特許 5784379 画像処理システム、装置及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5784379

(24)【登録日】2015年7月31日

(45)【発行日】2015年9月24日

(54)【発明の名称】画像処理システム、装置及び方法

(51)【国際特許分類】

   G06T 15/08 20110101AFI20150907BHJP

   G06T 19/00 20110101ALI20150907BHJP

   A61B 6/02 20060101ALI20150907BHJP

【ＦＩ】

   G06T15/08

   G06T19/00 F

   A61B6/02 353

【請求項の数】6

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2011-133433(P2011-133433)

(22)【出願日】2011年6月15日

(65)【公開番号】特開2013-3783(P2013-3783A)

(43)【公開日】2013年1月7日

【審査請求日】2014年5月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】594164542

【氏名又は名称】東芝メディカルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】塚越 伸介

【審査官】 千葉 久博

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−０９０６１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２１８８４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１４６０４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０１６８０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２３５３６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１８２５３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０２３０６４１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｔ １５／００−１５／８７

Ａ６１Ｂ ６／００−６／１４

Ｇ０６Ｔ １９／００−１９／２０

Ｇ０９Ｇ ５／００−５／４２

Ｈ０４Ｎ １３／００−１７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ボリュームデータに対して所定の視差角ずつ視点位置を移動させてボリュームレンダリング処理を行うことで生成される画像群である視差画像群における１視点位置おきの複数の視差画像を、連続する時相における１時相おきのボリュームデータから生成するように制御する第１の視差画像生成制御手段と、
前記視差画像群において前記第１の視差画像生成制御手段によって視差画像を生成するように制御された視点位置とは異なる視点位置の複数の視差画像を、前記第１の視差画像生成制御手段によって視差画像を生成するように制御された時相とは異なる時相のボリュームデータから生成するように制御する第２の視差画像生成制御手段と、
前記視差画像群を視点位置順に配列して出力することで立体視画像を表示する表示部に、前記第１の視差画像生成制御手段及び前記第２の視差画像生成制御手段によってそれぞれ生成するように制御された複数の視差画像を視点位置順に表示させ、各視点位置の視差画像を時相ごとに更新して表示させる表示制御手段と、
を備える、画像処理システム。

【請求項2】

表示部の横方向のピクセル列において、１列おきの複数のピクセル列にて表示される視差画像群を、連続する時相における１時相おきのボリュームデータから生成するように制御する第１の視差画像生成制御手段と、
前記横方向のピクセル列において、前記第１の視差画像生成制御手段によって視差画像を生成するように制御されたピクセル列とは異なる複数のピクセル列にて表示される視差画像群を、前記第１の視差画像生成制御手段によって視差画像群を生成するように制御された時相とは異なる時相のボリュームデータから生成するように制御する第２の視差画像生成制御手段と、
前記第１の視差画像生成制御手段及び前記第２の視差画像生成制御手段によってそれぞれ生成するように制御された視差画像群をそれぞれ対応するピクセル列にて表示させ、各ピクセル列の視差画像群を時相ごとに更新して表示させる表示制御手段と、
を備える、画像処理システム。

【請求項3】

ボリュームデータに対して所定の視差角ずつ視点位置を移動させてボリュームレンダリング処理を行うことで生成される画像群である視差画像群における１視点位置おきの複数の視差画像を、連続する時相における１時相おきのボリュームデータから生成するように制御する第１の視差画像生成制御手段と、
前記視差画像群において前記第１の視差画像生成制御手段によって視差画像を生成するように制御された視点位置とは異なる視点位置の複数の視差画像を、前記第１の視差画像生成制御手段によって視差画像を生成するように制御された時相とは異なる時相のボリュームデータから生成するように制御する第２の視差画像生成制御手段と、
前記視差画像群を視点位置順に配列して出力することで立体視画像を表示する表示部に、前記第１の視差画像生成制御手段及び前記第２の視差画像生成制御手段によってそれぞれ生成するように制御された複数の視差画像を視点位置順に表示させ、各視点位置の視差画像を時相ごとに更新して表示させる表示制御手段と、
を備える、画像処理装置。

【請求項4】

表示部の横方向のピクセル列において、１列おきの複数のピクセル列にて表示される視差画像群を、連続する時相における１時相おきのボリュームデータから生成するように制御する第１の視差画像生成制御手段と、
前記横方向のピクセル列において、前記第１の視差画像生成制御手段によって視差画像を生成するように制御されたピクセル列とは異なる複数のピクセル列にて表示される視差画像群を、前記第１の視差画像生成制御手段によって視差画像群を生成するように制御された時相とは異なる時相のボリュームデータから生成するように制御する第２の視差画像生成制御手段と、
前記第１の視差画像生成制御手段及び前記第２の視差画像生成制御手段によってそれぞれ生成するように制御された視差画像群をそれぞれ対応するピクセル列にて表示させ、各ピクセル列の視差画像群を時相ごとに更新して表示させる表示制御手段と、
を備える、画像処理装置。

【請求項5】

ボリュームデータに対して所定の視差角ずつ視点位置を移動させてボリュームレンダリング処理を行うことで生成される画像群である視差画像群における１視点位置おきの複数の視差画像を、連続する時相における１時相おきのボリュームデータから生成するように制御する第１の視差画像生成制御ステップと、
前記視差画像群において前記第１の視差画像生成制御ステップによって視差画像を生成するように制御された視点位置とは異なる視点位置の複数の視差画像を、前記第１の視差画像生成制御ステップによって視差画像を生成するように制御された時相とは異なる時相のボリュームデータから生成するように制御する第２の視差画像生成制御ステップと、
前記視差画像群を視点位置順に配列して出力することで立体視画像を表示する表示部に、前記第１の視差画像生成制御ステップ及び前記第２の視差画像生成制御ステップによってそれぞれ生成するように制御された複数の視差画像を視点位置順に表示させ、各視点位置の視差画像を時相ごとに更新して表示させる表示制御ステップと、
を含む、画像処理方法。

【請求項6】

表示部の横方向のピクセル列において、１列おきの複数のピクセル列にて表示される視差画像群を、連続する時相における１時相おきのボリュームデータから生成するように制御する第１の視差画像生成制御ステップと、
前記横方向のピクセル列において、前記第１の視差画像生成制御ステップによって視差画像を生成するように制御されたピクセル列とは異なる複数のピクセル列にて表示される視差画像群を、前記第１の視差画像生成制御ステップによって視差画像群を生成するように制御された時相とは異なる時相のボリュームデータから生成するように制御する第２の視差画像生成制御ステップと、
前記第１の視差画像生成制御ステップ及び前記第２の視差画像生成制御ステップによってそれぞれ生成するように制御された視差画像群をそれぞれ対応するピクセル列にて表示させ、各ピクセル列の視差画像群を時相ごとに更新して表示させる表示制御ステップと、
を含む、画像処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、画像処理システム、装置及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、立体視用メガネ等の専用機器を用いて、２つの視点から撮影された２視差画像を立体視可能なモニタが実用化されている。また、近年、レンチキュラーレンズ等の光線制御子を用いて、複数の視点から撮影された多視差画像（例えば、９視差画像）を裸眼にて立体視可能なモニタが実用化されている。なお、立体視可能なモニタにて表示される２視差画像や９視差画像は、１視点から撮影された画像の奥行き情報を推定し、推定した情報を用いた画像処理により生成される場合もある。

【0003】

一方、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置やＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置、超音波診断装置等の医用画像診断装置では、３次元の医用画像データ（以下、ボリュームデータ）を生成可能な装置が実用化されている。従来、かかる医用画像診断装置により生成されたボリュームデータは、種々の画像処理により２次元画像とされ、汎用モニタ上にて２次元表示される。例えば、医用画像診断装置により生成されたボリュームデータは、ボリュームレンダリング処理により３次元の情報を反映した２次元画像とされ、汎用モニタ上にて２次元表示される。

【0004】

しかしながら、従来技術においては、経時的な多視差画像をリアルタイムで生成して表示する場合に、処理負荷が高く、スムーズに表示することが困難になる場合があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００５−８６４１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明が解決しようとする課題は、経時的な多視差画像をリアルタイムで生成して表示する場合であっても、スムーズに表示することができる画像処理システム、装置及び方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

実施形態の画像処理システムは、第１の視差画像生成制御手段と、第２の視差画像生成制御手段と、表示制御手段とを備える。第１の視差画像生成制御手段は、ボリュームデータに対して所定の視差角ずつ視点位置を移動させてボリュームレンダリング処理を行うことで生成される画像群である視差画像群における１視点位置おきの複数の視差画像を、連続する時相における１時相おきのボリュームデータから生成するように制御する。第２の視差画像生成制御手段は、前記視差画像群において前記第１の視差画像生成制御手段によって視差画像を生成するように制御された視点位置とは異なる視点位置の複数の視差画像を、前記第１の視差画像生成制御手段によって視差画像を生成するように制御された時相とは異なる時相のボリュームデータから生成するように制御する。表示制御手段は、前記視差画像群を視点位置順に配列して出力することで立体視画像を表示する表示部に、前記第１の視差画像生成制御手段及び前記第２の視差画像生成制御手段によってそれぞれ生成するように制御された複数の視差画像を視点位置順に表示させ、各視点位置の視差画像を時相ごとに更新して表示させる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、第１の実施形態に係る画像処理システムの構成例を説明するための図である。

【図2】図２は、２視差画像により立体表示を行なう立体表示モニタの一例を説明するための図である。

【図3】図３は、９視差画像により立体表示を行なう立体表示モニタの一例を説明するための図である。

【図4】図４は、第１の実施形態に係るワークステーションの構成例を説明するための図である。

【図5】図５は、図４に示すレンダリング処理部の構成例を説明するための図である。

【図6】図６は、第１の実施形態に係るボリュームレンダリング処理の一例を説明するための図である。

【図7】図７は、第１の実施形態に係る制御部の構成例を説明するための図である。

【図8】図８は、経時的な多視差画像をリアルタイムで生成して表示する場合の処理負荷について説明するための図である。

【図9】図９は、第１の実施形態に係る第１レンダリング制御部及び第２レンダリング制御部による処理の一例を示す図である。

【図10】図１０は、第１の実施形態に係る表示制御部による処理の一例を説明するための図である。

【図11】図１１は、第１の実施形態に係るワークステーションによる処理の手順を示すフローチャートである。

【図12】図１２は、第２の実施形態に係る第１レンダリング制御部及び第２レンダリング制御部による処理の一例を示す図である。

【図13】図１３は、第２の実施形態に係るワークステーションによる処理の手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照して、画像処理システム及び画像処理装置の実施形態を詳細に説明する。なお、以下では、画像処理装置としての機能を有するワークステーションを含む画像処理システムを実施形態として説明する。ここで、以下の実施形態で用いる用語について説明すると、「視差画像群」とは、ボリュームデータに対して、所定の視差角ずつ視点位置を移動させてボリュームレンダリング処理を行なうことで生成された画像群のことである。すなわち、「視差画像群」は、「視点位置」が異なる複数の「視差画像」から構成される。また、「視差角」とは、「視差画像群」を生成するために設定された各視点位置のうち隣接する視点位置とボリュームデータによって表される空間内の所定位置（例えば、空間の中心）とにより定まる角度のことである。また、「視差数」とは、立体表示モニタにて立体視されるために必要となる「視差画像」の数のことである。また、以下で記載する「９視差画像」とは、９つの「視差画像」から構成される「視差画像群」のことである。また、以下で記載する「２視差画像」とは、２つの「視差画像」から構成される「視差画像群」のことである。

【0010】

（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係る画像処理システムの構成例について説明する。図１は、第１の実施形態に係る画像処理システムの構成例を説明するための図である。

【0011】

図１に示すように、第１の実施形態に係る画像処理システム１は、医用画像診断装置１１０と、画像保管装置１２０と、ワークステーション１３０と、端末装置１４０とを有する。図１に例示する各装置は、例えば、病院内に設置された院内ＬＡＮ（Local Area Network）２により、直接的、又は間接的に相互に通信可能な状態となっている。例えば、画像処理システム１にＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）が導入されている場合、各装置は、ＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communications in Medicine）規格に則って、医用画像等を相互に送受信する。

【0012】

かかる画像処理システム１は、医用画像診断装置１１０により生成された３次元の医用画像データであるボリュームデータから視差画像群を生成し、この視差画像群を立体視可能なモニタに表示することで、病院内に勤務する医師や検査技師に立体視可能な医用画像を提供する。具体的には、第１の実施形態においては、ワークステーション１３０が、ボリュームデータに対して種々の画像処理を行ない、視差画像群を生成する。また、ワークステーション１３０及び端末装置１４０が、立体視可能なモニタを有し、ワークステーション１３０にて生成された視差画像群をこのモニタに表示する。また、画像保管装置１２０は、医用画像診断装置１１０にて生成されたボリュームデータや、ワークステーション１３０にて生成された視差画像群を保管する。すなわち、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、この画像保管装置１２０からボリュームデータや視差画像群を取得し、これを処理したり、モニタに表示したりする。以下、各装置を順に説明する。

【0013】

医用画像診断装置１１０は、Ｘ線診断装置、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置、超音波診断装置、ＳＰＥＣＴ（Single Photon Emission Computed Tomography）装置、ＰＥＴ（Positron Emission computed Tomography）装置、ＳＰＥＣＴ装置とＸ線ＣＴ装置とが一体化されたＳＰＥＣＴ−ＣＴ装置、ＰＥＴ装置とＸ線ＣＴ装置とが一体化されたＰＥＴ−ＣＴ装置、又はこれらの装置群等である。また、第１の実施形態に係る医用画像診断装置１１０は、３次元の医用画像データ（ボリュームデータ）を生成可能である。

【0014】

具体的には、第１の実施形態に係る医用画像診断装置１１０は、被検体を撮影することによりボリュームデータを生成する。例えば、医用画像診断装置１１０は、被検体を撮影することにより投影データやＭＲ信号等のデータを収集し、収集したデータから、被検体の体軸方向に沿った複数のアキシャル面の医用画像データを再構成することで、ボリュームデータを生成する。例えば、医用画像診断装置１１０は、５００枚のアキシャル面の医用画像データを再構成する。この５００枚のアキシャル面の医用画像データ群が、ボリュームデータである。

【0015】

また、第１の実施形態に係る医用画像診断装置１１０は、生成したボリュームデータを画像保管装置１２０に送信する。なお、医用画像診断装置１１０は、ボリュームデータを画像保管装置１２０に送信する際に、付帯情報として、例えば、患者を識別する患者ＩＤ、検査を識別する検査ＩＤ、医用画像診断装置１１０を識別する装置ＩＤ、医用画像診断装置１１０による１回の撮影を識別するシリーズＩＤ等を送信する。

【0016】

画像保管装置１２０は、医用画像を保管するデータベースである。具体的には、第１の実施形態に係る画像保管装置１２０は、医用画像診断装置１１０から送信されたボリュームデータを記憶部に格納し、これを保管する。また、第１の実施形態においては、ワークステーション１３０が、ボリュームデータから視差画像群を生成し、生成した視差画像群を画像保管装置１２０に送信する。このため、画像保管装置１２０は、ワークステーション１３０から送信された視差画像群を記憶部に格納し、これを保管する。なお、本実施形態は、大容量の画像を保管可能なワークステーション１３０を用いることで、図１に例示するワークステーション１３０と画像保管装置１２０とが統合される場合であっても良い。すなわち、本実施形態は、ワークステーション１３０そのものにボリュームデータもしくは視差画像群を記憶させる場合であっても良い。

【0017】

なお、第１の実施形態において、画像保管装置１２０に保管されたボリュームデータや視差画像群は、患者ＩＤ、検査ＩＤ、装置ＩＤ、シリーズＩＤ等と対応付けて保管される。このため、ワークステーション１３０や端末装置１４０は、患者ＩＤ、検査ＩＤ、装置ＩＤ、シリーズＩＤ等を用いた検索を行なうことで、必要なボリュームデータや視差画像群を画像保管装置１２０から取得する。

【0018】

ワークステーション１３０は、医用画像に対して画像処理を行なう画像処理装置である。具体的には、第１の実施形態に係るワークステーション１３０は、画像保管装置１２０から取得したボリュームデータに対して種々のレンダリング処理を行ない、視差画像群を生成する。視差画像群とは、複数の視点から撮影された複数の視差画像のことであり、例えば、９視差画像を裸眼にて立体視可能なモニタにて表示される視差画像群とは、視点位置が異なる９つの視差画像のことである。

【0019】

また、第１の実施形態に係るワークステーション１３０は、表示部として、立体視可能なモニタ（以下、立体表示モニタ）を有する。ワークステーション１３０は、視差画像群を生成し、生成した視差画像群を立体表示モニタに表示する。この結果、ワークステーション１３０の操作者は、立体表示モニタに表示された立体視可能な医用画像を確認しながら、視差画像群生成のための操作を行なうことができる。

【0020】

また、ワークステーション１３０は、生成した視差画像群を画像保管装置１２０に送信する。なお、ワークステーション１３０は、視差画像群を画像保管装置１２０に送信する際に、付帯情報として、例えば、患者ＩＤ、検査ＩＤ、装置ＩＤ、シリーズＩＤ等を送信する。また、視差画像群を画像保管装置１２０に送信する際に送信される付帯情報としては、視差画像群に関する付帯情報も挙げられる。視差画像群に関する付帯情報としては、視差画像の枚数（例えば、「９」）や、視差画像の解像度（例えば、「４６６×３５０画素」）等がある。

【0021】

ここで、第１の実施形態に係るワークステーション１３０は、経時的に多視差画像を生成して表示する場合に、連続する時相データ間で異なる視差位置の視差画像を交互に生成して表示することで、経時的な多視差画像をリアルタイムで生成して表示する場合であっても、スムーズに表示ことを可能にする。この点については、後に詳述する。

【0022】

端末装置１４０は、病院内に勤務する医師や検査技師に医用画像を閲覧させるための装置である。例えば、端末装置１４０は、病院内に勤務する医師や検査技師により操作されるＰＣ（Personal Computer）やタブレット式ＰＣ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、携帯電話等である。具体的には、第１の実施形態に係る端末装置１４０は、表示部として立体表示モニタを有する。また、端末装置１４０は、画像保管装置１２０から視差画像群を取得し、取得した視差画像群を立体表示モニタに表示する。この結果、観察者である医師や検査技師は、立体視可能な医用画像を閲覧することができる。

【0023】

ここで、ワークステーション１３０や端末装置１４０が有する立体表示モニタについて説明する。現在最も普及している一般的な汎用モニタは、２次元画像を２次元で表示するものであり、２次元画像を立体表示することができない。仮に、観察者が汎用モニタにて立体視を要望する場合、汎用モニタに対して画像を出力する装置は、平行法や交差法により観察者が立体視可能な２視差画像を並列表示させる必要がある。又は、汎用モニタに対して画像を出力する装置は、例えば、左目用の部分に赤色のセロハンが取り付けられ、右目用の部分に青色のセロハンが取り付けられたメガネを用いて余色法により観察者が立体視可能な画像を表示する必要がある。

【0024】

一方、立体表示モニタとしては、立体視用メガネ等の専用機器を用いることで、２視差画像（両眼視差画像とも称する）を立体視可能とするものがある。

【0025】

図２は、２視差画像により立体表示を行なう立体表示モニタの一例を説明するための図である。図２に示す一例は、シャッター方式により立体表示を行なう立体表示モニタであり、モニタを観察する観察者が装着する立体視用メガネとしてシャッターメガネが用いられる。かかる立体表示モニタは、モニタにて２視差画像を交互に出射する。例えば、図２の（Ａ）に示すモニタは、左目用の画像と右目用の画像を、１２０Ｈｚにて交互に出射する。ここで、モニタには、図２の（Ａ）に示すように、赤外線出射部が設置され、赤外線出射部は、画像が切り替わるタイミングに合わせて赤外線の出射を制御する。

【0026】

また、赤外線出射部から出射された赤外線は、図２の（Ａ）に示すシャッターメガネの赤外線受光部により受光される。シャッターメガネの左右それぞれの枠には、シャッターが取り付けられており、シャッターメガネは、赤外線受光部が赤外線を受光したタイミングに合わせて左右のシャッターそれぞれの透過状態及び遮光状態を交互に切り替える。以下、シャッターにおける透過状態及び遮光状態の切り替え処理について説明する。

【0027】

各シャッターは、図２の（Ｂ）に示すように、入射側の偏光板と出射側の偏光板とを有し、更に、入射側の偏光板と出射側の偏光板との間に液晶相を有する。また、入射側の偏光板と出射側の偏光板とは、図２の（Ｂ）に示すように、互いに直交している。ここで、図２の（Ｂ）に示すように、電圧が印加されていない「ＯＦＦ」の状態では、入射側の偏光板を通った光は、液晶層の作用により９０度回転し、出射側の偏光板を透過する。すなわち、電圧が印加されていないシャッターは、透過状態となる。

【0028】

一方、図２の（Ｂ）に示すように、電圧が印加された「ＯＮ」の状態では、液晶層の液晶分子による偏光回転作用が消失するため、入射側の偏光板を通った光は、出射側の偏光板で遮られてしまう。すなわち、電圧が印加されたシャッターは、遮光状態となる。

【0029】

そこで、例えば、赤外線出射部は、モニタ上に左目用の画像が表示されている期間、赤外線を出射する。そして、赤外線受光部は、赤外線を受光している期間、左目のシャッターに電圧を印加せず、右目のシャッターに電圧を印加させる。これにより、図２の（Ａ）に示すように、右目のシャッターが遮光状態となり、左目のシャッターが透過状態となるため、観察者の左目に左目用の画像が入射する。一方、赤外線出射部は、モニタ上に右目用の画像が表示されている期間、赤外線の出射を停止する。そして、赤外線受光部は、赤外線が受光されない期間、右目のシャッターに電圧を印加せず、左目のシャッターに電圧を印加させる。これにより、左目のシャッターが遮光状態となり、右目のシャッターが透過状態であるため、観察者の右目に右目用の画像が入射する。このように、図２に示す立体表示モニタは、モニタに表示される画像とシャッターの状態を連動させて切り替えることで、観察者が立体視可能な画像を表示させる。なお、２視差画像を立体視可能な立体表示モニタとしては、上記のシャッター方式以外にも、偏光メガネ方式を採用したモニタも知られている。

【0030】

更に、近年実用化された立体表示モニタとしては、レンチキュラーレンズ等の光線制御子を用いることで、例えば、９視差画像等の多視差画像を観察者が裸眼にて立体視可能とするものがある。かかる立体表示モニタは、両眼視差による立体視を可能とし、更に、観察者の視点移動に合わせて観察される映像も変化する運動視差による立体視も可能とする。

【0031】

図３は、９視差画像により立体表示を行なう立体表示モニタの一例を説明するための図である。図３に示す立体表示モニタには、液晶パネル等の平面状の表示面２００の前面に、光線制御子が配置される。例えば、図３に示す立体表示モニタには、光線制御子として、光学開口が垂直方向に延びる垂直レンチキュラーシート２０１が表示面２００の前面に貼り付けられている。

【0032】

表示面２００には、図３に示すように、縦横比が３：１であり、縦方向にサブ画素である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３つが配置された画素２０２がマトリクス状に配置される。図３に示す立体表示モニタは、９つの画像により構成される９視差画像を、所定フォーマット（例えば格子状）に配置した中間画像に変換したうえで、表示面２００に出力する。すなわち、図３に示す立体表示モニタは、９視差画像にて同一位置にある９つの画素それぞれを、９列の画素２０２に割り振って出力させる。９列の画素２０２は、視点位置の異なる９つの画像を同時に表示する単位画素群２０３となる。

【0033】

表示面２００において単位画素群２０３として同時に出力された９視差画像は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）バックライトにより平行光として放射され、更に、垂直レンチキュラーシート２０１により、多方向に放射される。９視差画像の各画素の光が多方向に放射されることにより、観察者の右目及び左目に入射する光は、観察者の位置（視点の位置）に連動して変化する。すなわち、観察者の見る角度により、右目に入射する視差画像と左目に入射する視差画像とは、視差角が異なる。これにより、観察者は、例えば、図３に示す９つの位置それぞれにおいて、撮影対象を立体的に視認できる。また、観察者は、例えば、図３に示す「５」の位置において、撮影対象に対して正対した状態で立体的に視認できるとともに、図３に示す「５」以外それぞれの位置において、撮影対象の向きを変化させた状態で立体的に視認できる。なお、図３に示す立体表示モニタは、あくまでも一例である。９視差画像を表示する立体表示モニタは、図３に示すように、「ＲＲＲ・・・、ＧＧＧ・・・、ＢＢＢ・・・」の横ストライプ液晶である場合であっても良いし、「ＲＧＢＲＧＢ・・・」の縦ストライプ液晶である場合であっても良い。また、図３に示す立体表示モニタは、図３に示すように、レンチキュラーシートが垂直となる縦レンズ方式である場合であっても良いし、レンチキュラーシートが斜めとなる斜めレンズ方式である場合であっても良い。

【0034】

ここまで、第１の実施形態に係る画像処理システム１の構成例について簡単に説明した。なお、上述した画像処理システム１は、ＰＡＣＳが導入されている場合にその適用が限られるものではない。例えば、画像処理システム１は、医用画像が添付された電子カルテを管理する電子カルテシステムが導入されている場合にも、同様に適用される。この場合、画像保管装置１２０は、電子カルテを保管するデータベースである。また、例えば、画像処理システム１は、ＨＩＳ（Hospital Information System）、ＲＩＳ（Radiology Information System）が導入されている場合にも、同様に適用される。また、画像処理システム１は、上述した構成例に限られるものではない。各装置が有する機能やその分担は、運用の形態に応じて適宜変更されてよい。

【0035】

次に、第１の実施形態に係るワークステーションの構成例について図４を用いて説明する。図４は、第１の実施形態に係るワークステーションの構成例を説明するための図である。なお、以下において、「視差画像群」とは、ボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行なうことで生成された立体視用の画像群のことである。また、「視差画像」とは、「視差画像群」を構成する個々の画像のことである。すなわち、「視差画像群」は、視点位置が異なる複数の「視差画像」から構成される。

【0036】

第１の実施形態に係るワークステーション１３０は、画像処理等に適した高性能なコンピュータであり、図４に示すように、入力部１３１と、表示部１３２と、通信部１３３と、記憶部１３４と、制御部１３５と、レンダリング処理部１３６とを有する。なお、以下では、ワークステーション１３０が画像処理等に適した高性能なコンピュータである場合を用いて説明するが、これに限定されるものではなく、任意の情報処理装置であって良い。例えば、任意のパーソナルコンピュータであっても良い。

【0037】

入力部１３１は、マウス、キーボード、トラックボール等であり、ワークステーション１３０に対する各種操作の入力を操作者から受け付ける。具体的には、第１の実施形態に係る入力部１３１は、レンダリング処理の対象となるボリュームデータを画像保管装置１２０から取得するための情報の入力を受け付ける。例えば、入力部１３１は、患者ＩＤ、検査ＩＤ、装置ＩＤ、シリーズＩＤ等の入力を受け付ける。また、第１の実施形態に係る入力部１３１は、レンダリング処理に関する条件（以下、レンダリング条件）の入力を受け付ける。

【0038】

表示部１３２は、立体表示モニタとしての液晶パネル等であり、各種情報を表示する。具体的には、第１の実施形態に係る表示部１３２は、操作者から各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）や、視差画像群等を表示する。通信部１３３は、ＮＩＣ（Network Interface Card）等であり、他の装置との間で通信を行う。

【0039】

記憶部１３４は、ハードディスク、半導体メモリ素子等であり、各種情報を記憶する。具体的には、第１の実施形態に係る記憶部１３４は、通信部１３３を介して画像保管装置１２０から取得したボリュームデータを記憶する。また、第１の実施形態に係る記憶部１３４は、レンダリング処理中のボリュームデータや、レンダリング処理により生成された視差画像群等を記憶する。

【0040】

制御部１３５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の電子回路、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路であり、ワークステーション１３０の全体制御を行なう。

【0041】

例えば、第１の実施形態に係る制御部１３５は、表示部１３２に対するＧＵＩの表示や視差画像群の表示を制御する。また、例えば、制御部１３５は、画像保管装置１２０との間で通信部１３３を介して行なわれるボリュームデータや視差画像群の送受信を制御する。また、例えば、制御部１３５は、レンダリング処理部１３６によるレンダリング処理を制御する。また、例えば、制御部１３５は、ボリュームデータの記憶部１３４からの読み込みや、視差画像群の記憶部１３４への格納を制御する。

【0042】

ここで、第１の実施形態において、ワークステーション１３０の制御部１３５は、レンダリング処理部１３６によるレンダリング処理を制御し、レンダリング処理部１３６と共働することで、連続する時相データ間で異なる視差位置の視差画像を交互に生成して、表示部１３２に表示させる。この点については、後に詳述する。

【0043】

レンダリング処理部１３６は、制御部１３５による制御の下、画像保管装置１２０から取得したボリュームデータに対して種々のレンダリング処理を行ない、視差画像群を生成する。具体的には、第１の実施形態に係るレンダリング処理部１３６は、記憶部１３４からボリュームデータを読み込み、このボリュームデータに対して、まず前処理を行なう。次に、レンダリング処理部１３６は、前処理後のボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行ない、視差画像群を生成する。続いて、レンダリング処理部１３６は、各種情報（目盛り、患者名、検査項目等）が描出された２次元画像を生成し、これを視差画像群それぞれに対して重畳することで、出力用の２次元画像を生成する。そして、レンダリング処理部１３６は、生成した視差画像群や出力用の２次元画像を記憶部１３４に格納する。なお、第１の実施形態において、レンダリング処理とは、ボリュームデータに対して行なう画像処理全体のことであり、ボリュームレンダリング処理とは、レンダリング処理の内、３次元の情報を反映した２次元画像を生成する処理のことである。レンダリング処理により生成される医用画像とは、例えば、視差画像が該当する。

【0044】

図５は、図４に示すレンダリング処理部の構成例を説明するための図である。図５に示すように、レンダリング処理部１３６は、前処理部１３６１と、３次元画像処理部１３６２と、２次元画像処理部１３６３とを有する。前処理部１３６１が、ボリュームデータに対する前処理を行い、３次元画像処理部１３６２が、前処理後のボリュームデータから視差画像群を生成し、２次元画像処理部１３６３が、視差画像群に各種情報が重畳された出力用の２次元画像を生成する。以下、各部を順に説明する。

【0045】

前処理部１３６１は、ボリュームデータに対してレンダリング処理を行なう際に、種々の前処理を行なう処理部であり、画像補正処理部１３６１ａと、３次元物体フュージョン部１３６１ｅと、３次元物体表示領域設定部１３６１ｆとを有する。

【0046】

画像補正処理部１３６１ａは、２種類のボリュームデータを１つのボリュームデータとして処理する際に画像補正処理を行なう処理部であり、図５に示すように、歪み補正処理部１３６１ｂ、体動補正処理部１３６１ｃ及び画像間位置合わせ処理部１３６１ｄを有する。例えば、画像補正処理部１３６１ａは、ＰＥＴ−ＣＴ装置により生成されたＰＥＴ画像のボリュームデータとＸ線ＣＴ画像のボリュームデータとを１つのボリュームデータとして処理する際に画像補正処理を行なう。或いは、画像補正処理部１３６１ａは、ＭＲＩ装置により生成されたＴ１強調画像のボリュームデータとＴ２強調画像のボリュームデータとを１つのボリュームデータとして処理する際に画像補正処理を行なう。

【0047】

また、歪み補正処理部１３６１ｂは、個々のボリュームデータにおいて、医用画像診断装置１１０によるデータ収集時の収集条件に起因するデータの歪みを補正する。また、体動補正処理部１３６１ｃは、個々のボリュームデータを生成するために用いられたデータの収集時期における被検体の体動に起因する移動を補正する。また、画像間位置合わせ処理部１３６１ｄは、歪み補正処理部１３６１ｂ及び体動補正処理部１３６１ｃによる補正処理が行なわれた２つのボリュームデータ間で、例えば、相互相関法等を用いた位置合わせ（Registration）を行なう。

【0048】

３次元物体フュージョン部１３６１ｅは、画像間位置合わせ処理部１３６１ｄにより位置合わせが行なわれた複数のボリュームデータをフュージョンさせる。なお、画像補正処理部１３６１ａ及び３次元物体フュージョン部１３６１ｅの処理は、単一のボリュームデータに対してレンダリング処理を行なう場合、省略される。

【0049】

３次元物体表示領域設定部１３６１ｆは、操作者により指定された表示対象臓器に対応する表示領域を設定する処理部であり、セグメンテーション処理部１３６１ｇを有する。セグメンテーション処理部１３６１ｇは、操作者により指定された心臓、肺、血管等の臓器を、例えば、ボリュームデータの画素値（ボクセル値）に基づく領域拡張法により抽出する処理部である。

【0050】

なお、セグメンテーション処理部１３６１ｇは、操作者により表示対象臓器が指定されなかった場合、セグメンテーション処理を行なわない。また、セグメンテーション処理部１３６１ｇは、操作者により表示対象臓器が複数指定された場合、該当する複数の臓器を抽出する。また、セグメンテーション処理部１３６１ｇの処理は、レンダリング画像を参照した操作者の微調整要求により再度実行される場合もある。

【0051】

３次元画像処理部１３６２は、前処理部１３６１が処理を行なった前処理後のボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行なう。ボリュームレンダリング処理を行なう処理部として、３次元画像処理部１３６２は、投影方法設定部１３６２ａと、３次元幾何変換処理部１３６２ｂと、３次元物体アピアランス処理部１３６２ｆと、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋとを有する。

【0052】

投影方法設定部１３６２ａは、視差画像群を生成するための投影方法を決定する。例えば、投影方法設定部１３６２ａは、ボリュームレンダリング処理を平行投影法により実行するか、透視投影法により実行するかを決定する。

【0053】

３次元幾何変換処理部１３６２ｂは、ボリュームレンダリング処理が実行されるボリュームデータを３次元幾何学的に変換するための情報を決定する処理部であり、平行移動処理部１３６２ｃ、回転処理部１３６２ｄ及び拡大縮小処理部１３６２ｅを有する。平行移動処理部１３６２ｃは、ボリュームレンダリング処理を行なう際の視点位置が平行移動された場合に、ボリュームデータを平行移動させる移動量を決定する処理部であり、回転処理部１３６２ｄは、ボリュームレンダリング処理を行なう際の視点位置が回転移動された場合に、ボリュームデータを回転移動させる移動量を決定する処理部である。また、拡大縮小処理部１３６２ｅは、視差画像群の拡大や縮小が要求された場合に、ボリュームデータの拡大率や縮小率を決定する処理部である。

【0054】

３次元物体アピアランス処理部１３６２ｆは、３次元物体色彩処理部１３６２ｇ、３次元物体不透明度処理部１３６２ｈ、３次元物体材質処理部１３６２ｉ及び３次元仮想空間光源処理部１３６２ｊを有する。３次元物体アピアランス処理部１３６２ｆは、これらの処理部により、例えば、操作者の要求に応じて、表示される視差画像群の表示状態を決定する処理を行なう。

【0055】

３次元物体色彩処理部１３６２ｇは、ボリュームデータにてセグメンテーションされた各領域に対して着色される色彩を決定する処理部である。３次元物体不透明度処理部１３６２ｈは、ボリュームデータにてセグメンテーションされた各領域を構成する各ボクセルの不透過度（Opacity）を決定する処理部である。なお、ボリュームデータにおいて不透過度が「１００％」とされた領域の後方の領域は、視差画像群において描出されないこととなる。また、ボリュームデータにおいて不透過度が「０％」とされた領域は、視差画像群において描出されないこととなる。

【0056】

３次元物体材質処理部１３６２ｉは、ボリュームデータにてセグメンテーションされた各領域の材質を決定することで、この領域が描出される際の質感を調整する処理部である。３次元仮想空間光源処理部１３６２ｊは、ボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行なう際に、３次元仮想空間に設置する仮想光源の位置や、仮想光源の種類を決定する処理部である。仮想光源の種類としては、無限遠から平行な光線を照射する光源や、視点から放射状の光線を照射する光源等が挙げられる。

【0057】

３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、ボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行ない、視差画像群を生成する。また、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、ボリュームレンダリング処理を行なう際、必要に応じて、投影方法設定部１３６２ａ、３次元幾何変換処理部１３６２ｂ、３次元物体アピアランス処理部１３６２ｆにより決定された各種情報を用いる。

【0058】

ここで、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋによるボリュームレンダリング処理は、レンダリング条件に従って行なわれることになる。例えば、レンダリング条件は、「平行投影法」又は「透視投影法」である。また、例えば、レンダリング条件は、「基準の視点位置及び視差角」である。また、例えば、レンダリング条件は、「視点位置の平行移動」、「視点位置の回転移動」、「視差画像群の拡大」、「視差画像群の縮小」である。また、例えば、レンダリング条件は、「着色される色彩」、「透過度」、「質感」、「仮想光源の位置」、「仮想光源の種類」である。このようなレンダリング条件は、入力部１３１を介して操作者から受け付ける場合や、初期設定される場合が考えられる。いずれの場合も、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、制御部１３５からレンダリング条件を受け付け、このレンダリング条件に従って、ボリュームデータに対するボリュームレンダリング処理を行なう。また、このとき、上述した投影方法設定部１３６２ａ、３次元幾何変換処理部１３６２ｂ、３次元物体アピアランス処理部１３６２ｆが、このレンダリング条件に従って必要な各種情報を決定するので、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、決定されたこれらの各種情報を用いて視差画像群を生成する。

【0059】

図６は、第１の実施形態に係るボリュームレンダリング処理の一例を説明するための図である。例えば、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋが、図６の「９視差画像生成方式（１）」に示すように、レンダリング条件として、平行投影法を受け付け、更に、基準の視点位置（５）と視差角「１度」とを受け付けたとする。かかる場合、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、視差角が「１度」おきとなるように、視点の位置を（１）〜（９）に平行移動して、平行投影法により視差角（視線方向間の角度）が１度ずつ異なる９つの視差画像を生成する。なお、平行投影法を行なう場合、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、視線方向に沿って無限遠から平行な光線を照射する光源を設定する。

【0060】

或いは、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋが、図６の「９視差画像生成方式（２）」に示すように、レンダリング条件として、透視投影法を受け付け、更に、基準の視点位置（５）と視差角「１度」とを受け付けたとする。かかる場合、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、ボリュームデータの中心（重心）を中心に視差角が「１度」おきとなるように、視点の位置を（１）〜（９）に回転移動して、透視投影法により視差角が１度ずつ異なる９つの視差画像を生成する。なお、透視投影法を行なう場合、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、視線方向を中心に光を３次元的に放射状に照射する点光源や面光源を各視点にて設定する。また、透視投影法を行なう場合、レンダリング条件によっては、視点（１）〜（９）は、平行移動される場合であってもよい。

【0061】

なお、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、表示されるボリュームレンダリング画像の縦方向に対しては、視線方向を中心に光を２次元的に放射状に照射し、表示されるボリュームレンダリング画像の横方向に対しては、視線方向に沿って無限遠から平行な光線を照射する光源を設定することで、平行投影法と透視投影法とを併用したボリュームレンダリング処理を行なってもよい。

【0062】

このようにして生成された９つの視差画像が、視差画像群である。第１の実施形態において、９つの視差画像は、例えば制御部１３５により所定フォーマット（例えば格子状）に配置した中間画像に変換され、立体表示モニタとしての表示部１３２に出力される。すると、ワークステーション１３０の操作者は、立体表示モニタに表示された立体視可能な医用画像を確認しながら、視差画像群生成のための操作を行なうことができる。

【0063】

なお、図６の例では、レンダリング条件として、投影方法、基準の視点位置及び視差角を受け付けた場合を説明したが、レンダリング条件として、他の条件を受け付けた場合も同様に、３次元仮想空間レンダリング部１３６２ｋは、それぞれのレンダリング条件を反映しつつ、視差画像群を生成する。

【0064】

続いて、３次元画像処理部１３６２がボリュームデータから生成した視差画像群は、アンダーレイ（Underlay）とされる。そして、各種情報（目盛り、患者名、検査項目等）が描出されたオーバーレイ（Overlay）がアンダーレイに対して重畳されることで、出力用の２次元画像とされる。２次元画像処理部１３６３は、オーバーレイ及びアンダーレイに対して画像処理を行なうことで、出力用の２次元画像を生成する処理部であり、図５に示すように、２次元物体描画部１３６３ａ、２次元幾何変換処理部１３６３ｂ及び輝度調整部１３６３ｃを有する。例えば、２次元画像処理部１３６３は、出力用の２次元画像の生成処理に要する負荷を軽減するために、９枚の視差画像（アンダーレイ）のそれぞれに対して１枚のオーバーレイを重畳することで、出力用の２次元画像を９枚、生成する。

【0065】

２次元物体描画部１３６３ａは、オーバーレイに描出される各種情報を描画する処理部であり、２次元幾何変換処理部１３６３ｂは、オーバーレイに描出される各種情報の位置を平行移動処理又は回転移動処理したり、オーバーレイに描出される各種情報の拡大処理又は縮小処理したりする処理部である。

【0066】

また、輝度調整部１３６３ｃは、輝度変換処理を行なう処理部であり、例えば、出力先の立体表示モニタの諧調や、ウィンドウ幅（ＷＷ：Window Width）、ウィンドウレベル（ＷＬ：Window Level）等の画像処理用のパラメータに応じて、オーバーレイ及びアンダーレイの輝度を調整する処理部である。

【0067】

このようにして生成された出力用の２次元画像は、例えば制御部１３５により一旦記憶部１３４に格納され、その後、通信部１３３を介して画像保管装置１２０に送信される。例えば、端末装置１４０が、画像保管装置１２０からこの出力用の２次元画像を取得し、所定フォーマット（例えば格子状）に配置した中間画像に変換した上で立体表示モニタに表示すると、観察者である医師や検査技師は、各種情報（目盛り、患者名、検査項目等）が描出された状態で、立体視可能な医用画像を閲覧することができる。

【0068】

さて、上述したように、レンダリング処理部１３６は、制御部１３５による制御の下、ボリュームデータから視差画像群を生成する。そこで、次に、第１の実施形態に係る制御部１３５について詳細に説明する。図７は、第１の実施形態に係る制御部１３５の構成例を説明するための図である。図７に示すように、制御部１３５は、第１レンダリング制御部１３５１と、第２レンダリング制御部１３５２と、表示制御部１３５３とを有し、連続する時相データ間で異なる視差位置の視差画像を交互に生成して表示するように制御する。

【0069】

ここで、まず、経時的な多視差画像をリアルタイムで生成して表示する場合の処理負荷について説明する。図８は、経時的な多視差画像をリアルタイムで生成して表示する場合の処理負荷について説明するための図である。ここで、図８においては、２３時相のボリュームデータから９視差用の裸眼３Ｄモニタに表示するための視差画像を生成する場合について示している。かかる場合には、２３時相のボリュームデータそれぞれから９視差の視差画像を生成することとなる。例えば、図８の２１時相目と２２時相目に示すように、１つの時相に対して（１）〜（９）に示す９つの視差画像を生成して、生成した９つの視差画像を時相ごとに連続して表示するように制御することとなる。従って、経時的な多視差画像をリアルタイムで生成して表示する場合には、処理負荷が高くなり、スムーズに表示することが困難になる場合があった。

【0070】

そこで、本願では、図７に示す第１レンダリング制御部１３５１、第２レンダリング制御部１３５２及び表示制御部１３５３の制御により、経時的な多視差画像をリアルタイムで生成して表示する場合であっても、スムーズに表示することを可能にする。

【0071】

第１レンダリング制御部１３５１は、連続する時相ごとのボリュームデータから任意の視差数の多視差画像をそれぞれ生成する場合に、多視差画像を示す視差画像群の表示部１３２の画素に対する配置状態において、所定の位置に配置される視差画像を任意の時相おきのボリュームデータから生成するように制御する。例えば、第１レンダリング制御部１３５１は、視差画像群の配置状態において、奇数番目に位置する視差画像を１時相おきのボリュームデータから生成するようにレンダリング処理部１３６を制御する。

【0072】

第２レンダリング制御部１３５２は、前記視差画像群の表示部１３２の画素に対する配置状態において第１レンダリング制御部１３５１によって視差画像を生成するように制御された位置とは異なる位置に配置される視差画像を、第１レンダリング制御部１３５１によって視差画像を生成するように制御された時相とは異なる時相のボリュームデータから生成するように制御する。例えば、第２レンダリング制御部１３５２は、視差画像群の配置状態において、偶数番目に位置する視差画像を生成するようにレンダリング処理部１３６を制御する。

【0073】

図９は、第１の実施形態に係る第１レンダリング制御部１３５１及び第２レンダリング制御部１３５２による処理の一例を示す図である。ここで、図９においては、２３時相のボリュームデータから９視差用の裸眼３Ｄモニタに表示するための視差画像を生成する場合について示している。例えば、第１レンダリング制御部１３５１は、図９の２１時相目に示すように、２１時相目のボリュームデータから（１）、（３）、（５）、（７）及び（９）の位置の視差画像を生成するようにレンダリング処理部１３６を制御する。なお、図示していないが、第１レンダリング制御部１３５１は、図９の２１時相目に示すのと同様に、１、３、５、７、９、１１、１３、１５、１７、１９及び２３時相目のボリュームデータから（１）、（３）、（５）、（７）及び（９）の位置の視差画像を生成するようにレンダリング処理部１３６を制御する。ここで、多視差画像の表示開始時相である１時相目については、（１）〜（９）の位置の視差画像を生成する場合であってもよい。このようにすることで、経時的に多視差画像を表示する際の開始時の画像として視差画像が間引きされていない画像を表示することが可能になる。

【0074】

また、例えば、第２レンダリング制御部１３５２は、図９の２２時相目に示すように、２２時相目のボリュームデータから（２）、（４）、（６）及び（８）の位置の視差画像を生成するようにレンダリング処理部１３６を制御する。なお、図示していないが、第２レンダリング制御部１３５２は、図９の２２時相目に示すのと同様に、２、４、６、８、１０、１２、１４、１６、１８及び２０時相目のボリュームデータから（２）、（４）、（６）及び（８）の位置の視差画像を生成するようにレンダリング処理部１３６を制御する。

【0075】

図７に戻って、表示制御部１３５３は、第１レンダリング制御部１３５１及び第２レンダリング制御部１３５２によって生成するように制御された視差画像群を、時相順に表示部１３２に表示させる。具体的には、表示制御部１３５３は、第１レンダリング制御部１３５１によって生成するように制御された視差画像群と、第２レンダリング制御部１３５２によって生成するように制御された視差画像群とを、交互に更新して表示させる。図１０は、第１の実施形態に係る表示制御部１３５３による処理の一例を説明するための図である。ここで、図１０においては、表示部１３２の表示面に備えられた９列の画素１〜９に対して、時相Ｔ０〜Ｔ２の視差画像群が更新される状態について示す。なお、時相Ｔ０は、表示開始の時相であり、Ｔ１、Ｔ２は、Ｔ０から順に経過した時相である。

【0076】

例えば、第１レンダリング制御部１３５１及び第２レンダリング制御部１３５２の制御によって図１０に示すＴ０〜Ｔ２の視差画像群が生成されると、表示制御部１３５３は、まず、Ｔ０の視差画像（１）〜（９）をそれぞれ１〜９の画素に表示出力させる。そして、表示制御部１３５３は、時相Ｔ１の視差画像（１）、（３）、（５）、（７）及び（９）をそれぞれ１、３、５、７及び９の画素に表示出力させる。この時、表示制御部１３５３は、２、４、６及び８の画素にて表示出力されている時相Ｔ０の視差画像（２）、（４）、（６）及び（８）については、継続して表示出力させる。

【0077】

続いて、表示制御部１３５３は、時相Ｔ２の視差画像（２）、（４）、（６）及び（８）をそれぞれ２、４、６及び８の画素に表示出力させる。この時、表示制御部１３５３は、１、３、５、７及び９の画素にて表示出力されている時相Ｔ１の視差画像（１）、（３）、（５）、（７）及び（９）については、継続して表示出力させる。すなわち、表示制御部１３５３は、時相ごとに生成された視差画像群を交互に更新させて、表示部１３２に表示させる。

【0078】

なお、上記した視差画像群の更新は、あくまでも一例であり、視差画像群の更新は任意に設定することが可能である。例えば、表示制御部１３５２は、表示開始の視差画像群として、図１０に示す時相Ｔ１の視差画像（１）、（３）、（５）、（７）及び（９）をそれぞれ１、３、５、７及び９の画素に表示出力させるとともに、時相Ｔ２の視差画像（２）、（４）、（６）及び（８）をそれぞれ２、４、６及び８の画素に表示出力させる。そして、表示制御部１３５２は、後の時相の視差画像群を交互に更新させて、表示部１３２に表示させる。このような視差画像群の更新は、例えば、視差画像群を更新する際の時差（例えば、時相Ｔ１と時相Ｔ２との時差）に基づいて設定されてもよい。

【0079】

次に、図１１を用いて、第１の実施形態に係るワークステーション１３０の処理について説明する。図１１は、第１の実施形態に係るワークステーション１３０による処理の手順を示すフローチャートである。図１１に示すように、第１の実施形態に係るワークステーション１３０においては、経時的に多視差画像を生成して表示する旨の要求を受付けると（ステップＳ１０１肯定）、制御部１３５は、連続する時相データ間で異なる視差位置の視差画像を交互に生成して表示するための表示モードがＯＮになっているか否かを判定する（ステップＳ１０２）。

【0080】

ここで、表示モードがＯＮの場合には（ステップＳ１０２肯定）、第１レンダリング制御部１３５１は、奇数の視差位置の視差画像を１時相おきに生成するようにレンダリング処理部１３６を制御する（ステップＳ１０３）。

【0081】

そして、第２レンダリング制御部１３５２は、第１レンダリング制御部１３５１によって視差画像を生成するように制御されていない時相において、偶数の視差位置の視差画像を生成するようにレンダリング処理部１３６を制御する（ステップＳ１０４）。

【0082】

続いて、表示制御部１３６３は、第１レンダリング制御部１３５１の制御によって生成された視差画像と、第２レンダリング制御部１３５２の制御によって生成された視差画像とを交互に更新させながら表示部１３２に表示させて（ステップＳ１０５）、処理を終了する。なお、第１の実施形態に係るワークステーション１３０は、経時的に多視差画像を生成して表示する旨の要求を受付けるまで、待機状態である（ステップＳ１０１否定）。

【0083】

一方、表示モードがＯＦＦの場合には（ステップＳ１０２否定）、制御部１３５は、時相ごとに、視差数と同数の視差画像を生成するようにレンダリング処理部１３６を制御して（ステップＳ１０６）、処理を終了する。

【0084】

上述したように、第１の実施形態によれば、第１レンダリング制御部１３５１は、連続する時相ごとのボリュームデータから任意の視差数の多視差画像をそれぞれ生成する場合に、多視差画像を示す視差画像群の表示部１３２の画素に対する配置状態において、所定の位置に配置される視差画像を任意の時相おきのボリュームデータから生成するように制御する。そして、第２レンダリング制御部１３５２は、視差画像群の表示部１３２の画素に対する配置状態において、第１レンダリング制御部１３５１によって視差画像を生成するように制御された位置とは異なる位置に配置される視差画像を、第１レンダリング制御部１３５１によって視差画像を生成するように制御された時相とは異なる時相のボリュームデータから生成するように制御する。そして、表示制御部１３５３は、第１レンダリング制御部１３５１及び第２レンダリング制御部１３５２によって生成するように制御された視差画像群を、時相順に表示部１３２に表示させる。従って、第１の実施形態に係るワークステーション１３０は、１つの時相におけるレンダリング処理の回数を減少させるとともに、表示出力させる視差画像の更新数も減少させることができ、経時的な多視差画像をリアルタイムで生成して表示する場合であっても、スムーズに表示することを可能にする。

【0085】

また、第１の実施形態によれば、第１レンダリング制御部１３５１は、視差画像群の表示部１３２の画素に対する配置状態において、奇数番目に位置する視差画像を１時相おきのボリュームデータから生成するように制御する。そして、第２レンダリング制御部１３５２は、視差画像群の表示部１３２の画素に対する配置状態において、偶数番目に位置する視差画像を生成する。従って、第１の実施形態に係るワークステーション１３０は、表示される画像に対して操作者が違和感を抱くことがない画像を生成することを可能にする。

【0086】

また、第１の実施形態によれば、表示制御部１３５３は、第１レンダリング制御部１３５１によって生成するように制御された視差画像群と、第２レンダリング制御部１３５２によって生成するように制御された視差画像群とを時相ごとに更新して表示させる。従って、第１の実施形態に係るワークステーション１３０は、経時的な多視差画像をリアルタイムで生成して表示する場合であっても、よりスムーズに表示することを可能にする。

【0087】

（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、単位画素群２０３の中の１つの画素にて表示出力される視差画像を任意の時相ごとに更新する場合について説明した。第２の実施形態では、単位画素群２０３にて表示出力される視差画像群を任意の時相ごとに更新する場合について説明する。なお、第２の実施形態では、図７に示す第１の実施形態に係る制御部１３５と同一の構成を有する。そこで、第２の実施形態においては、単位画素群２０３にて表示出力される視差画像群を任意の時相ごとに更新する制御部を、第１レンダリング制御部１３５１ａ及び第２レンダリング制御部１３５２ａとして説明する。すなわち、第１レンダリング制御部１３５１ａ及び第２レンダリング制御部１３５２ａは、図７に示す第１レンダリング制御部１３５１及び第２レンダリング制御部１３５２に新たな処理が追加されたものである。

【0088】

第１レンダリング制御部１３５１ａは、任意の視差数と同数の画素から構成される単位画素群２０３のうち、縦方向で奇数番目に位置する単位画素群２０３に配置される視差画像群を１時相おきのボリュームデータから生成するように制御する。換言すると、第１レンダリング制御部１３５１ａは、表示部１３２において横方向に一列の単位画素群２０３を上部から順に奇数番目と偶数番目とに区分けした場合に、奇数番目に位置する単位画素群２０３に配置される視差画像群を１時相おきのボリュームデータから生成するように制御する。

【0089】

第２レンダリング制御部１３５２ａは、単位画素群２０３のうち、縦方向で偶数番目に位置する単位画素群に配置される視差画像群を生成するように制御する。換言すると、第２レンダリング制御部１３５２ａは、表示部１３２において横方向に一列の単位画素群２０３を上部から順に奇数番目と偶数番目とに区分けした場合に、偶数番目に位置する単位画素群２０３に配置される視差画像群を、第１レンダリング制御部１３５１ａの制御によって視差画像群が生成されなかった時相のボリュームデータから生成するように制御する。

【0090】

図１２は、第２の実施形態に係る第１レンダリング制御部１３５１ａ及び第２レンダリング制御部１３５２ａによる処理の一例を示す図である。図１２においては、表示部１３２が５１２（横）×５１２（縦）の単位画素群２０３を有している場合の処理について示す。また、図１２に示す「Ｔ１」及び「Ｔ２」は連続する時相を示す。例えば、図１２の（Ａ）に示すように、表示部１３２が、縦方向に５１２個、横方向に５１２個の単位画素群２０３を有している場合に、第１レンダリング制御部１３５１ａは、図１２の（Ｂ）に示すように視差画像群を生成させる。

【0091】

すなわち、第１レンダリング制御部１３５１ａは、図１２の（Ｂ）に示すように、横方向に一列の単位画素群２０３のうち、奇数番目の列（１、３、〜、５１１）に含まれる単位画素群にて表示される視差画像群を時相Ｔ１のボリュームデータから生成させるように制御する。換言すると、第１レンダリング制御部１３５１ａは、奇数番目の列にそれぞれ含まれる５１２個の単位画素群２０３にて表示される視差画像群を時相Ｔ１のボリュームデータから生成させるように制御する。そして、第１レンダリング制御部１３５１ａは、その後の時相について、１時相おきに奇数番目の列にそれぞれ含まれる５１２個の単位画素群２０３にて表示される視差画像群を各時相のボリュームデータから生成させるように制御する。

【0092】

第２レンダリング制御部１３５２ａは、図１２の（Ｃ）に示すように、横方向に一列の単位画素群２０３のうち、偶数番目の列（２、４、〜、５１２）に含まれる単位画素群にて表示される視差画像群を時相Ｔ２のボリュームデータから生成させるように制御する。換言すると、第２レンダリング制御部１３５２ａは、偶数番目の列にそれぞれ含まれる５１２個の単位画素群２０３にて表示される視差画像群を時相Ｔ２のボリュームデータから生成させるように制御する。そして、第２レンダリング制御部１３５２ａは、その後の時相について、１時相おきに偶数番目の列にそれぞれ含まれる５１２個の単位画素群２０３にて表示される視差画像群を各時相のボリュームデータから生成させるように制御する。

【0093】

すなわち、第１レンダリング制御部１３５１ａ及び第２レンダリング制御部１３５２ａは、横方向に一列の単位画素群２０３の奇数番目の列と偶数番目の列とを１時相おきに交互に生成させるように制御する。そして、表示制御部１３５３は、時相ごとに生成された視差画像群を交互に更新させて、表示部１３２に表示させる。

【0094】

なお、視差画像群の更新は、第１の実施形態と同様に、任意に設定することが可能である。例えば、表示開始の時相を時相Ｔ０とした場合に、第１レンダリング制御部１３５１ａ及び第２レンダリング制御部１３５２ａは、奇数番目及び偶数番目の列それぞれに表示させる視差画像群を時相Ｔ０のボリュームデータから生成させる。そして、表示制御部１３５３は、生成された視差画像群を奇数番目及び偶数番目の列の単位画素群２０３にて表示させる。そして、表示制御部１３５３は、第１レンダリング制御部１３５１ａ及び第２レンダリング制御部１３５２ａによってそれぞれ生成された奇数番目の列の視差画像群及び偶数番目の列の視差画像群を１時相おきに交互に更新させて、表示部１３２に表示させる。

【0095】

また、例えば、表示制御部１３５３は、表示開始時に、奇数番目の列に時相Ｔ１のボリュームデータから生成された視差画像群を表示させ、偶数番目の列に時相Ｔ２のボリュームデータから生成された視差画像群を表示させる。そして、表示制御部１３５３は、その後の時相から、奇数番目の列の視差画像群と偶数番目の列の視差画像群とを１時相おきに交互に更新させて、表示部１３２に表示させる。

【0096】

次に、図１３を用いて、第２の実施形態に係るワークステーション１３０の処理について説明する。図１３は、第２の実施形態に係るワークステーション１３０による処理の手順を示すフローチャートである。図１３に示すように、第２の実施形態に係るワークステーション１３０においては、経時的に多視差画像を生成して表示する旨の要求を受付けると（ステップＳ２０１肯定）、制御部１３５は、連続する時相データ間で横方向に一列の単位画素群の奇数番目の列と偶数番目の列とで視差画像群を交互に生成して表示するための横方向間引き表示モードがＯＮになっているか否かを判定する（ステップＳ２０２）。

【0097】

ここで、横方向間引き表示モードがＯＮの場合には（ステップＳ２０２肯定）、第１レンダリング制御部１３５１ａは、奇数の列の単位画素群２０３に表示させる視差画像群を１時相おきに生成するようにレンダリング処理部１３６を制御する（ステップＳ２０３）。

【0098】

そして、第２レンダリング制御部１３５２ａは、第１レンダリング制御部１３５１によって視差画像を生成するように制御されていない時相において、偶数の列の単位画素群２０３に表示させる視差画像群を生成するようにレンダリング処理部１３６を制御する（ステップＳ２０４）。

【0099】

続いて、表示制御部１３６３は、第１レンダリング制御部１３５１の制御によって生成された視差画像群と、第２レンダリング制御部１３５２の制御によって生成された視差画像群とを交互に更新させながら表示部１３２に表示させて（ステップＳ１０５）、処理を終了する。なお、第１の実施形態に係るワークステーション１３０は、経時的に多視差画像を生成して表示する旨の要求を受付けるまで、待機状態である（ステップＳ１０１否定）。

【0100】

一方、横方向間引き表示モードがＯＦＦの場合には（ステップＳ２０２否定）、制御部１３５は、時相ごとに、単位画素群と同数の視差画像を生成するようにレンダリング処理部１３６を制御して（ステップＳ１０６）、処理を終了する。

【0101】

（第３の実施形態）
さて、これまで第１及び第２の実施形態について説明したが、上述した第１及び第２の実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。

【0102】

上記実施形態においては、ワークステーション１３０が、ボリュームデータに対してレンダリング処理を実行して、生成した視差画像を表示する場合について説明した。しかしながら、開示の技術がこれに限定されるものではなく、例えば、医用画像診断装置１１０がボリュームデータに対してレンダリング処理を実行して、生成した視差画像を表示する場合であってもよい。また、医用画像診断装置１１０又はワークステーション１３０がボリュームデータに対してレンダリング処理を実行し、端末装置１４０が、画像を表示する場合であってもよい。

【0103】

また、上記実施形態においては、端末装置１４０は、画像保管装置１２０から取得した医用画像等を表示等するものとして説明した。しかしながら、開示の技術はこれに限定されるものではなく、例えば、端末装置１４０は、医用画像診断装置１１０又はワークステーション１３０に直接接続される場合であってもよい。

【0104】

また、上記実施形態においては、ワークステーション１３０は、画像保管装置１２０からボリュームデータを取得し、このボリュームデータに対してレンダリング処理を実行する場合について説明した。しかしながら、開示の技術はこれに限定されるものではなく、例えば、ワークステーション１３０は、医用画像診断装置１１０からボリュームデータを取得し、このボリュームデータに対してレンダリング処理を実行する場合であってもよい。

【0105】

また、上記実施形態においては、視差位置が奇数番目の視差画像と、視差位置が偶数番目の視差画像とを、１時相おきに生成する場合について説明した。しかしながら、開示の技術はこれに限定されるものではなく、例えば、視差位置が連続する２つの視差画像を１時相おきに生成する場合であってもよい。

【0106】

また、上記実施形態においては、１時相おきに、奇数番目の視差画像と偶数番目の視差画像とを交互に更新する場合について説明した。しかしながら、開示の技術はこれに限定されるものではなく、２時相おきに更新する場合であってもよい。例えば、図１０に示す視差画像（１）〜（９）について、時相Ｔ１で視差画像（１）、（４）及び（７）を更新し、次いで、時相Ｔ２で視差画像（２）、（５）及び（８）を更新し、次いで、次の時相で視差画像（３）、（６）及び（９）を更新する。そして、次の時相で視差画像（１）、（４）及び（７）を更新する。上記した更新は、例えば、経時的な多視差画像を高速（例えば、３０フレーム／秒）で表示する場合などに適用される。

【0107】

以上説明したとおり、実施形態によれば、本実施形態の画像処理システム、画像処理装置及び方法は、経時的な多視差画像をリアルタイムで生成して表示する場合であっても、スムーズに表示することを可能にする。

【0108】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0109】

１１０ 医用画像診断装置
１２０ 画像保管装置
１３０ ワークステーション
１３５ 制御部
１３５１ 第１レンダリング制御部
１３５２ 第２レンダリング制御部
１３５３ 表示制御部
１４０ 端末装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】