視線方向が被検体のＦ方向を示している場合の***方向
コンパス画像、図５の（ｄ）は視線方向がＰ方向を示し
ている場合の***方向コンパス画像、図５の（ｅ）は視
線方向がＡ方向を示している場合の***方向コンパス画
像、図５の（ｆ）は視線方向がＬ方向を示している場合
の***方向コンパス画像である。

【００５１】すなわち、***方向コンパス画像Ｍｉは、
内視鏡的画像Ａｉに被検体の体軸に直交する各部の方向
に対応する姿勢を示すことによって、術者に対して被検
体の各部のどの方向を見ているかを示すようにしてい
る。

【００５２】この体軸に直交する各部の方向に対応する
姿勢を求めるに当たってコンパス画像作成部２０は、以
下に説明する処理を行う。

【００５３】コンパス画像作成部２０は、内視鏡的画像
作成部１６の視点位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）及び視線方向（Ｄ
ｉｒｘ、Ｄｉｒｙ、Ｄｉｒｚ）を読み込み、図６の
（ａ）に示すように対応づけて記憶する。そして、***
方向記憶部１９に記憶している***情報を読み、この体
位情報と視点位置と視線方向とに基づいて決定する上向
きベクトル（Ｕｐｘ、Ｕｐｙ、Ｕｐｚ）を求めて、図６
の（ａ）に示すように記憶し、この上向きベクトルから
内視鏡スコープ２の先端からの右肩の方向、左肩の方
向、胸方向、背面方向、頭部方向、足方向を決定する。

【００５４】例えば、図６の（ｂ）に示す３次元座標軸
のＺ方向を求める被検体の各部の方向軸とし、この３次
元座標軸に前述の視点位置及び視線方向の座標値を定義
づける。そして、この定義づけによって決定するＺ軸に
対する上向きベクトルを求める方向として図６の（ａ）
に示すように記憶する。図６の（ｂ）においては、Ａ
１、Ａ２、Ａ３と進めていったときの例を示している。

【００５５】次に、コンパス画像作成部２０は、記憶し
た視点位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）及び視線方向（Ｄｉｒｘ、Ｄ
ｉｒｙ、Ｄｉｒｚ）並びに上向きベクトル（Ｕｐｘ、Ｕ
ｐｙ、Ｕｐｚ）に基づいて***方向コンパス画像Ｍｉの
姿勢を決めて、これらの方向に対応する各バー２４に記
号（Ｌ、Ｒ、Ａ、Ｐ、Ｈ、Ｆ）を付加する。

【００５６】従って、図２及び図４に示す***方向コン
パス画像Ｍｉの姿勢及び付加されている記号は常に正確
に被検体の各部の方向を示している。このため、術者
は、自分の向いている方向が被検体の体軸方向に対して
どのようなっているかを正確に把握できるので、内視鏡
スコープの先端を安全かつスムーズに進めていくことが
できる。

【００５７】＜実施の形態２＞上記実施の形態２におい
ては、メッシュ化又は半透明化した内視鏡的画像Ａｉ上
に***方向コンパス画像Ｍｉを表示する場合を述べる。

【００５８】図７は実施の形態２の画像処理装置の概略
構成図である。図８は本実施の形態２の画像処理装置の
表示画像を説明する説明図である。図７において、表示
部１１〜ファイル２１は図１と同様なものである。図７
の画像処理装置３０は、画像データ抽出部１５と、内視
鏡的画像作成部１６と、色情報記憶部１７と、立体モデ
ル作成部１８と、***方向記憶部１９と、コンパス画像
作成部２０と、入力部２９と、任意物体作成部３１と、
スコープ先端状況画像作成部３２と、メッシュ化部３３
と、半透明化部３４と、画像制御部３５とを備えて、図
８に示すように事前にファイル２１に記憶した被検体の
複数の原画像に基づく３次元構成された管腔内の内視鏡
的画像Ａｉを立体モデル画像Ｑｉの上にしてメイン画面
１１ａに表示すると共に、内視鏡的画像Ａｉ上に***方
向コンパス画像Ｍｉを表示し、かつこの管腔の立体モデ
ル画像Ｂｉをサブ画面１１ｂに表示する。

【００５９】そして、内視鏡的画像Ａｉをメッシュ化又
は透明化して背面に隠れている管腔の立体モデル画像Ｑ
ｉを鮮明に見せるようにする。また、立体モデル画像Ｂ
ｉにおいて内視鏡画面Ａｉを得たときの視点位置と、そ
の視線方向と、先端の頭方向（基準方向）とを示すイン
ジケータ画像Ｃｉを表示する。

【００６０】入力部２９は、マウス１２又はキーボード
１３の操作に伴うイベント情報を受付け、画像データ抽
出部１５、内視鏡的画像作成部１６、色情報記憶部１
７、立体モデル作成部１８、***方向記憶部１９、コン
パス画像作成部２０、任意物体作成部３１、スコープ先
端状況画像作成部３２、メッシュ化部３３、半透明化部
３４、画像制御部３５のいずれかを起動させる。

【００６１】任意物体作成部３１は、腫瘍等を示す図形
（星型、立方体等）と、この腫瘍等が位置している座標
とを予め記憶し、必要に応じてサブ画面１１ｂの座標系
の対応する座標位置に記憶されている図形（星型、立方
体等）を作成する。

【００６２】スコープ先端状況画像作成部３２（先端状
況画像作成部ともいう）は、内視鏡的画像作成部１６が
把握している視点位置及び視線方向並びに***方向記憶
部１９に記憶されている***情報に基づいて内視鏡スコ
ープの先端状況（視線方向、視点位置、術者の頭方向）
を示すインジケータ画像Ｃｉを図７に示すように、立体
モデル画像Ｂｉ上に表示する。

【００６３】メッシュ化部３３は、内視鏡的画像作成部
１６で作成した内視鏡的画像Ａｉを読み込む。そして、
読み込んだ内視鏡的画像Ａｉの対象物体の輪郭線の抽出
を行い、これらの輪郭線の点列データを線で結んでメイ
ン画面１１ａの内視鏡的画像Ａｉをメッシュ化させる。

【００６４】半透明化部３４は、内視鏡的画像作成部１
６の内視鏡画面Ａｉを読み込む。そして、読み込んだ内
視鏡的画像Ａｉから所定の条件に基づいて画素を間引き
した半透明の内視鏡的画像Ａｉをメイン画面１１ａに表
示させる。この半透明化部３４及びメッシュ化部３３を
総称して背面画像浮上部という。

【００６５】画像制御部３５は、入力部１４から送出さ
れるイベント、及び前述の各部からの指示に基づいて表
示部１１の画像を制御する。

【００６６】すなわち、上記実施の形態２の画像処理装
置３０は、内視鏡的画像作成部１６によって作成された
内視鏡的画像Ａｉを、メッシュ化部３３がメッシュ化し
たとき、コンパス画像表示の要求があると、コンパス画
像作成部２０が内視鏡的画像作成部１６が把握している
視点位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）及び視線方向（Ｄｉｘ、Ｄｉ
ｙ、Ｄｉｚ）を読み込む。そして、***方向記憶部１９
に記憶している***情報を読み、この***情報と視点位
置と視線方向とに基づく上向きベクトルから内視鏡スコ
ープ２の先端に対する右肩の方向、左肩の方向、胸方
向、背面方向、頭部方向、足方向を求める。

【００６７】次に、これらの方向に基づいてコンパス画
像作成部２０は、***方向コンパス画像Ｍｉの姿勢を求
めて、かつこれらの方向に対応する各バー２４に記号
（Ｌ、Ｒ、Ａ、Ｐ、Ｈ、Ｆ）を付加する。

【００６８】従って、図９に示すように、メッシュ化さ
れた内視鏡的画像Ａｉ上に、内視鏡スコープ２の先端の
姿勢及び各部の方向を示す***方向コンパス画像Ｍｉが
表示されることになるので、背面の立体モデル画像Ｑｉ
を見ることができると共に、先端の姿勢に対する被検体
の体軸方向と、この体軸方向に直交する各部の方向の相
対関係が明瞭となる。

【００６９】また、内視鏡的画像作成部１６によって作
成された内視鏡的画像Ａｉを、図９に示すように半透明
化部３４が半透明化したとき、コンパス画像表示の要求
があると、コンパス画像作成部２０が内視鏡的画像作成
部１６が把握している視点位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）及び視線
方向（Ｄｉｘ、Ｄｉｙ、Ｄｉｚ）を読み込む。そして、
***方向記憶部１９に記憶している***情報を読み、こ
の***情報と視点位置と視線方向とに基づく上向きベク
トルから内視鏡スコープ２の先端からの右肩の方向、左
肩の方向、胸方向、背面方向、頭部方向、足方向を求め
る。

【００７０】次に、これらの方向に基づいてコンパス画
像作成部２０は、***方向コンパス画像Ｍｉの姿勢を求
めて、かつこれらの方向に対応する各バー２４に記号
（Ｌ、Ｒ、Ａ、Ｐ、Ｈ、Ｆ）を付加する。

【００７１】従って、図１０に示すように、半透明化さ
れた内視鏡的画像Ａｉ上に、内視鏡スコープ２の先端の
姿勢及び各部の方向を示す***方向コンパス画像Ｍｉが
表示されることになるので、背面の立体モデル画像Ｑｉ
を見ることができると共に、先端の姿勢に対する被検体
の体軸方向の相対関係が明瞭となる。

【００７２】なお、上記実施の形態では***方向コンパ
ス画像を網目模様の立体的な画像として説明したが、右
肩の方向、左肩の方向、胸方向、背面方向、頭部方向、
足方向を知らせる形状であればよい。

【００７３】例えば、立体的な放射形状又は被検体の形
状若しくは臓器の形状等で置き換えてもよい。

【００７４】特に、臓器を視野としている場合は、***
方向コンパス画像を臓器の形状とすると、より観察イメ
ージがでる。

【００７５】

【発明の効果】以上のように請求項１によれば、画像作
成部が作成した内視鏡的画像上に、内視鏡スコープの視
点位置及び視線方向に応じた被検体の体軸方向及びこの
体軸方向に直交する各部の方向を示す***方向画像を表
示する。

【００７６】このため、熟練した術者でなくとも画面上
で内視鏡スコープの先端の姿勢及び被検体の各部の相対
関係並びに、自分の向いている方向が被検体の体軸方向
に対してどのようなっているかを正確に把握できるの
で、内視鏡スコープの先端を安全かつスムーズに進めて
いくことができるという効果が得られている。

【００７７】請求項２によれば、内視鏡的画像上の立体
的な***方向画像の各突起には被検体の各部の方向を示
す記号が表示されるので、これらの記号の種類から画像
上において、被検体の足、頭、背中等の方向がどちらで
あるかを容易に判断できるという効果が得られている。

【００７８】請求項３によれば、内視鏡スコープの先端
の姿勢を求め、かつこの姿勢に基づく被検体の体軸方向
及びこの体軸方向に直交する各部の方向が求めら、この
方向に対応する記号が***方向画像の各突起に付加され
て表示されるので、各記号は正確に、被検体の体軸方向
と、体軸方向に直交する各部の方向を示しているという
効果が得られている。

【００７９】請求項４によれば、***方向画像の各突起
を互いに異なる色で表示するようにしたので、この色の
違いからでも被検体の各部の方向を把握できるという効
果が得られている。

【００８０】請求項５によれば、半透明化又はメッシュ
化された内視鏡的画像Ａｉ上に、***方向画像が表示さ
れるので、背面の管腔の外観を見ることができると共
に、先端の姿勢に対する被検体の各部の方向の相対関係
を把握できるという効果が得られている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の画像処理装置の概略構
成図である。

【図２】本実施の形態１の画像処理装置の表示画像を説
明する説明図である。

【図３】本実施の形態の画像処理装置の動作を説明する
フローチャートである。

【図４】本実施の形態１の画像処理装置の表示画像を説
明する説明図である。

【図５】***方向コンパス画像を説明する説明図であ
る。

【図６】***方向の算出方を説明する説明図である。

【図７】本実施の形態２の画像処理装置の概略構成図で
ある。

【図８】本実施の形態２の表示例を説明する説明図であ
る。

【図９】メッシュ化における***方向コンパス画像の表
示を説明する説明図である。

【図１０】半透明化における***方向コンパス画像の表
示を説明する説明図である。

【図１１】従来の画像処理装置を説明する説明図であ
る。

【符号の説明】

２内視鏡スコープ１１表示部１２マウス１３キーボード１４入力部１５画像データ抽出部１６内視鏡的画像作成部１７色情報記憶部１８立体モデル作成部１９ ***方向記憶部２０コンパス画像作成部２１画像制御部３３メッシュ化部３４半透明化部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】予め被検体から収集された多数の断層像
に基づき、前記被検体の所望とする部位に係る３次元画
像を表示する画像処理装置において、前記多数の断層像に基づく立体モデルを作成する立体モ
デル作成部と、この立体モデル作成部で作成された立体モデルにおける
所望の視点位置及び視線方向を視野とする画像を作成し
て画面に表示させる画像作成部と、前記視点位置及び視線方向に応じた前記被検体の体軸方
向と、この体軸方向に直交する各部の方向を求め、これ
らの方向を示す***方向画像を前記画像作成部が作成し
た画像上に表示させる***方向画像作成部とを有するこ
とを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】前記***方向画像作成部は、前記被検体の体軸方向及びこの体軸方向に直交する各部
の方向を示す突起を有する立体的形状の前記***方向画
像を前記画像作成部が作成した画像上に表示させると共
に、これらの突起に、前記被検体の体軸方向及び各部の
方向を示す記号を付加して表示させることを特徴とする
請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】前記***方向画像作成部は、前記視点位置及び視線方向に対応する前記立体モデル内
の仮想の内視鏡スコープの先端の姿勢を求め、この姿勢
に合わせた前記***方向画像を生成した後に、予め記憶
されている前記被検体の***情報に基づいて、前記***
方向画像の各突起に対応する前記被検体の体軸方向及び
各部の方向を求めて前記記号を付加することを特徴とす
る請求項１又は２記載の画像処理装置。
【請求項４】前記***方向画像作成部は、前記複数の突起を前記被検出体の体軸方向と、該体軸方
向に直交する各部とを、互いに異なる色で表示すること
を特徴とする請求項１乃至３のいずれに記載の画像処理
装置。
【請求項５】前記画像作成部で作成された第１の画像
をメッシュ化又は半透明化する背面画像浮上部とを有す
ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の
画像処理装置。