WO2012102022A1 - 立体視画像表示方法、並びに、立体視画像表示制御装置およびプログラム - Google Patents
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Images
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- A61B6/502—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications for diagnosis of breast, i.e. mammography
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Definitions
- the present invention is a technique for irradiating a subject with radiation from two different imaging directions, detecting a radiographic image for each imaging direction, and displaying a stereoscopic image using the two detected radiographic images.
- the present invention relates to a technique for displaying an enlarged stereoscopic image by enlarging at least a part of a range in a radiation image.
- stereoscopic viewing can be performed using parallax by displaying a combination of a plurality of images.
- a stereoscopically viewable image hereinafter referred to as a stereoscopic image or a stereo image
- a stereoscopic image or a stereo image is generated based on a plurality of images having parallax obtained by photographing the same subject from different directions.
- Such generation of stereoscopic images is used not only in fields such as digital cameras and televisions but also in medical fields such as radiological diagnostic equipment and endoscopy equipment.
- a subject is irradiated with radiation from different directions, and the radiation transmitted through the subject is detected by a radiation image detector, and a plurality of radiation images having parallax are obtained. Acquiring and generating a stereoscopic image based on these radiation images is performed. And by generating a stereoscopic image in this way, a radiographic image with a sense of depth can be observed, and a radiographic image more suitable for diagnosis can be observed.
- the region of interest in the subject is enlarged and displayed on the stereoscopic image.
- display parameters of the stereoscopic display are acquired in advance so that stereoscopic viewing is not possible, so as not to exceed the allowable range of fusion of the observer or the display stereoscopic limit range of the stereoscopic display. It has also been proposed to narrow the distance between the radiation sources (Patent Document 2).
- Patent Document 1 when the technique described in Patent Document 1 is used, it is impossible to avoid the stereoscopic image popping forward from before the enlargement although the stereoscopic view is maintained during the enlarged display.
- Patent Document 2 cannot be applied to images that have already been taken.
- the present invention avoids the stereoscopic image from being greatly projected forward when displaying at least a part of the two radiographic images constituting the stereoscopic image in an enlarged manner. It is an object of the present invention to provide a stereoscopic display method, a stereoscopic display control device, and a program that can reduce the burden on the user.
- the stereoscopic image display method of the present invention includes a step of performing a stereoscopic display based on two radiographic images formed by a radiographic image detector detecting radiation irradiated to a subject from two different shooting directions.
- the position corresponding to each other in the two radiographic images corresponding to the position of the foreground of the subject at the time is specified, and the stereoscopic display is performed based on the specified position
- the stereoscopic image display control apparatus of the present invention performs stereoscopic display based on two radiographic images formed by a radiographic image detector detecting radiation irradiated to a subject from two different imaging directions.
- a first display control unit an imaging condition acquisition unit for acquiring imaging condition information capable of specifying a distance relationship between a radiation image detector, a subject, and a radiation source when two radiographic images are formed; and two radiations
- An enlargement target area acquisition unit that acquires information representing enlargement target areas corresponding to each other in the image, and an enlargement that generates an enlarged radiographic image obtained by enlarging the acquired enlargement target area to a given size from each of the two radiographic images
- positions corresponding to each other in the two radiographic images corresponding to the position of the foreground of the subject when viewed from the radiation source
- the display position of the enlarged radiation image is set so that the foremost position of the enlargement target area in the stereoscopic
- a stereoscopic image display device is characterized in that the stereoscopic image display control device and a stereoscopic display unit for performing stereoscopic display of a subject are provided.
- the stereoscopic image display control program of the present invention displays on a computer a stereoscopic display based on two radiographic images formed by a radiographic image detector detecting radiation applied to a subject from two different imaging directions.
- a step of causing the display unit to perform a step of acquiring imaging condition information capable of specifying a distance relationship between the radiation image detector, the subject, and the radiation source at the time of forming the two radiation images;
- a step of determining the display position of the enlarged radiation image based on the determined position so that the foremost position of the enlargement target area in the stereoscopic display space where the stereoscopic display is performed matches the forefront position of the
- the photographing condition information is preferably information including information on the thickness of the subject.
- the compression thickness of the breast can be used as information on the thickness of the subject.
- the enlargement target area may be a part of the original radiation image or the whole.
- the enlargement target area may be designated by a user's manual operation, or may be automatically designated using a known image recognition process (for example, an abnormal shadow detection process). .
- imaging condition information capable of specifying a distance relationship between a radiographic image detector, a subject, and a radiation source at the time of forming two radiographic images for stereoscopic display is acquired, and the two radiographic images are mutually connected.
- the position of the forefront of the display object does not change before and after the enlarged display of the original radiation image, it is possible to prevent the entire image from approaching the depth direction forward by the enlarged display, Before and after the enlarged display, the observer does not need to readjust the focal length and convergence, so that the physical burden such as eye fatigue of the observer is reduced. This is particularly effective for an interpreting doctor who observes a large amount of images.
- FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a breast image photographing display system using an embodiment of a stereoscopic image display device of the present invention.
- the figure which looked at the arm part of the mammography display system shown in FIG. 1 from the right direction of FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration inside a computer of the breast image capturing and displaying system shown in FIG.
- the figure which showed an example of the radiographic image for right eyes, and the radiographic image for left eyes typically The figure which shows an example of the stereo image of the breast containing an abnormal shadow typically The figure which shows typically an example of expansion object range R1 and expansion object range R2 The figure for demonstrating the shift process performed to the enlarged radiation image for right eyes, and the enlarged radiation image for left eyes. The figure for demonstrating pop-out amount (DELTA) DF of a stereo image Graph showing an example of the relationship between binocular parallax ⁇ P and pop-out amount ⁇ DF The figure which shows typically the positional relationship of the radiation source at the time of imaging
- FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of the entire breast image photographing display system of the present embodiment.
- a breast image photographing display system 1 includes a breast image photographing device 10, a computer 2 connected to the breast image photographing device 10, and a monitor 3 (display unit) connected to the computer 2. ) And an input unit 4.
- the mammography apparatus 10 includes a base 11, a rotary shaft 12 that can move in the vertical direction (Z direction) with respect to the base 11, and can rotate.
- the arm part 13 connected with the base 11 is provided.
- FIG. 2 shows the arm 13 viewed from the right direction in FIG.
- the arm section 13 has an alphabet C shape, and a radiation table 16 is attached to one end of the arm section 13 so as to face the imaging table 14 at the other end.
- the rotation and vertical movement of the arm unit 13 are controlled by an arm controller 31 incorporated in the base 11.
- a radiation image detector 15 such as a flat panel detector, and a detector controller 33 for controlling reading of a charge signal from the radiation image detector 15 are provided.
- a charge amplifier that converts the charge signal read from the radiation image detector 15 into a voltage signal
- a correlated double sampling circuit that samples the voltage signal output from the charge amplifier
- a circuit board provided with an AD conversion unit for converting a voltage signal into a digital signal is also installed.
- the photographing table 14 is configured to be rotatable with respect to the arm unit 13, and even when the arm unit 13 rotates with respect to the base 11, the direction of the photographing table 14 is fixed to the base 11. can do.
- the radiographic image detector 15 can repeatedly perform recording and reading of radiographic images, and a so-called direct conversion type radiographic image detector that directly receives radiation and generates charges may be used.
- a so-called indirect conversion type radiation image detector that converts radiation once into visible light and converts the visible light into a charge signal may be used.
- a radiation image signal readout method a radiation image signal is read out by turning on / off a TFT (thin film transistor) switch, or by irradiating reading light. It is desirable to use a so-called optical readout system from which a radiation image signal is read out, but the present invention is not limited to this, and other systems may be used.
- a radiation source 17 and a radiation source controller 32 are accommodated in the radiation irradiation unit 16.
- the radiation source controller 32 controls the timing of irradiating radiation from the radiation source 17 and the radiation generation conditions (tube voltage, tube current, time, tube current time product, etc.) in the radiation source 17.
- a compression plate 18 that is disposed above the imaging table 14 and presses and compresses the breast M, a support portion 20 that supports the compression plate 18, and a support portion 20 that extends in the vertical direction.
- a moving mechanism 19 for moving in the (Z direction) is provided. The position and compression thickness of the compression plate 18 are controlled by the compression plate controller 34 and output to the computer 2.
- the computer 2 includes a central processing unit (CPU) and a storage device such as a semiconductor memory, a hard disk, and an SSD, and controls as shown in FIG. 3 by these hardware and software running on the hardware.
- a unit 8a, a radiation image storage unit 8b, an imaging condition acquisition unit 8c, an image processing unit 8d, and a display control unit 8e are configured.
- the control unit 8a, the photographing condition acquisition unit 8c, the image processing unit 8d, and the display control unit 8e are realized by executing a program installed from a recording medium such as a CD-ROM.
- the program may be installed after being downloaded from a storage device of a server connected via a network such as the Internet.
- the control unit 8a outputs predetermined control signals to the various controllers 31 to 35, controls the flow of processing between the units 8a to 8e in the computer 2, and the monitor 3 and the input unit 4
- the control of the entire system for realizing the flow of processing in each embodiment shown in FIG. 4 is performed by performing control of data and processing. A specific control method will be described in detail later.
- the radiation image storage unit 8b stores in advance two radiation images detected by the radiation image detector 15 by photographing from two different photographing directions.
- Imaging condition acquisition unit 8c is shown in Figure 1, the distance between the radiation source 17 and the radiation image detector 15 (in FIG. 2, the rotation radius of the radiation source 17 around the rotation axis 12) and d 1
- the distance d 2 between the upper surface of the imaging table 14 on which the subject breast M is placed and the radiation image detector 15 is acquired from the control unit 8a, a setting file or the like, and is shown in FIG.
- the irradiation angle ( ⁇ ⁇ ′ in the figure) of the radiation source 17 at the time of imaging is acquired from the arm controller 31, and the compression thickness d 3 of the breast M is acquired from the compression plate controller 34.
- the image processing unit 8d includes an enlargement condition acquisition unit 40, an enlargement processing unit 41, and a shift processing unit 42.
- the enlargement condition acquisition unit 40 specifies at least a part of the two radiographic images as an enlargement target range and accepts designation of an enlargement ratio for the enlargement target range.
- the enlargement condition acquisition unit 40 is designated. A position in each radiographic image corresponding to the determined position is specified, and an enlargement target range centering on the specified position is specified.
- the size of the enlargement target range may be a size set in advance, or may be determined according to the enlargement ratio designated by the observer, or the observer may input the input unit 4. You may make it set using.
- the stereoscopic cursor is a cursor that is stereoscopically displayed in the stereoscopic display space by displaying a right-eye cursor image and a left-eye cursor image having a predetermined left-right parallax amount on the monitor 3. Similar to the cursor, the image displayed on the monitor 3 can be moved not only in the vertical and horizontal directions, but also in the depth direction connecting the observer and the monitor. This movement in the depth direction is realized by adjusting the amount of parallax between the right-eye cursor image and the left-eye cursor image (for details, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-039135).
- the enlargement processing unit 41 performs a process of enlarging the radiation image within the enlargement target range specified by the enlargement condition acquisition unit 40 at an enlargement rate specified by the enlargement condition acquisition unit 40.
- the enlargement rate of the enlargement process may be a preset value. Note that the enlargement process may enlarge the radiation image for each eye at a specified enlargement ratio, or the enlargement target range displayed stereoscopically on the monitor 3 is enlarged at the specified enlargement ratio. In this way, the radiation image for each eye may be enlarged.
- the shift processing unit 42 corresponds to the display position determination unit of the present invention, and performs a shift process that relatively shifts the enlarged radiation image subjected to the enlargement process by the enlargement processing unit 41 in the parallax direction. .
- the shift processing unit 42 expands corresponding to the position of the forefront of the breast M when viewed from the radiation source 17 based on various types of information on the imaging conditions acquired by the imaging condition acquisition unit 8c.
- the positions corresponding to each other in the previous two radiographic images are specified, and based on the specified positions, the depth position of the forefront of the enlargement target range matches the position of the forefront of the breast M before enlarged display.
- the shift process is performed with an appropriate shift amount. Details of the specific shift process will be described later.
- the display control unit 8e performs a predetermined process on the two radiographic images read from the radiographic image storage unit 8b, and then displays a normal radiographic stereo image of the breast M on the monitor 3.
- the shift processing unit 42 performs a predetermined process on the two enlarged radiation images subjected to the shift process, and then displays the enlargement target on the monitor 3. An enlarged stereo image of the range is displayed.
- the input unit 4 is composed of a pointing device such as a keyboard and a mouse, for example, and accepts an input of shooting conditions and a shooting start instruction by a photographer, or specifies an enlarged display range as described above. Or the input of the size of the enlargement target range and the enlargement ratio in the enlargement process.
- the input unit 4 can perform the above-described operation of the three-dimensional cursor, that is, the operation of moving the cursor in the three-dimensional direction.
- the input unit 4 is used for the movement operation in the depth direction. It is preferable to use a wheel mouse equipped with a rotating wheel.
- the monitor 3 corresponds to the display unit of the present invention, and is configured to be able to display a stereo image using two radiographic image signals output from the computer 2 when photographing a stereo image. It is.
- a configuration for displaying a stereo image for example, two radiographic images are displayed using two screens, and one of these radiographic images is incident on the right eye of the observer by using a half mirror or polarizing glass.
- the other radiation image can be made to enter the left eye of the observer to display a stereo image.
- two radiographic images may be displayed in a superimposed manner while being shifted by a predetermined amount of parallax, and this may be configured to generate a stereo image by observing with a polarizing glass, or a parallax barrier method and a lenticular method
- a stereo image may be generated by displaying two radiation images on a stereoscopically viewable 3D liquid crystal.
- the patient's breast M is placed on the imaging table 14, and the breast M is compressed with a predetermined pressure by the compression plate 18 (S10).
- the compression plate controller 34 outputs the compression thickness d 3 of the breast M.
- the first radiographic image of the two radiographic images constituting the stereo image of the breast M is captured (S14).
- the control unit 8 a reads a convergence angle ⁇ for photographing a preset stereo image, and outputs the read information on the convergence angle ⁇ to the arm controller 31.
- the convergence angle ⁇ represents an angle formed by the right eye and the left eye when the center of the monitor surface is viewed.
- the convergence angle ⁇ is twice the irradiation angle ⁇ ′ of the radiation source 17. , That is, an angle twice the angle formed by the radiation irradiation axis with respect to the normal line of the detection surface of the radiation image detector 15.
- ⁇ ′ 2 ° is stored in advance as information of the irradiation angle ⁇ ′ constituting the convergence angle ⁇ at this time, but is not limited to this, and an arbitrary convergence angle or irradiation is input by the photographer in the input unit 4.
- the corner can be set.
- the arm controller 31 receives the information on the convergence angle ⁇ output from the control unit 8a.
- the arm controller 31 captures the image of the arm unit 13 based on the information on the convergence angle ⁇ as shown in FIG.
- a control signal is output so as to rotate + ⁇ ′ with respect to the direction perpendicular to the table 14. That is, in the present embodiment, a control signal is output so that the arm unit 13 is rotated + 2 ° with respect to a direction perpendicular to the imaging table 14.
- the control unit 8a applies radiation to the radiation source controller 32 and the detector controller 33 and the radiation.
- a control signal is output so as to read out the image signal.
- radiation is emitted from the radiation source 17
- a radiation image obtained by photographing the breast from the + 2 ° direction is detected by the radiation image detector 15, and a radiation image signal is read by the detector controller 33.
- the radiographic image signal is stored in the radiographic image storage unit 8 b of the computer 2.
- the arm controller 31 outputs a control signal so as to rotate the arm unit 13 by ⁇ ′ with respect to a direction perpendicular to the imaging table 14. That is, in the present embodiment, a control signal is output so that the arm unit 13 is rotated by ⁇ 2 ° with respect to a direction perpendicular to the imaging table 14.
- the control unit 8 a applies radiation to the radiation source controller 32 and the detector controller 33, and the radiation.
- a control signal is output so as to read out the image signal.
- radiation is emitted from the radiation source 17
- a radiation image obtained by imaging the breast from the ⁇ 2 ° direction is detected by the radiation image detector 15, and a radiation image signal is read by the detector controller 33.
- predetermined signal processing is performed, it is stored in the radiation image storage unit 8b of the computer 2.
- FIG. 5 schematically shows a stereo image of the breast M displayed on the monitor 3.
- the enlargement condition acquisition unit 40 specifies a position in each radiation image corresponding to the designated position, and specifies an enlargement target range centered on the specified position.
- FIG. 7 schematically shows the enlargement target range R1 and the enlargement target range R2 specified by the enlargement condition acquisition unit 40 for each of the right-eye radiographic image and the left-eye radiographic image. Further, the enlargement condition acquisition unit 40 receives an input of an enlargement rate for the enlargement target range (S20).
- the enlargement processing unit 41 converts the radiation image within the enlargement target range specified by the enlargement condition acquisition unit 40 into the enlargement condition.
- An enlarged radiation image for each eye enlarged at an enlargement ratio designated by the acquisition unit 40 is generated (S22).
- the imaging condition acquisition unit 8c includes a distance 1 between the radiation source 17 and the radiation image detector 15, a distance d 2 between the upper surface of the imaging table 14 and the radiation image detector 15, a compression thickness d 3 , a radiation The irradiation angle ( ⁇ ⁇ ′) of the source 17 is acquired (S24).
- the enlarged radiation image for each eye generated in the enlargement processing unit 41 is input to the shift processing unit 42, and the shift processing unit 42 shifts relative to the input enlarged radiation image in the parallax direction. Shift processing is performed (S26). In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the shift process is performed with a shift amount so that the parallax amount between the right-eye enlarged radiation image and the left-eye enlarged radiation image becomes small.
- the pop-out amount ⁇ DF of a stereo image is represented by the following formula (1).
- ⁇ DF ⁇ P ⁇ D / (P + ⁇ P) (1)
- ⁇ P is the binocular parallax between the right-eye image I 2 and the left-eye image I 1 on the display surface
- P is the binocular distance of the observer
- D is the display surface and the observation It is the distance (observation distance) to the person.
- the distance between the radiation source 17 and the detection surface of the radiation image detector 15 in this embodiment is 65 cm, for example, the parallel movement distance when photographing from ⁇ 2 ° and + 2 ° is about 4.5 cm. . Therefore, if displayed at the same magnification as it is, the binocular parallax is 4.5 cm, and when the observation distance is 30 cm, the pop-out amount is about 12 cm from the graph shown in FIG. For example, when the image is enlarged by 2 times or 3 times, the binocular parallax spreads to 9 cm and 13.5 cm, which greatly exceeds the binocular fusion area. Further, since the measurement object has a thickness, the thickness t corresponding to the object is further added to the pop-out amount, so that the fusion is more difficult.
- the pop-out amount ⁇ DF is converted by the above equation (1) from the parallax and magnification of the two radiographic images at the time of imaging, and the sum of the product of the subject thickness t and the magnification ( ⁇ DF + t ⁇ magnification) is It is determined whether or not the fusion limit ⁇ Dmax is exceeded, and if it is exceeded, it is desirable to adjust the parallax in a direction lower than ⁇ Dmax. Since the fusion limit ⁇ Dmax differs depending on the individual, it is preferable to display images with different projection amounts in advance and measure the observer's fusion limit ⁇ Dmax.
- the above examination result is further developed, and the shift processing unit 42 enlarges the depth position (center position of the enlargement target range) in the forefront of the enlargement target range specified by the enlargement condition acquisition unit 40. Shift processing is performed with a shift amount that matches the position of the forefront of the breast M, which is the subject in the radiographic image before display.
- the shift processing unit 42 first corresponds to the position of the forefront of the breast M when viewed from the radiation source 17 based on various information on the imaging conditions acquired by the imaging condition acquisition unit 8c. The positions corresponding to each other in the two radiographic images before enlargement are specified.
- FIG. 11 schematically shows the positional relationship among the radiation source 17, the subject breast M, the radiation image detector 15, and the upper surface of the imaging table 14 at the time of imaging.
- the distance between the radiation source 17 at each position and the radiation image detector 15 is d 1 cos ⁇ ′, and between the radiation sources 17 at both positions. Is 2d 1 sin ⁇ ′.
- the difference in position at which the foremost point MF of the breast M forms an image on the radiation image detector 15 by irradiation of radiation from the radiation source 17 at each position that is, both the points MF in the radiation image for each eye.
- the eye parallax ⁇ P MF is obtained by the following equation (2).
- ⁇ P MF ((d 2 + d 3 ) ⁇ 2d 1 sin ⁇ ′) / (d 1 cos ⁇ ′ ⁇ (d 2 + d 3 )) (2) Therefore, when the pixel size of the radiographic image detector 15 and q 1, which represents the binocular disparity [Delta] P MF of points MF in the radiation images for each eye in the number of pixels [Delta] P MF / q 1 (hereinafter, [Delta] P MF ' And).
- the depth position in the forefront of the enlargement target range (the center position of the enlargement target range) is specified by the three-dimensional cursor in the enlargement condition acquisition unit 40. Therefore, the cursor image for each eye on the monitor 3 is displayed. difference in position, binocular parallax on the monitor 3 of the center position of the enlargement range (hereinafter referred to as [Delta] P ME a illustrates this binocular disparity in pixels) become.
- the shift processing unit 42 shifts the enlarged radiation image for each eye by
- the position of the foreground of the subject in the radiographic image before enlarged display can be matched.
- the enlarged radiographic image subjected to the shift processing in the shift processing unit 42 is output to the display control unit 8e, and the display control unit 8e performs a predetermined process on the input enlarged radiographic image, and then monitors 3 and the enlarged stereo image is displayed on the monitor 3 (S28).
- the imaging condition acquisition unit 8c includes the radiation image detector 15, the subject M, and the radiation source 17 when two radiation images for stereoscopic display are formed. While acquiring the imaging condition information that can specify the distance relationship, the enlargement condition acquisition unit 8d acquires the information of the enlargement target ranges corresponding to each other in the two radiographic images, and the enlargement processing unit 41 receives each of the two radiographic images.
- an enlarged radiation image in which the enlargement target range is enlarged to a given size is generated, and the shift processing unit 42 is based on the imaging condition information, and the forefront of the breast M that is the subject when viewed from the radiation source 17
- the positions corresponding to each other in the two radiographic images corresponding to the position of the position are identified, and based on the identified position, the forefront position of the enlargement target range in the stereoscopic display space where the stereoscopic display is performed ,
- the display position of the enlarged radiation image is determined so as to match the position of the forefront of the breast M, and the display control unit 8e causes the monitor 3 to display two enlarged radiation images at the determined display position.
- Stereoscopic display of the enlargement target range can be performed.
- the position of the forefront of the display object does not change before and after the enlarged display of the original radiation image, it is possible to prevent the entire image from approaching the depth direction forward by the enlarged display, Before and after the enlarged display, the observer does not need to readjust the focal length and convergence, so that the physical burden such as eye fatigue of the observer is reduced. This is particularly effective for an interpreting doctor who observes a large amount of images.
- the stereoscopic image display device of the present invention is applied to a breast image capturing and displaying system.
- the subject is not limited to the breast, and the chest other than the breast (heart, lung, etc.) ), Or a radiographic imaging device for so-called general imaging for imaging the head or the like.
- information on the thickness of the subject in the depth direction may be input by the observer using the input unit 4, for example.
- the enlargement target range is specified based on an observer's manual designation operation.
- an abnormal shadow in a subject from a radiographic image for each eye using a known method, etc. The region of interest may be detected, and a region having a predetermined size including the detected region of interest may be set as the enlargement target range.
- the correspondence relationship between the regions of interest detected in both radiographic images is specified by searching for regions of interest in the vicinity of the same coordinate position as the region of interest in the other radiographic image. can do.
- the enlargement condition acquisition unit 40 specifies the enlargement target range so that the position designated by the three-dimensional cursor is the frontmost position of the enlargement target range.
- a cubic region whose position is the center of the enlargement target range may be set as the enlargement target range.
- the position forward in the depth direction by half the length of the side of the cube from the designated position may be set as the forefront position of the enlargement target range.
- region centering on the designated position as an expansion object range In this case, the position in front of the depth direction corresponding to the radius of the sphere may be set as the forefront position of the enlargement target range.
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Abstract
【課題】立体視画像を構成する２枚の放射線画像中の少なくとも一部の領域を拡大表示する際、立体視画像が前方に大きく飛び出してくることを回避し、観察者の負担を軽減する。 【解決手段】立体視表示のための２つの放射線画像の形成時における放射線画像検出器と被写体と放射線源との距離関係を特定可能な撮影条件情報を取得し、２つの放射線画像において互いに対応する拡大対象領域の情報を取得し、２つの放射線画像の各々から、拡大対象領域を拡大した拡大放射線画像を生成し、撮影条件情報に基づいて、放射線源から見たときの被写体の最前面の位置に対応する、２つの放射線画像中の互いに対応する位置を特定し、特定された位置に基づいて、立体視表示空間における拡大対象領域の最前面の位置が被写体の最前面の位置と一致するように、拡大放射線画像の表示位置を決定し、決定された表示位置に２つの拡大放射線画像を表示する。
Description
本発明は、互いに異なる２つの撮影方向から放射線を被写体へ照射して撮影方向毎の放射線画像を検出し、その検出した２つの放射線画像を用いて立体視画像を表示する技術であって、特に、放射線画像内における少なくとも一部の範囲を拡大して拡大立体視画像を表示する技術に関するものである。
従来、複数の画像を組み合わせて表示することにより、視差を利用して立体視できることが知られている。このような立体視できる画像（以下、立体視画像またはステレオ画像という）は、同一の被写体を異なる方向から撮影して取得された互いに視差のある複数の画像に基づいて生成される。
このような立体視画像の生成は、デジタルカメラやテレビなどの分野だけでなく、放射線診断機器や内視鏡検査装置等の医療分野においても利用されている。例えば放射線診断機器の分野では、被検者に対して互いに異なる方向から放射線を照射し、その被検者を透過した放射線を放射線画像検出器によりそれぞれ検出して互いに視差のある複数の放射線画像を取得し、これらの放射線画像に基づいて立体視画像を生成することが行われている。そして、このように立体視画像を生成することによって奥行感のある放射線画像を観察することができ、より診断に適した放射線画像を観察することができる。
また、通常の２次元表示された画像と同様に、被写体中の関心領域を拡大表示することが立体視画像でも行われている。
その際、立体視画像の拡大によって視差（立体感）が大きくなるため、観察者が眼精疲労を感じやすくなるという課題が指摘されている。このような課題を解決するため、拡大表示の際に、視差が立体視可能な最大視差量等を超えないように、複数の視差画像のオフセット調整（画像シフト処理）を行うことが提案されている（特許文献１）。
また、拡大表示により、観察者の融像許容範囲もしくは立体ディスプレイの表示立体度限界範囲を超えてしまわないように、撮影時に立体視ディスプレイの表示パラメータを予め取得し、立体視が可能な範囲まで線源間隔を狭めることも提案されている（特許文献２）。
しかしながら、特許文献１に記載された手法を用いた場合、拡大表示の際、立体視は維持されるものの、立体視画像が、拡大前よりも前方に飛び出してくるのを避けることはできない。
また、特許文献２に記載された手法は、既に撮影済みの画像に対しては適用できない。
本発明は、上記の事情に鑑み、立体視画像を構成する２枚の放射線画像中の少なくとも一部の領域を拡大表示する際、立体視画像が前方に大きく飛び出してくることを回避し、観察者の負担を軽減することを可能にする立体視表示方法、並びに、立体視表示制御装置およびプログラムを提供することを目的とする。
本発明の立体視画像表示方法は、互いに異なる２つの撮影方向から被写体に照射された放射線を放射線画像検出器が検出することによって形成された２つの放射線画像に基づいて立体視表示を行うステップと、２つの放射線画像の形成時における放射線画像検出器と被写体と放射線の線源との距離関係を特定可能な撮影条件情報を取得するステップと、２つの放射線画像において互いに対応する拡大対象領域を表す情報を取得するステップと、２つの放射線画像の各々から、取得した拡大対象領域を所与の大きさに拡大した拡大放射線画像を生成するステップと、撮影条件情報に基づいて、線源から見たときの被写体の最前面の位置に対応する、２つの放射線画像中の互いに対応する位置を特定し、特定された位置に基づいて、立体視表示が行われる立体視表示空間における拡大対象領域の最前面の位置が被写体の最前面の位置と一致するように、拡大放射線画像の表示位置を決定するステップと、拡大放射線画像を決定された表示位置に表示することによって、拡大対象領域の立体視表示を行うステップとを有することを特徴とする。
本発明の立体視画像表示制御装置は、互いに異なる２つの撮影方向から被写体に照射された放射線を放射線画像検出器が検出することによって形成された２つの放射線画像に基づいて立体視表示を行わせる第１の表示制御部と、２つの放射線画像の形成時における放射線画像検出器と被写体と放射線の線源との距離関係を特定可能な撮影条件情報を取得する撮影条件取得部と、２つの放射線画像において互いに対応する拡大対象領域を表す情報を取得する拡大対象領域取得部と、２つの放射線画像の各々から、取得した拡大対象領域を所与の大きさに拡大した拡大放射線画像を生成する拡大放射線画像生成部と、撮影条件情報に基づいて、線源から見たときの被写体の最前面の位置に対応する、２つの放射線画像中の互いに対応する位置を特定し、特定された位置に基づいて、立体視表示が行われる立体視表示空間における拡大対象領域の最前面の位置が被写体の最前面の位置と一致するように、拡大放射線画像の表示位置を決定する表示位置決定部と、拡大放射線画像を該決定された表示位置に表示させることによって、拡大対象領域の立体視表示を行わせる第２の表示制御部とを設けたことを特徴とする。
本発明の立体視画像表示装置は、上記立体視画像表示制御装置と、被写体の立体視表示を行う立体視表示部とを設けたことを特徴とする。
本発明の立体視画像表示制御プログラムは、コンピュータに、互いに異なる２つの撮影方向から被写体に照射された放射線を放射線画像検出器が検出することによって形成された２つの放射線画像に基づく立体視表示を表示部に行わせるステップと、２つの放射線画像の形成時における放射線画像検出器と被写体と放射線の線源との距離関係を特定可能な撮影条件情報を取得するステップと、２つの放射線画像において互いに対応する拡大対象領域を表す情報を取得するステップと、２つの放射線画像の各々から、取得した拡大対象領域を所与の大きさに拡大した拡大放射線画像を生成するステップと、撮影条件情報に基づいて、線源から見たときの被写体の最前面の位置に対応する、２つの放射線画像中の互いに対応する位置を特定し、特定された位置に基づいて、立体視表示が行われる立体視表示空間における拡大対象領域の最前面の位置が被写体の最前面の位置と一致するように、拡大放射線画像の表示位置を決定するステップと、拡大放射線画像を該決定された表示位置に表示させることによって、拡大対象領域の立体視表示を表示部に行わせるステップとを実行させることを特徴とする。
ここで、撮影条件情報は、被写体の厚さの情報を含む情報とすることが好ましい。例えば、人体の***を被写体とする圧迫撮影によって２つの放射線画像が形成されたものである場合、***の圧迫厚を被写体の厚さの情報とすることができる。
また、拡大対象領域は、もとの放射線画像の一部であってもよいし、全体であってもよい。
さらに、拡大対象領域は、ユーザの手動操作によって指定されるようにしてもよいし、公知の画像認識処理（例えば、異常陰影検出処理等）を用いて自動的に指定されるようにしてもよい。
本発明によれば、立体視表示のための２つの放射線画像の形成時における放射線画像検出器と被写体と放射線源との距離関係を特定可能な撮影条件情報を取得し、２つの放射線画像において互いに対応する拡大対象領域の情報を取得し、２つの放射線画像の各々から、拡大対象領域を所与の大きさに拡大した拡大放射線画像を生成し、撮影条件情報に基づいて、放射線源から見たときの被写体の最前面の位置に対応する、２つの放射線画像中の互いに対応する位置を特定し、特定された位置に基づいて、立体視表示が行われる立体視表示空間における拡大対象領域の最前面の位置が被写体の最前面の位置と一致するように、拡大放射線画像の表示位置を決定し、決定された表示位置に２つの拡大放射線画像を表示することによって、拡大対象領域の立体視表示を行うことができる。したがって、もとの放射線画像の拡大表示の前後で、表示対象物の最前面の位置が変化しなくなるので、拡大表示によって画像全体が奥行き方向前方に迫ってくることを回避することができるとともに、拡大表示の前後で、観察者は焦点距離や輻輳の再調節を行う必要がなくなるので、観察者の目の疲労等の身体的負担が軽減される。特に、大量の画像を観察する読影医等にとっては、このことはきわめて有効である。
以下、図面を参照して本発明の立体視画像表示制御装置の一実施形態を用いた***画像撮影表示システムについて説明する。図１は、本実施形態の***画像撮影表示システム全体の概略構成を示す図である。
本実施形態の***画像撮影表示システム１は、図１に示すように、***画像撮影装置１０と、***画像撮影装置１０に接続されたコンピュータ２と、コンピュータ２に接続されたモニタ３（表示部）および入力部４とを備えている。
そして、***画像撮影装置１０は、図１に示すように、基台１１と、基台１１に対し上下方向（Ｚ方向）に移動可能であり、かつ回転可能な回転軸１２と、回転軸１２により基台１１と連結されたアーム部１３を備えている。なお、図２には、図１の右方向から見たアーム部１３を示している。
アーム部１３はアルファベットのＣの形をしており、その一端には撮影台１４が、その他端には撮影台１４と対向するように放射線照射部１６が取り付けられている。アーム部１３の回転および上下方向の移動は、基台１１に組み込まれたアームコントローラ３１により制御される。
撮影台１４の内部には、フラットパネルディテクタ等の放射線画像検出器１５と、放射線画像検出器１５からの電荷信号の読み出しなどを制御する検出器コントローラ３３が備えられている。
また、撮影台１４の内部には、放射線画像検出器１５から読み出された電荷信号を電圧信号に変換するチャージアンプや、チャージアンプから出力された電圧信号をサンプリングする相関２重サンプリング回路や、電圧信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部などが設けられた回路基板なども設置されている。
また、撮影台１４はアーム部１３に対し回転可能に構成されており、基台１１に対してアーム部１３が回転したときでも、撮影台１４の向きは基台１１に対し固定された向きとすることができる。
放射線画像検出器１５は、放射線画像の記録と読出しを繰り返して行うことができるものであり、放射線の照射を直接受けて電荷を発生する、いわゆる直接変換型の放射線画像検出器を用いてもよいし、放射線を一旦可視光に変換し、その可視光を電荷信号に変換する、いわゆる間接変換型の放射線画像検出器を用いるようにしてもよい。また、放射線画像信号の読出方式としては、ＴＦＴ（thin film transistor）スイッチをオン・オフされることによって放射線画像信号が読みだされる、いわゆるＴＦＴ読出方式のものや、読取光を照射することによって放射線画像信号が読み出される、いわゆる光読出方式のものを用いることが望ましいが、これに限らずその他のものを用いるようにしてもよい。
放射線照射部１６の中には放射線源１７と、放射線源コントローラ３２が収納されている。放射線源コントローラ３２は、放射線源１７から放射線を照射するタイミングと、放射線源１７における放射線発生条件（管電圧、管電流、時間、管電流時間積等）を制御するものである。
また、アーム部１３の中央部には、撮影台１４の上方に配置されて***Ｍを押さえつけて圧迫する圧迫板１８と、その圧迫板１８を支持する支持部２０と、支持部２０を上下方向（Ｚ方向）に移動させる移動機構１９が設けられている。圧迫板１８の位置、圧迫厚は、圧迫板コントローラ３４により制御されるとともに、コンピュータ２に出力される。
コンピュータ２は、中央処理装置（ＣＰＵ）および半導体メモリやハードディスクやＳＳＤ等のストレージデバイスなどを備えており、これらのハードウェアとこれらのハードウェア上で稼働するソフトウェアによって、図３に示すような制御部８ａ、放射線画像記憶部８ｂ、撮影条件取得部８ｃ、画像処理部８ｄおよび表示制御部８ｅが構成されている。ここで、制御部８ａ、撮影条件取得部８ｃ、画像処理部８ｄおよび表示制御部８ｅは、ＣＤ－ＲＯＭ等の記録媒体からインストールされたプログラムを実行することによって実現される。また、このプログラムは、インターネット等のネットワーク経由で接続されたサーバの記憶装置からダウンロードされた後にインストールされたものであってもよい。
制御部８ａは、各種のコントローラ３１～３５に対して所定の制御信号を出力したり、コンピュータ２内の各部８ａ～８ｅの間での処理の流れを制御したり、モニタ３や入力部４との間でデータや処理の制御を行ったりして、図４に示された各実施形態における処理の流れを実現するためのシステム全体の制御を行うものである。具体的な制御方法については後で詳述する。
放射線画像記憶部８ｂは、互いに異なる２つの撮影方向からの撮影によって放射線画像検出器１５によって検出された２枚の放射線画像を予め記憶するものである。
撮影条件取得部８ｃは、図１に示された、放射線源１７と放射線画像検出器１５との間の距離（図２では、回転軸１２を中心とする放射線源１７の回転半径）ｄ１と、被写体である***Ｍが設置される撮影台１４の上面と放射線画像検出器１５との間の距離ｄ２とを、制御部８ａ、あるいは、設定ファイル等から取得するとともに、図２に示された、撮影時点での放射線源１７の照射角（図の±θ’）をアームコントローラ３１から取得し、さらに、***Ｍの圧迫厚ｄ３を圧迫板コントローラ３４から取得する。
画像処理部８ｄは、拡大条件取得部４０と、拡大処理部４１と、シフト処理部４２とを備えている。
拡大条件取得部４０は、２枚の放射線画像内の少なくとも一部の範囲を拡大対象範囲として特定するとともに、その拡大対象範囲に対する拡大率の指定を受け付けるものである。本実施形態においては、観察者が、入力部４を用いて立体視表示空間内で立体カーソルを移動操作することによって拡大対象範囲の中心の位置を指定すると、拡大条件取得部４０は、指定された位置に対応する各放射線画像中での位置を特定し、特定された位置を中心とする拡大対象範囲を特定する。このとき、拡大対象範囲の大きさは、予め設定された大きさであってもよいし、観察者によって指定された拡大率に応じて決定するようにしてもよいし、観察者が入力部４を用いて設定するようにしてもよい。なお、立体カーソルとは、モニタ３上に所定の左右視差量を有する右目用カーソル画像と左目用カーソル画像とを表示させることによって立体視表示空間内に立体視表示されるカーソルであり、２次元のカーソルと同様に、モニタ３上に表示された画像の上下左右方向への移動が可能なだけでなく、観察者とモニタとを結ぶ奥行き方向への移動も可能なものである。この奥行き方向への移動は、右目用カーソル画像と左目用カーソル画像の視差量を調節することによって実現される（詳細は、特開平１１－０３９１３５号公報等参照）。
拡大処理部４１は、拡大条件取得部４０によって特定された拡大対象範囲内の放射線画像を、拡大条件取得部４０で指定された拡大率で拡大する処理を施すものである。拡大処理の拡大率については、予め設定された値としてもよい。なお、拡大処理は、指定された拡大率で各目用の放射線画像を拡大するようにしてもよいし、モニタ３に立体視表示される拡大対象範囲が、指定された拡大率で拡大されるように各目用の放射線画像を拡大するようにしてもよい。
シフト処理部４２は、本発明の表示位置決定部に相当するものであり、拡大処理部４１によって拡大処理が施された拡大放射線画像を視差方向に相対的にシフトさせるシフト処理を施すものである。本実施形態においては、シフト処理部４２は、撮影条件取得部８ｃで取得された撮影条件の各種情報に基づいて、放射線源１７から見たときの***Ｍの最前面の位置に対応する、拡大前の２つの放射線画像中の互いに対応する位置を特定し、特定された位置に基づいて、拡大対象範囲の最前面の奥行き位置が、拡大表示前の***Ｍの最前面の位置と一致するようなシフト量でシフト処理を施すものである。具体的なシフト処理の内容については後で詳述する。
表示制御部８ｅは、放射線画像記憶部８ｂから読み出された２枚の放射線画像に対して所定の処理を施した後、モニタ３に***Ｍの通常撮影のステレオ画像を表示させるものであるとともに、観察者による拡大表示指示の入力が受け付けられた際には、シフト処理部４２においてシフト処理の施された２枚の拡大放射線画像に対して所定の処理を施した後、モニタ３に拡大対象範囲の拡大ステレオ画像を表示させるものである。
入力部４は、たとえば、キーボードやマウスなどのポインティングデバイスから構成されるものであり、撮影者による撮影条件などの入力や撮影開始指示の入力などを受け付けたり、上述したように拡大表示範囲の指定を受け付けたり、拡大対象範囲の大きさや拡大処理における拡大率の入力を受け付けたりするものである。また、本実施形態では、入力部４は、上述の立体カーソルの操作、すなわち、カーソルの３次元方向への移動操作が可能なものであり、具体的には、奥行き方向への移動操作に用いられる回転ホイールを備えたホイールマウス等とすることが好ましい。
モニタ３は、本発明の表示部に相当するものであり、ステレオ画像の撮影時においては、コンピュータ２から出力された２つの放射線画像信号を用いてステレオ画像を表示可能なように構成されたものである。ステレオ画像を表示する構成としては、たとえば、２つの画面を用いて２つの放射線画像をそれぞれ表示させて、これらをハーフミラーや偏光グラスなどを用いることで一方の放射線画像は観察者の右目に入射させ、他方の放射線画像は観察者の左目に入射させることによってステレオ画像を表示する構成を採用することができる。または、たとえば、２つの放射線画像を所定の視差量だけずらして重ね合わせて表示し、これを偏光グラスで観察することでステレオ画像を生成する構成としてもよいし、もしくはパララックスバリア方式およびレンチキュラー方式のように、２つの放射線画像を立体視可能な３Ｄ液晶に表示することによってステレオ画像を生成する構成としてもよい。
次に、本実施形態の***画像撮影表示システムの作用について、図４に示すフローチャートを参照しながら説明する。
まず、撮影台１４の上に患者の***Ｍが設置され、圧迫板１８により***Ｍが所定の圧力によって圧迫される（Ｓ１０）。また、このとき、圧迫板コントローラ３４は、***Ｍの圧迫厚ｄ３を出力する。
次に、入力部４おいて、撮影者によって種々の撮影条件が入力された後、撮影開始の指示が入力される（Ｓ１２）。
そして、入力部４において撮影開始の指示があると、***Ｍのステレオ画像を構成する２枚の放射線画像のうちの１枚目の放射線画像の撮影が行われる（Ｓ１４）。
具体的には、まず、制御部８ａが、予め設定されたステレオ画像の撮影のための輻輳角θを読み出し、その読み出した輻輳角θの情報をアームコントローラ３１に出力する。なお、本実施形態においては、輻輳角θは、モニタ面の中央を見たときの右目と左目とのなす角を表しており、撮影系においては、放射線源１７の照射角θ’の2倍の角度、すなわち、放射線画像検出器１５の検出面の法線に対して放射線照射軸がなす角度の2倍の角度を表す。このときの輻輳角θを構成する照射角θ’の情報としてθ’＝２°が予め記憶されているものとするが、これに限らず、撮影者によって入力部４において任意の輻輳角または照射角を設定可能である。
そして、アームコントローラ３１において、制御部８ａから出力された輻輳角θの情報が受け付けられ、アームコントローラ３１は、この輻輳角θの情報に基づいて、図２に示すように、アーム部１３が撮影台１４に垂直な方向に対して＋θ’回転するよう制御信号を出力する。すなわち、本実施形態においては、アーム部１３を撮影台１４に垂直な方向に対して＋２°回転するよう制御信号を出力する。
そして、このアームコントローラ３１から出力された制御信号に応じてアーム部１３が、＋２°だけ回転した状態において、制御部８ａは、放射線源コントローラ３２および検出器コントローラ３３に対して放射線の照射と放射線画像信号の読出しを行うよう制御信号を出力する。この制御信号に応じて、放射線源１７から放射線が射出され、***を＋２°方向から撮影した放射線画像が放射線画像検出器１５によって検出され、検出器コントローラ３３によって放射線画像信号が読み出され、その放射線画像信号に対して所定の信号処理が施された後、コンピュータ２の放射線画像記憶部８ｂに記憶される。
次に、***Ｍのステレオ画像を構成する２枚の放射線画像のうちの２枚目の放射線画像の撮影が行われる（Ｓ１６）。
具体的には、アームコントローラ３１が、図２に示すように、アーム部１３を撮影台１４に垂直な方向に対して－θ’回転するよう制御信号を出力する。すなわち、本実施形態においては、アーム部１３を撮影台１４に垂直な方向に対して－２°回転するよう制御信号を出力する。
そして、このアームコントローラ３１から出力された制御信号に応じてアーム部１３が－２°だけ回転した状態において、制御部８ａは、放射線源コントローラ３２および検出器コントローラ３３に対して放射線の照射と放射線画像信号の読出しを行うよう制御信号を出力する。この制御信号に応じて、放射線源１７から放射線が射出され、***を－２°方向から撮影した放射線画像が放射線画像検出器１５によって検出され、検出器コントローラ３３によって放射線画像信号が読み出され、所定の信号処理が施された後、コンピュータ２の放射線画像記憶部８ｂに記憶される。
そして、図５に模式的に示した、放射線画像記憶部８ｂに記憶された２枚の放射線画像が、表示制御部８ｅに入力され、これらの画像の画像データに対して所定の処理が施された後、モニタ３に出力され、モニタ３において、***Ｍのステレオ画像が表示される（Ｓ１８）。図６は、モニタ３上に表示された***Ｍのステレオ画像を模式的に示したものである。
ここで、観察者が、***Ｍのステレオ画像が立体視表示されている立体視表示空間に表示された立体カーソルを入力部４を用いて操作することによって、拡大対象範囲の中心位置を指定すると、拡大条件取得部４０は、指定された位置に対応する各放射線画像中での位置を特定し、特定された位置を中心とする拡大対象範囲を特定する。図７は、拡大条件取得部４０によって、右目用放射線画像と左目用放射線画像の各々に対して特定された拡大対象範囲Ｒ１と拡大対象範囲Ｒ２とを模式的に示したものである。また、拡大条件取得部４０は、この拡大対象範囲に対する拡大率の入力を受け付ける（Ｓ２０）。
このように、観察者による***Ｍのステレオ画像を拡大表示させるための操作が行われると、拡大処理部４１は、拡大条件取得部４０によって特定された拡大対象範囲内の放射線画像を、拡大条件取得部４０で指定された拡大率で拡大した、各目用の拡大放射線画像を生成する（Ｓ２２）。
一方、撮影条件取得部８ｃは、放射線源１７と放射線画像検出器１５との間の距離１、撮影台１４の上面と放射線画像検出器１５との間の距離ｄ２、圧迫厚ｄ３、放射線源１７の照射角（±θ’）を取得する（Ｓ２４）。
そして、拡大処理部４１において生成された各目用の拡大放射線画像は、シフト処理部４２に入力され、シフト処理部４２は、入力された拡大放射線画像に対して、視差方向について相対的にシフトさせるシフト処理を施す（Ｓ２６）。本実施形態においては、図８に示すように、右目用拡大放射線画像と左目用拡大放射線画像との視差量が小さくなるようなシフト量でシフト処理を行う。
ここで、上述したシフト処理におけるシフト量について、以下で検討した後、本実施形態におけるシフト量の算出方法について詳細に説明する。
まず、一般的に、ステレオ画像の飛び出し量ΔＤＦは、下式（１）で示されることが知られている。
ΔＤＦ＝ΔＰ・Ｄ/（Ｐ＋ΔＰ） ・・・ （１）
ただし、図９に示すように、ΔＰは表示面における右目用画像Ｉ２と左目用画像Ｉ１との両眼視差であり、Ｐは観察者の両眼間隔であり、Ｄは表示面と観察者との距離（観察距離）である。
ただし、図９に示すように、ΔＰは表示面における右目用画像Ｉ２と左目用画像Ｉ１との両眼視差であり、Ｐは観察者の両眼間隔であり、Ｄは表示面と観察者との距離（観察距離）である。
そして、たとえば、上式（１）において、観察者の両眼間隔Ｐを６３ｍｍ、観察距離Ｄを３０ｃｍとすると、両眼視差ΔＰと飛び出し量ΔＤＦとは、図１０に示すような関係となる。
ここで、本実施形態における放射線源１７と放射線画像検出器１５の検出面との距離をたとえば６５ｃｍとすると、－２°と＋２°から撮影したときの平行移動距離は、約４．５ｃｍとなる。したがって、そのまま等倍で表示すれば、４．５ｃｍの両眼視差となり、観察距離を３０ｃｍとすると、図１０に示すグラフから、飛び出し量は約１２ｃｍとなる。そして、たとえば、画像を２倍、３倍と拡大すると両眼視差は９ｃｍ、１３．５ｃｍと広がってしまい、両眼融像域を大きく超えてしまう。また、測定対象物は厚みがあるため、飛び出し量にさらに対象物分の厚みtが加算され、より融像が困難となりやすい。
したがって、撮影時の２枚の放射線画像の視差と拡大率とから、上式（１）により飛び出し量ΔＤＦを換算し、さらに被写体厚みｔと拡大率の積の和（ΔＤＦ＋ｔ×拡大率）が、融像限界ΔＤｍａｘを超えていないか判定し、超えている場合には、視差をΔＤｍａｘより下げる方向に調整することが望ましい。なお、融像限界ΔＤｍａｘは個人によって異なる為、予め飛出し量の違う画像を表示し、観察者の融像限界ΔＤｍａｘを測定することが好ましい。
本発明の実施形態では、上記検討結果をさらに発展させ、シフト処理部４２が、拡大条件取得部４０によって特定された拡大対象範囲の最前面の奥行き位置（拡大対象範囲の中心位置）が、拡大表示前の放射線画像中の被写体である***Ｍの最前面の位置と一致するようなシフト量でシフト処理を行うようにした。
具体的には、シフト処理部４２は、まず、撮影条件取得部８ｃで取得された撮影条件の各種情報に基づいて、放射線源１７から見たときの***Ｍの最前面の位置に対応する、拡大前の２つの放射線画像中の互いに対応する位置を特定する。
図１１は、撮影時における放射線源１７と被写体である***Ｍと放射線画像検出器１５と撮影台１４の上面の位置関係を模式的に表したものである。図に示したように、放射線源１７が±θ’の位置にある場合、各位置の放射線源１７と放射線画像検出器１５の間の距離はd1cosθ’、両位置の放射線源１７の間の距離は2d1sinθ’となる。ここで、***Ｍの最前面の点ＭＦが各位置の放射線源１７からの放射線の照射によって放射線画像検出器１５に結像する位置の差、すなわち、各目用の放射線画像における点ＭＦの両眼視差ΔＰMFは、下式（２）により求まる。
ΔＰMF＝（（ｄ２＋ｄ３）・２ｄ１sinθ’）／（ｄ１cosθ’－（ｄ２＋ｄ３）） ・・・ （２）
したがって、放射線画像検出器１５の画素サイズをｑ１とすると、各目用の放射線画像における点ＭＦの両眼視差ΔＰMFを画素数で表したものはΔＰMF／ｑ１（以下、ΔＰMF′とする）となる。
したがって、放射線画像検出器１５の画素サイズをｑ１とすると、各目用の放射線画像における点ＭＦの両眼視差ΔＰMFを画素数で表したものはΔＰMF／ｑ１（以下、ΔＰMF′とする）となる。
一方、拡大対象範囲の最前面の奥行き位置（拡大対象範囲の中心位置）は、拡大条件取得部４０において立体カーソルによって特定されたものであるから、各目用のカーソル画像のモニタ３上での位置の差が、拡大対象範囲の中心位置のモニタ３上での両眼視差（以下、この両眼視差を画素数で表したものをΔＰMEとする）となる。
そして、シフト処理部４２は、各目用の拡大放射線画像を｜ΔＰMF′－ΔＰME｜／２だけシフトすることにより、拡大対象範囲の最前面の奥行き位置（拡大対象範囲の中心位置）を、拡大表示前の放射線画像中の被写体の最前面の位置と一致させることができる。
次に、シフト処理部４２においてシフト処理の施された拡大放射線画像が表示制御部８ｅに出力され、表示制御部８ｅは、入力された拡大放射線画像に対して所定の処理を施した後、モニタ３に出力し、モニタ３において、拡大ステレオ画像が表示される（Ｓ２８）。
以上のように、本発明の上記実施形態によれば、撮影条件取得部８ｃが、立体視表示のための２つの放射線画像の形成時における放射線画像検出器１５と被写体Ｍと放射線源１７との距離関係を特定可能な撮影条件情報を取得するとともに、拡大条件取得部８ｄが、２つの放射線画像において互いに対応する拡大対象範囲の情報を取得し、拡大処理部４１が、２つの放射線画像の各々から、拡大対象範囲を所与の大きさに拡大した拡大放射線画像を生成し、シフト処理部４２が、撮影条件情報に基づいて、放射線源１７から見たときの被写体である***Ｍの最前面の位置に対応する、２つの放射線画像中の互いに対応する位置を特定し、特定された位置に基づいて、立体視表示が行われる立体視表示空間における拡大対象範囲の最前面の位置が***Ｍの最前面の位置と一致するように、拡大放射線画像の表示位置を決定し、表示制御部８ｅが、決定された表示位置に２つの拡大放射線画像をモニタ３に表示させることによって、拡大対象範囲の立体視表示を行うことができる。したがって、もとの放射線画像の拡大表示の前後で、表示対象物の最前面の位置が変化しなくなるので、拡大表示によって画像全体が奥行き方向前方に迫ってくることを回避することができるとともに、拡大表示の前後で、観察者は焦点距離や輻輳の再調節を行う必要がなくなるので、観察者の目の疲労等の身体的負担が軽減される。特に、大量の画像を観察する読影医等にとっては、このことはきわめて有効である。
上記の実施形態はあくまでも例示であり、上記のすべての説明が本発明の技術的範囲を限定的に解釈するために利用されるべきものではない。また、上記の実施形態におけるシステム構成、ハードウェア構成、処理フロー、モジュール構成、ユーザインターフェースや具体的処理内容等に対して、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な改変を行ったものも、本発明の技術的範囲に含まれる。
例えば、上記実施形態においては、本発明の立体視画像表示装置を***画像撮影表示システムに適用するようにしたが、被写体は***に限定されるものではなく、***以外の胸部（心臓、肺等）や、頭部等の撮影用のいわゆる一般撮影用の放射線画像撮影装置に適用するようにしてもよい。この場合、被写体の奥行き方向の厚みの情報は、例えば、観察者が入力部４を用いて入力するようにすればよい。
また、上記実施形態では、拡大対象範囲が観察者の手動指定操作に基づいて特定されるようにしていたが、例えば、公知の手法を用いて各目用の放射線画像から被写体中の異常陰影等の注目領域を検出し、検出された注目領域を含む所定の大きさの領域を拡大対象範囲としてもよい。この場合、両放射線画像で検出された注目領域の対応関係は、一方の放射線画像中で、他方の放射線画像中の注目領域の位置と同じ座標位置の近傍にある注目領域を探索することによって特定することができる。
また、上記実施形態では、拡大条件取得部４０において、立体カーソルによって指定された位置が拡大対象範囲の最前面の位置となるように、拡大対象範囲を特定していたが、例えば、指定された位置を拡大対象範囲の中心とする立方体の領域を拡大対象範囲としてもよい。この場合は、指定された位置から、立方体の辺の長さの半分だけ奥行き方向前方の位置を拡大対象範囲の最前面の位置とすればよい。あるいは、指定された位置を中心とする球状の領域を拡大対象範囲としてもよい。この場合は、その球の半径の分だけ奥行き方向前方の位置を拡大対象範囲の最前面の位置とすればよい。
Claims (6)
- 互いに異なる２つの撮影方向から被写体に照射された放射線を放射線画像検出器が検出することによって形成された２つの放射線画像に基づいて立体視表示を行わせる第１の表示制御部と、
前記２つの放射線画像の形成時における前記放射線画像検出器と前記被写体と前記放射線の線源との距離関係を特定可能な撮影条件情報を取得する撮影条件取得部と、
前記２つの放射線画像において互いに対応する拡大対象領域を表す情報を取得する拡大対象領域取得部と、
前記２つの放射線画像の各々から、該取得した拡大対象領域を所与の大きさに拡大した拡大放射線画像を生成する拡大放射線画像生成部と、
前記撮影条件情報に基づいて、前記立体視表示が行われる立体視表示空間における前記被写体の最前面の位置に対応する、前記２つの放射線画像中の互いに対応する位置を特定し、該特定された位置に基づいて、前記立体視表示空間における前記拡大対象領域の最前面の位置が前記被写体の最前面の位置と一致するように、前記拡大放射線画像の表示位置を決定する表示位置決定部と、
前記拡大放射線画像を該決定された表示位置に表示させることによって、前記拡大対象領域の立体視表示を行わせる第２の表示制御部とを備えたことを特徴とする立体視画像表示制御装置。 - 前記撮影条件情報が、前記被写体の厚さの情報を含むものであることを特徴とする請求項１に記載の立体視画像表示制御装置。
- 前記２つの放射線画像が、人体の***を被写体とする圧迫撮影により形成されたものであり、
前記被写体の厚さの情報が、該***の圧迫厚であることを特徴とする請求項２に記載の立体視画像表示制御装置。 - 請求項１から３のいずれか１項記載の立体視画像表示制御装置と、
前記被写体の立体視表示を行う表示部とを備えたことを特徴とする立体視表示装置。 - 互いに異なる２つの撮影方向から被写体に照射された放射線を放射線画像検出器が検出することによって形成された２つの放射線画像に基づいて立体視表示を行うステップと、
前記２つの放射線画像の形成時における前記放射線画像検出器と前記被写体と前記放射線の線源との距離関係を特定可能な撮影条件情報を取得するステップと、
前記２つの放射線画像において互いに対応する拡大対象領域を表す情報を取得するステップと、
前記２つの放射線画像の各々から、該取得した拡大対象領域を所与の大きさに拡大した拡大放射線画像を生成するステップと、
前記撮影条件情報に基づいて、前記線源から見たときの前記被写体の最前面の位置に対応する、前記２つの放射線画像中の互いに対応する位置を特定し、該特定された位置に基づいて、前記立体視表示が行われる立体視表示空間における前記拡大対象領域の最前面の位置が前記被写体の最前面の位置と一致するように、前記拡大放射線画像の表示位置を決定するステップと、
前記拡大放射線画像を該決定された表示位置に表示することによって、前記拡大対象領域の立体視表示を行うステップとを有することを特徴とする立体視画像表示方法。 - コンピュータに、
互いに異なる２つの撮影方向から被写体に照射された放射線を放射線画像検出器が検出することによって形成された２つの放射線画像に基づく立体視表示を表示部に行わせるステップと、
前記２つの放射線画像の形成時における前記放射線画像検出器と前記被写体と前記放射線の線源との距離関係を特定可能な撮影条件情報を取得するステップと、
前記２つの放射線画像において互いに対応する拡大対象領域を表す情報を取得するステップと、
前記２つの放射線画像の各々から、該取得した拡大対象領域を所与の大きさに拡大した拡大放射線画像を生成するステップと、
前記撮影条件情報に基づいて、前記立体視表示が行われる立体視表示空間における前記被写体の最前面の位置に対応する、前記２つの放射線画像中の互いに対応する位置を特定し、該特定された位置に基づいて、前記立体視表示空間における前記拡大対象領域の最前面の位置が前記被写体の最前面の位置と一致するように、前記拡大放射線画像の表示位置を決定するステップと、
前記拡大放射線画像を該決定された表示位置に表示させることによって、前記拡大対象領域の立体視表示を前記表示部に行わせるステップとを実行させることを特徴とする立体視画像表示制御プログラム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201161436825P | 2011-01-27 | 2011-01-27 | |
| US61/436,825 | 2011-01-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2012102022A1 true WO2012102022A1 (ja) | 2012-08-02 |
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ID=46580598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2012/000425 WO2012102022A1 (ja) | 2011-01-27 | 2012-01-24 | 立体視画像表示方法、並びに、立体視画像表示制御装置およびプログラム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2012102022A1 (ja) |
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-
2012
- 2012-01-24 WO PCT/JP2012/000425 patent/WO2012102022A1/ja active Application Filing
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