特許 6983482 医用イメージングシステムにおいて対象３Ｄポイントクラウドを生成するための方法及びシステム

(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】6983482

(24)【登録日】2021年11月26日

(45)【発行日】2021年12月17日

(54)【発明の名称】医用イメージングシステムにおいて対象３Ｄポイントクラウドを生成するための方法及びシステム

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/03 20060101AFI20211206BHJP

【ＦＩ】

   A61B6/03 333Z

   A61B6/03 321G

   A61B6/03 323Z

【請求項の数】32

【外国語出願】

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2020-102248(P2020-102248)

(22)【出願日】2020年6月12日

(65)【公開番号】特開2021-7739(P2021-7739A)

(43)【公開日】2021年1月28日

【審査請求日】2020年11月6日

(31)【優先権主張番号】201910514150.7

(32)【優先日】2019年6月14日

(33)【優先権主張国】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】319011672

【氏名又は名称】ジーイー・プレシジョン・ヘルスケア・エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100105588

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 博

(74)【代理人】

【識別番号】100151286

【弁理士】

【氏名又は名称】澤木 亮一

(72)【発明者】

【氏名】ヤンラン・シュー

(72)【発明者】

【氏名】ユー・フアン

(72)【発明者】

【氏名】ファンボ・メン

(72)【発明者】

【氏名】ラグー・プラサッド

(72)【発明者】

【氏名】アダム・ジー・パウシュ

【審査官】 佐々木 創太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１６−５３８０６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１７／００３５３７４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１９−０９７７７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５２３５４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１５−５１８１８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１４−５０３３７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／０１７６９１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ６／００−６／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

医用イメージングシステムにおいて対象３Ｄポイントクラウドを生成するための方法（２００）であって、前記医用イメージングシステムは、
走査対象を載置するためのテーブル（２）と、
走査装置であって、前記テーブル（２）が前記走査装置の内部に進入することができるようにするための走査空間（１２）を有する走査装置（１）と、を含み、
前記方法（２００）が、
前記テーブル（２）の現在の高さ及び前記テーブル（２）の境界情報に基づき、グローバル３Ｄポイントクラウドから前記テーブル（２）が存在する有効領域内における有効３Ｄポイントクラウドを抽出することであって、前記グローバル３Ｄポイントクラウドが前記対象（２２）及びその周囲環境の３Ｄポイントクラウドを含み、前記対象３Ｄポイントクラウドが前記有効３Ｄポイントクラウド内に含まれる、抽出することと、
前記有効３Ｄポイントクラウドから前記周囲環境の環境３Ｄポイントクラウドを除去して、前記対象３Ｄポイントクラウドを取得することと、を含み、
前記周囲環境が、前記テーブル（２）の少なくとも一部を含む、方法（２００）。

【請求項2】

前記医用イメージングシステムが、コンピュータ断層走査ＣＴシステム（１００）である、請求項１に記載の方法（２００）。

【請求項3】

前記テーブル（２）の境界情報が、前記テーブル（２）の４つの角部の位置情報を含み、
前記有効領域が直方体を示すものである、請求項１に記載の方法（２００）。

【請求項4】

前記テーブル（２）の幅方向において、前記有効領域の幅が前記走査空間（１２）の最大幅よりも大きい、請求項１に記載の方法（２００）。

【請求項5】

前記有効領域の前記テーブル（２）の長手方向における長さが、前記テーブル（２）の長さよりも大きい、請求項１に記載の方法（２００）。

【請求項6】

前記有効領域の底表面の高さが、前記テーブル（２）の現在の高さよりも高くない、請求項３に記載の方法（２００）。

【請求項7】

前記周囲環境が、前記走査装置の少なくとも一部を更に含む、請求項１に記載の方法（２００）。

【請求項8】

前記グローバル３Ｄポイントクラウド及び前記テーブル（２）の境界情報のうちの少なくとも１つに対して座標変換を実行することにより、両者を同一座標系に変換することを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法（２００）。

【請求項9】

前記同一座標系が、、前記グローバル３Ｄポイントクラウド自体の座標系または前記医用イメージングシステムの座標系である、請求項８に記載の方法（２００）。

【請求項10】

前記対象（２２）及びその周囲環境の深度画像データを受信することと、
座標変換により、前記深度画像データを前記グローバル３Ｄポイントクラウドに変換することとを更に含む、請求項１に記載の方法（２００）。

【請求項11】

前記対象３Ｄポイントクラウドをボクセル化することと、
ボクセル化された対象３Ｄポイントクラウドをクラスタリングして、ノイズポイントを除去することとを更に含む、請求項１に記載の方法（２００）。

【請求項12】

前記環境３Ｄポイントクラウドが、前記医用イメージングシステムに予め記憶されているか、または前記対象（２２）を前記テーブル（２）に載置する前に深度カメラ（３）を利用して前記周囲環境を撮像して得られる、請求項１に記載の方法（２００）。

【請求項13】

テーブル（２）の医用イメージングシステムにおける移動経路を計画するための方法（７００）であって、前記医用イメージングシステムが、
走査対象を載置するための前記テーブル（２）と、
走査装置であって、前記テーブル（２）が前記走査装置の内部に進入することができるようにするための走査空間（１２）を有する走査装置（１）と、を含み、
前記方法が、
走査計画に基づき、前記対象（２２）の対象３Ｄポイントクラウドにおける走査すべき領域を確定することと、
前記走査すべき領域の重心及び前記重心の高さを確定することと、
前記重心の高さ及び前記走査空間（１２）の中心高さに基づき、前記テーブル（２）が位置決めされる目標高さを確定することであって、前記テーブル（２）が前記目標高さに位置決めされると、前記重心の高さを前記走査空間（１２）の中心高さと等しくするための前記目標高さを確定することと、
確定された前記目標高さに基づき、前記テーブル（２）の移動経路を計画することと、を含み、
前記走査計画には、前記対象に対する走査すべき部分の位置情報が含まれる、方法（７００）。

【請求項14】

前記対象３Ｄポイントクラウドは、請求項１に記載の方法（２００）を利用して取得した対象３Ｄポイントクラウドである、請求項１３に記載の方法（７００）。

【請求項15】

前記走査すべき領域の境界の、前記テーブル（２）の前進後退ルート上における位置、前記走査装置の走査範囲に基づき、前記テーブル（２）が前記走査装置に進入するときの最大深さを確定することを更に含み、
前記テーブル（２）の移動経路を計画するステップが、確定された前記目標高さ及び前記最大深さに基づき前記テーブル（２）の移動経路を計画するものである、請求項１３に記載の方法（７００）。

【請求項16】

医用イメージングシステムにおいて対象の衝突予測を実行するための方法（８００）であって、前記医用イメージングシステムは、
走査対象を載置するためのテーブル（２）と、
走査装置であって、前記テーブル（２）が前記走査装置の内部に進入することができるようにするための走査空間（１２）を有する走査装置（１）と、を含み、
前記方法（８００）が、
前記対象（２２）の対象３Ｄポイントクラウドが前記テーブル（２）の計画高さで前記テーブル（２）の前進後退方向に沿って移動する過程において、周囲環境の３Ｄポイントクラウドと重なるか否かを判断することにより、前記対象（２２）が前記移動過程において前記周囲環境と衝突を生じるか否かを予測することを含む、方法（８００）。

【請求項17】

前記対象３Ｄポイントクラウドが、請求項１に記載の方法（２００）を利用して取得した対象３Ｄポイントクラウドである、請求項１６に記載の方法（８００）。

【請求項18】

前記計画高さが、
走査計画に基づき、前記対象３Ｄポイントクラウドにおける走査すべき領域を確定するステップと、
前記走査すべき領域の重心及び前記重心の高さを確定するステップと、
前記重心の高さ及び前記走査空間（１２）の中心高さに基づき、前記テーブル（２）が位置決めされる目標高さを前記計画高さとして確定するステップであって、前記テーブル（２）が前記目標高さに位置決めされると、前記重心の高さを前記走査空間（１２）の中心高さと等しくするための前記目標高さを確定するステップと、により確定され、
前記走査計画には、前記対象に対する走査すべき部分の位置情報が含まれることを特徴とする請求項１６に記載の方法（８００）。

【請求項19】

前記計画高さは、前記テーブル（２）の現在の高さである、請求項１６に記載の方法（８００）。

【請求項20】

前記走査すべき領域の境界の前記前進後退ルート上における位置及び前記走査装置（１）の走査範囲に基づき、前記テーブル（２）の前記移動過程における前記前進後退方向の移動範囲を確定することを更に含む、請求項１６に記載の方法（８００）。

【請求項21】

予測結果が、前記対象（２２）が前記移動過程において前記周囲環境と衝突しないという結果である場合は、衝突しないことを表す安全表示を提供し、更に、前記テーブル（２）が前記走査計画に基づき前記走査装置（１）に自動的に移動することを許可して走査を実行すること、
予測結果が、前記対象（２２）が前記移動過程において前記周囲環境と衝突するという結果である場合は、衝突が発生する恐れがあることを表す衝突警報及び衝突の発生する恐れがあると予測された部位を示す衝突部位予測表示を提供することと、を更に含む請求項１６に記載の方法（８００）。

【請求項22】

予測結果が、前記対象（２２）が前記移動過程において前記周囲環境と衝突するという結果である場合は、前記テーブル（２）の自動的な移動を禁止する、請求項２１に記載の方法（８００）。

【請求項23】

予測結果が、前記対象（２２）が前記移動過程において前記周囲環境と衝突するという結果である場合は、前記テーブル（２）の移動を手動制御することが許可される、請求項２１に記載の方法（８００）。

【請求項24】

ヒューマン−コンピュータ・インタラクション・インターフェイスに、前記対象構造モデル、前記安全表示及び前記衝突警報を提示する、請求項２１に記載の方法（８００）。

【請求項25】

前記衝突部位予測表示が、前記ヒューマン−コンピュータ・インタラクション・インターフェイスにおいて前記対象３Ｄポイントクラウド中の衝突の発生が予測される部分に提示される、請求項２４に記載の方法（８００）。

【請求項26】

予測結果が、前記対象（２２）が前記移動過程において前記周囲環境と衝突するという結果である場合は、更に、前記対象３Ｄポイントクラウドの前記移動過程における前記環境３Ｄポイントクラウドとの重なりの程度に基づいて、前記衝突の程度を確定する、請求項２４に記載の方法（８００）。

【請求項27】

前記衝突の程度に対応した方式で、前記ヒューマン−コンピュータ・インタラクション・インターフェイスに前記衝突の発生が予測される部分を提示する、請求項２６に記載の方法（８００）。

【請求項28】

前記ヒューマン−コンピュータ・インタラクション・インターフェイスの表示は、前記予測結果に基づいてリアルタイムで変化する、請求項２４に記載の方法（８００）。

【請求項29】

走査対象を載置するためのテーブル（２）と、
走査装置であって、前記テーブル（２）が前記走査装置の内部に進入することができるようにするための走査空間（１２）を有する走査装置（１）と、
前記対象及びその周囲環境の深度画像データを取得するための深度カメラ（３）と、
前記走査装置（１）及び前記深度カメラ（３）に結合されたコンピュータ装置であって、前記走査装置（１）からの走査情報及び前記深度カメラ（３）からの前記深度画像データを受信し、請求項１〜２８のいずれか一項に記載された方法を実行するように構成されるプロセッサ（４１、１２２０）を含むコンピュータ装置（４、１２００）と、を含む、医用イメージングシステム。

【請求項30】

前記深度カメラ（３）が、室内の上部に取り付けられる、請求項２９に記載の医用イメージングシステム。

【請求項31】

請求項１〜２８のいずれか一項に記載された方法のステップを実行するための装置を含む、医用イメージングシステムにおいて使用される装置。

【請求項32】

複数の命令が記憶され、プロセッサ（４１、１２２０）が前記命令を実行すると、前記プロセッサ（４１、１２２０）に請求項１〜２８のいずれか一項に記載された方法を実行させる、非一時的コンピュータ読み取り可能な媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示はイメージング技術に関するものであり、特に、医用イメージングシステムにおいて対象３Ｄポイントクラウドを生成するための方法及びシステムに関するものであり、更に、医用イメージングシステムにおけるテーブルの移動経路を計画するための方法及びシステムに関するものであり、更に、医用イメージングシステムにおいて対象の衝突を予測するための方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

コンピュータ断層走査（ＣＴ）は主に医学診断に用いられるイメージング方法である。ＣＴ中において、Ｘ線源及びＸ線源と共に作用するＸ線検出器が患者を載置したテーブルの周りを回転し、Ｘ線源及びＸ線検出器の異なる角度位置箇所において撮像を実行する。テーブルは、走査を実行するための位置まで患者を移動させることができるように、システム軸と称される回転軸に沿って前後に移動することができ、更に、高さ方向に昇降移動することができる。走査の終了後に走査情報を処理して空間三次元（３Ｄ）の断層イメージングのＸ線画像を生成する。

【0003】

従来のＣＴ走査においては、走査開始前に、オペレータが患者の身体上に投射されたレーザ光を利用して位置決めの補助が行われている。しかし、その前に、オペレータがテーブルを手動で操作して、走査を実行することが可能な位置に患者を移動させる必要がある。テーブルの位置決め精度はオペレータの経験に頼っているため、オペレータの主観的な誤差が導入される恐れがある。

【発明の概要】

【0004】

発明者は、走査を開始する前に対象の三次元輪郭を表す３Ｄポイントクラウドを取得することができれば、当該３Ｄポイントクラウドを利用することで、テーブルを走査の実行が可能な位置まで移動させるときにオペレータをサポートすることができ、オペレータの手動操作を少なくする又は省略すること、およびオペレータの主観的な誤差が導入されてしまうことを少なくする又は排除することができることを認識するに至った。従って、医用イメージングシステムにおいて対象３Ｄポイントクラウドを生成する方法及びシステムの提供が望まれている。

【0005】

本開示の１つの側面では、医用イメージングシステムにおいて対象３Ｄポイントクラウドを生成するための方法が提供されている。この方法における医用イメージングシステムは、走査対象を載置するためのテーブルと、走査装置であって、テーブルが前記走査装置の内部に進入することができるようにするための走査空間を有する走査装置とを含み、方法は、テーブルの現在の高さ及びテーブルの境界情報に基づき、グローバル３Ｄポイントクラウドからテーブルが存在する有効領域内における有効３Ｄポイントクラウドを抽出することであって、グローバル３Ｄポイントクラウドが対象及びその周囲環境の３Ｄポイントクラウドを含み、対象３Ｄポイントクラウドが有効３Ｄポイントクラウド内に含まれる、抽出することと、有効３Ｄポイントクラウドから周囲環境の環境３Ｄポイントクラウドを除去して、対象３Ｄポイントクラウドを取得することとを含み、周囲環境が、テーブルの少なくとも一部を含む。

【0006】

本開示の別の側面では、医用イメージングシステムにおけるテーブルの移動経路を計画するための方法が提供されている。この方法における医用イメージングシステムは、走査対象を載置するためのテーブルと、走査装置であって、テーブルが前記走査装置の内部に進入することができるようにするための走査空間を有する走査装置とを含み、方法は、走査計画に基づき、対象の対象３Ｄポイントクラウドにおける走査すべき領域を確定することと、走査すべき領域の重心及び重心の高さを確定することと、重心の高さ及び走査空間の中心高さに基づき、テーブルが位置決めされる目標高さを確定することであって、テーブルが目標高さに位置決めされると、当該重心の高さを走査空間の中心高さと等しくするための前記目標高さを確定することと、確定された目標高さに基づき、テーブルの移動経路を計画することとを含み、走査計画には、対象に対する走査すべき部分の位置情報が含まれる。

【0007】

本開示の更に別の側面では、医用イメージングシステムにおいて対象の衝突予測を実行するための方法が提供されている。この方法における医用イメージングシステムは、走査対象を載置するためのテーブルと、走査装置であって、テーブルが前記走査装置の内部に進入することができるようにするための走査空間を有する走査装置とを含み、方法は、対象の対象３Ｄポイントクラウドがテーブルの計画高さでテーブルの前進後退方向に移動する移動過程において、周囲環境の３Ｄポイントクラウドと重なるか否かを判断することにより、対象が移動過程において周囲環境と衝突を生じるか否かを予測することを含む。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態に基づく例示的な医用イメージングシステム、例えば、ＣＴシステム１００の概略図である。

【図2】実施形態に基づく対象３Ｄポイントクラウドを生成するための方法２００のフローチャートである。

【図3】実施形態に基づく例示的なグローバル３Ｄポイントクラウド及び例示的な有効領域を示す図である。

【図4】実施形態に基づく対象３Ｄポイントクラウドの例示を示す図である。

【図5】実施形態に基づく対象３Ｄポイントクラウドと走査機器を利用して撮像したＤＩＣＯＭ画像との対比を示す図である。

【図6】別の実施形態に基づく対象３Ｄポイントクラウドを生成するための方法６００のフローチャートである。

【図7】実施形態に基づく本明細書に説明されている医用イメージングシステムにおけるテーブル２の移動経路を計画する方法７００のフローチャートである。

【図8】実施形態に基づく本明細書に説明されている医用イメージングシステムにおいて対象２２の衝突を予測するための方法８００のフローチャートである。

【図9】実施形態に基づく安全表示を含む例示的なインターフェイスを示す図である。

【図10】実施形態に基づく衝突警報を含む例示的なインターフェイスを示す図である。

【図11】実施形態に基づく衝突の発生が予測された部位を表示する例示的なインターフェイスを示す図である。

【図12】実施形態に基づく例示的なコンピュータ装置のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

添付図面は、一般的に例示する方式で、限定することなく、本明細書で議論されている各実施形態を図示している。添付図面において（これらの添付図面は必ずしも同一の縮尺で作成されているとは限らない）、同一の数字は異なる図における類似した要素を表すことがある。

【0010】

以下では、多数の特定の細部について説明する。しかし、それらの特定の細部を有していない場合にも本開示の実施形態を実践できることを理解すべきである。その他の実施形態では、その実施形態の説明の理解が曖昧にならないように、公知の回路、構造及び技術について詳細には説明していない。

【0011】

明細書において「一実施形態」、「実施形態」、「例示的な実施形態」などを引用することは、説明される実施形態が特定の特徴、構造または特性を含むことは有り得るが、各実施形態が当該特定の特徴、構造または特性を含むとは限らないことを表している。また、このような語句が同一の実施形態を指し示しているとは限らない。実施形態に関する特定の特徴、構造または特性を説明する場合、明示的に記載されているか否かにかかわらず、他の実施形態に関する特徴、構造または特性への影響は当業者の知識の範囲内であると考えられる。

【0012】

本開示の実施形態は、深度画像データを利用して、計算により対象３Ｄポイントクラウドを取得しており、人体に応用することができるばかりではなく、任意のその他の対象、例えば、人類以外の生命体、非生命体などにも応用することができるため、本明細書ではそれを「対象」と称している。また、本開示の実施形態では、更に、対象３Ｄポイントクラウドを利用してテーブルの移動経路を計画するとともに、対象がテーブルとともに移動する過程において周囲環境（例えば、走査装置）と衝突を生じるか否かを予測している。

【0013】

本明細書で説明している深度画像データは、深度カメラで撮像して得ることができる。深度カメラは、構造化光に基づくカメラ、立体カメラまたはＴＯＦカメラとすることができる。深度カメラから得られる画像データは、通常、ＲＧＢ−Ｄ（ＲＧＢ＋深度）データと呼ばれ、それは通常ＲＧＢ画像（ＲＧＢ画像の各画素はＲＧＢ値を有している）及び深度画像（深度画像の各画素の値は、深度、または画素のカメラからの距離に対応している）を含んでいる。本開示では主に深度画像を利用する。

【0014】

例示的なＣＴシステム
図１は実施形態に基づく例示的な医用イメージングシステム、例えば、ＣＴシステム１００の概略図であり、当該ＣＴシステム１００は、走査装置１及びテーブル２を含む。走査装置１は、システム軸１０を備える走査空間１２と、走査空間１２の両側に対向して配置されるＸ線源１４及びＸ線検出器１６とを含み、Ｘ線検出器１６はＸ線源１４が照射したＸ線を検出することができる。テーブル２は対象２２を配置するために用いられる、つまり、テーブル２は対象２２を支持する。テーブル２はシステム軸１０に沿って前後に移動することにより、走査装置１の走査空間１２に進入することができる。テーブル２は、走査され検査される対象がテーブル２の乗り降りに便利なように、高さ方向、即ち、床面に垂直な方向で、上昇及び下降することができる。Ｘ線画像を撮像する（以下においては、「走査」と称する）場合、テーブル２は対象２２を載置して走査空間１２に進入する。Ｘ線検出器１６及びＸ線源１４はシステム軸１０の周りを回転しても、静止状態であってもよく、Ｘ線検出器１６は、Ｘ線源１４が発射して走査空間１２内に位置する対象２２を貫通したＸ線を受け取って結像する。

【0015】

いくつかの実施形態において、ＣＴシステムは、少なくとも１つの深度カメラ３を含み、その深度カメラは非接触で対象２２の表面の少なくとも一部を撮像するとともに、深度画像データを出力するように設計される。いくつかの実施形態において、深度カメラ３は、視野（ＦＯＶ）の死角を低減するように、室内（走査室）の最も高い所に取り付けられる。いくつかの実施形態において、深度カメラ３は、対象２２の上方の中央部に位置決めするかまたはテーブル２の上方の中央部に位置決めすることができる。このようにして、対象２２に関する深度情報の品質及び深度情報により生成される対象２２の３Ｄポイントクラウドの品質を可能な限り均一にすることができる。いくつかの実施形態において、深度カメラ３は走査装置１内またはその外面に取り付けるまたは組み込むことができる。いくつかの実施形態において、深度カメラ３は走査装置１の回転可能な部分に組み込むことができ、したがって、Ｘ線源１４及びＸ線検出器１６とともに回転することができ、これにより、異なる角度で対象２２を撮像することが可能となる。いくつかの実施形態において、深度カメラ３は、例えば三脚などの位置決めデバイスに取り付けることができる。

【0016】

いくつかの実施形態において、ＣＴシステムは、コンピュータ装置４を含む。コンピュータ装置４はプロセッサ４１を含んでおり、当該プロセッサ４１は、本開示の実施形態で記述されている方法を実行するように構成される。いくつかの実施形態において、コンピュータ装置４は、コンピュータプログラムをその内部のメモリにロードするように設計される。コンピュータプログラムは、コンピュータ装置４により読み取り可能な命令を含み、コンピュータプログラム製品の本体部分である。コンピュータプログラム製品は、例えば、コンピュータ読み取り可能な媒体に記憶することができる。コンピュータプログラムのコンピュータ装置４が読み取り可能な命令は、コンピュータ装置４のプロセッサ４１により命令が実行されると、本開示に基づく方法が実行されるように設計される。

【0017】

コンピュータ読み取り可能な媒体は、機器または装置によって製造または形成された物品の非一時的な有形物を含み、例えば、ハードディスク、その他の類型のディスク（ソフトディスク、光ディスク、リードオンリー光ディスクメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、読み書き可能な光ディスクメモリ（ＣＤ−ＲＷ）及び磁気光ディスク）、半導体デバイス（例えばリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）及びスタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）の類のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、消去型プログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、電気的消去型プログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＥＰＲＯＭ））、相変化メモリ（ＰＣＭ）、磁気カードまたは光カード、または電子命令の記憶に適した何らかのその他の類型の媒体を含むが、これらの媒体に限定されることはない。

【0018】

コンピュータ装置４は、例えば各種情報を表示するための出力ユニット５に接続される。出力ユニット５は、例えば（複数の）ＬＣＤ、プラズマディスプレイまたはＯＬＥＤディスプレイである。いくつかの実施形態において、出力ユニット５は走査装置１に取り付けるまたは組み込むことができる。また、コンピュータ装置４は、入力ユニット６に接続される。入力ユニット６は、例えばユーザインタラクションを通じて制御命令、走査計画のなどの情報を入力するために用いられる。入力ユニット６は、例えばキーボード、マウス、タッチスクリーンまたは音声入力用のマイクロフォンなどである。いくつかの実施形態において、当該走査装置１は、制御パネルを含み、当該制御パネルは、出力ユニット５としてのフラットディスプレイ及び入力ユニット６としてのキーボードを含むことができ、当該制御パネルは、タッチスクリーンを有するフラットディスプレイとすることもできる。

【0019】

コンピュータ装置４は、深度カメラ３及び走査装置１に接続され、深度カメラ３が取得した対象２２の深度画像データ、走査装置１の走査データ及びＣＴシステム１００のリアルタイム位置情報をコンピュータ装置４に伝送することができる。ＣＴシステム１００のリアルタイム位置情報には、システム各部分の現在の位置情報、例えばテーブル２の現在の高さ、テーブル２の境界情報が含まれる。また、コンピュータ装置４は、テーブル２の移動及び走査装置１の走査を制御するように走査装置１及びテーブル２に命令を送ることができる。

【0020】

以上ではＣＴシステムの例示について記述しているが、本開示の方法は、その他の医用イメージングシステム、例えば、ＸＲ（Ｘ線撮像）システム、ＰＥＴ（陽電子放出型コンピュータ断層画像）システムまたはＭＲ（核磁気共鳴イメージング）システムにも適用されると、理解すべきである。

【0021】

例示的な対象３Ｄポイントクラウドの生成方法
図２は実施形態に基づいて対象３Ｄポイントクラウドを生成するための方法２００のフローチャートである。

【0022】

本実施形態の方法では、概略的には、対象２２及びその周囲環境の３Ｄポイントクラウドを含むグローバル３Ｄポイントクラウドからテーブル２が存在する有効領域の有効３Ｄポイントクラウドを抽出し、その後、有効３Ｄポイントクラウド中から周囲環境の環境３Ｄポイントクラウドを除去して対象３Ｄポイントクラウドを取得する。従って、対象２２及びその周囲環境を含むグローバル３Ｄポイントクラウドから対象３Ｄポイントクラウドを生成することが可能である。

【0023】

具体的に述べると、本実施形態の方法は、ステップ２０２から開始する。ステップ２０２では、テーブル２の現在の高さ及びテーブル２の境界情報に基づいて、グローバル３Ｄポイントクラウドからテーブル２が存在する有効領域内における有効３Ｄポイントクラウドを抽出する。グローバル３Ｄポイントクラウドは対象２２及びその周囲環境の３Ｄポイントクラウドを含み、対象３Ｄポイントクラウドは当該有効３Ｄポイントクラウドに含まれる。

【0024】

テーブル２の現在の高さは、ＣＴシステム１００のリアルタイムの位置情報から取得することができる。テーブル２の境界情報は、テーブル２のおおよその輪郭を確定するために用いられる。いくつかの実施形態において、テーブル２の境界情報は、テーブル２の４つの角部の位置情報（例えば、座標）とすることができる。尚、ここでは、テーブル２が厳格な矩形であることは要求しておらず、角部はテーブル２の外接四角形の角部であってもよいことに留意すべきである。

【0025】

いくつかの実施形態において、グローバル３Ｄポイントクラウドは、以下の方式により取得することができる。すなわち、深度カメラ３を利用して撮像した、対象２２及びその周囲環境を含む深度画像データを変換して、対象２２及びその周囲環境を含むグローバル３Ｄポイントクラウドを得る。上述されているように、深度カメラ３は、ＲＧＢ画像データ及び深度画像データを出力することができるが、ここでは当該深度画像データを使用する。その他の実施形態においては、深度画像データを独立した撮像システムによって取得し、有線または無線方式でコンピュータ装置４に伝送することができる。

【0026】

深度画像データは、公知の方法によりポイントクラウド情報、即ちグローバル３Ｄポイントクラウドに変換することができる。いくつかの実施形態においてはグローバル３Ｄポイントクラウドをクラウド自体の座標系（例えば、カメラ座標系）からＣＴシステム１００の座標系に変換することができる。テーブル２の境界情報をＣＴシステム１００のリアルタイム位置情報から取得しているため、ＣＴシステム１００の座標系が基準として使用される。従って、同一座標系でグローバル３Ｄポイントクラウド及びテーブル２の境界情報を処理して有効３Ｄポイントクラウドを抽出することができる。その他の実施形態においては、テーブル２の境界情報をＣＴシステム１００の座標系からグローバル３Ｄポイントクラウドの座標系、例えば、カメラの座標系に変換し、その後、同一座標系においてグローバル３Ｄポイントクラウド及びテーブル２の境界情報を処理して有効３Ｄポイントクラウドを抽出することができる。当然、テーブル２の境界情報及びグローバル３Ｄポイントクラウドをその他の座標系に変換して処理することもでき、両者の基準座標系が同一でさえあればよい。

【0027】

本明細書で記載されている有効領域は、テーブル２の少なくとも一部及びそれが載置する対象２２を含む三次元領域とすることができる。いくつかの実施形態において、有効領域は、テーブル２の載置面を底面とする三次元領域とすることができる。有効領域の高さ寸法は、対象２２全体がその中に含まれるように、対象２２の厚みを下回らない任意の高さ寸法とすることができる。いくつかの実施形態においては、テーブル２の載置面上方の全領域を有効領域とすることができる。いくつかの実施形態においては、有効領域を直方体とすることができる。

【0028】

有効領域の（テーブル２の長手方向の）長さ及び（テーブル２の幅方向の）幅は、テーブル２またはその外接四角形の長さ及び幅に基づき確定することができる。いくつかの実施形態において、有効領域の長さ及び幅は、それぞれテーブル２またはその外接四角形の長さ及び幅と略等しくすることができる。いくつかの実施形態において、有効領域の長さ及び幅は、それぞれテーブル２またはその外接四角形の長さ及び幅よりも大きくすることができる。

【0029】

図３には実施形態に基づく例示的なグローバル３Ｄポイントクラウド及び例示的な有効領域が示されている。図３に示されている通り、深度画像データから変換して得られたグローバル３Ｄポイントクラウドには、深度カメラ３の視野範囲内における全情報、つまり、対象２２及びその周囲環境の３Ｄポイントクラウドが含まれている。図３に示されている通り、周囲環境には、例えば、走査装置１、テーブル２、床面及び／またはその他の機器の少なくとも一部が含まれている。ステップ２０２を実行することにより、グローバル３Ｄポイントクラウドから、例えば図３に破線で示した有効領域の有効３Ｄポイントクラウドを抽出することができる。ここで、図３の有効領域は１つの例示に過ぎず、本開示の範囲内において任意に変更することができることを理解すべきである。

【0030】

ステップ２０２を実行して抽出された有効３Ｄポイントクラウドは、大部分の環境３Ｄポイントクラウド（例えば、床面の３Ｄポイントクラウド、走査装置１及びその他の装置の大部分の３Ｄポイントクラウド）が除去されているが、依然として一部の環境３Ｄポイントクラウド、例えば、テーブル２の３Ｄポイントクラウド、走査装置１の一部の３Ｄポイントクラウドなどを含んでいる。

【0031】

そのため、ステップ２０４において、有効３Ｄポイントクラウドから更にそれらの環境３Ｄポイントクラウドを除去して対象３Ｄポイントクラウドを取得する。

【0032】

周囲環境の情報（例えば、形状、位置、状態）は既知であるため、周囲環境の３Ｄポイントクラウドも既知である。いくつかの実施形態においては、環境３Ｄポイントクラウドをコンピュータ装置４に予め記憶しておくことができる。いくつかの実施形態においては、深度カメラ３を利用して、同一の位置且つ同じ向きで、対象２２が載置されていない周囲環境を撮像して、それら周囲環境の環境３Ｄポイントクラウドを取得することができる。ここで、当該周囲環境を撮像するステップは、対象３Ｄポイントクラウドを生成するたびに実行するようには要求されておらず、例えば、ＣＴシステム１００及び深度カメラ３の設置が完了した後に１回実行し、取得した環境３Ｄポイントクラウドを保存し、その後、対象３Ｄポイントクラウドを生成する度に当該環境３Ｄポイントクラウドを呼び出すことができることを理解すべきである。また、環境に変化があるたびに（例えば、装置の位置が移動した、その他の装置が増えた）、当該撮像を実行することもできる。いくつかの実施形態において、環境３ＤポイントクラウドはＣＴシステム１００のリアルタイム位置情報に基づいて計算及びサンプリングにより生成することもできる。

【0033】

図４にはステップ２０４により生成された対象３Ｄポイントクラウドの例が示されており、図５には当該対象３Ｄポイントクラウドと走査装置（Ｘ線源１４及びＸ線検出器１６）を利用して撮像したＤＩＣＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ：医療におけるデジタル画像と通信）画像との対比が示されている。図４に示されている通り、対象３Ｄポイントクラウドには環境３Ｄポイントクラウドがほとんど含まれておらず、対象２２の構造の特徴を明確に反映することができる。図５において、点状パターンが示しているのは本明細書で記述している対象３Ｄポイントクラウドであり、白色の実線が示しているのは上記のＤＩＣＯＭ画像である。図５から、本実施形態の方法を利用して生成された対象３Ｄポイントクラウドが、実際に撮像して得られた対象のＤＩＣＯＭ画像と十分に一致する場合、当該対象３Ｄポイントクラウドは対象２２の構造情報を反映していることがわかる。本実施形態の方法２００では対象のモデルを生成する必要なく、予め設定されたモデルとマッチングを行うため、人体には限られない各種の対象に応用することができる。

【0034】

これらの状況下において、例えば、対象２２のテーブル２に対する位置、姿勢などの原因により、対象２２のある一部（複数部分）がテーブル２の境界を超える恐れがある。完全な対象３Ｄポイントクラウドを保存するため、有効領域（図３の破線で示されている部分）の長さ及び幅を更に拡大して、当該部分が除去されることを防止することができる。いくつかの実施形態においては、有効領域の幅をテーブル２（またはその外接四角形）の幅から走査空間１２の最大幅まで拡大することができる。また、ある状況では、テーブル２に付加構造を取り付け、更に対象２２の少なくとも一部を当該付加構造に載置することができる。テーブル２の長さで有効領域を設定している場合、当該付加構造上の対象３Ｄポイントクラウドは除去される。そのため、いくつかの実施形態においては、有効領域の長さを、テーブル２の長さを基礎として更に延長することができる。

【0035】

いくつかの実施形態においては、対象３Ｄポイントクラウドに対してノイズ低減処理を実施することができる。ノイズ低減処理にはフィルタリング及びクラスタリングのアルゴリズムを含むことができる。フィルタリングは、例えば、ガウシアンフィルタまたは移動平均フィルタとすることができ、対象３Ｄポイントクラウドの平滑化に用いられる。クラスタリングは、例えば、ＰＣＬ（Ｐｏｉｎｔ Ｃｌｏｕｄ Ｌｉｂｒａｒｙ：ポイントクラウドライブラリ）の関数を使用して実現することができる。全ての点が幾つかの種類にクラスタリングされ、その後、ノイズに分類された（例えば、走査装置１、テーブル２）点を削除する。

【0036】

いくつかの実施形態においては、対象３Ｄポイントクラウドに対してダウンサンプリング・ボクセル化を実施してより良好な計算機能を獲得することができる。

【0037】

いくつかの実施形態においては、更に、対象３Ｄポイントクラウドに基づき対象の構造モデル（例えば、メッシュ（ｍｅｓｈ）モデル）を生成してシステムに予め設定されたモデルとマッチングさせることができる。

【0038】

図６は別の実施形態に基づいて対象３Ｄポイントクラウドを生成するための方法６００のフローチャートである。本実施形態の方法６００と図２に示されている方法２００との違いは、まず、対象２２を含まない環境３Ｄポイントクラウドを取得し、その後、グローバル３Ｄポイントクラウドから環境３Ｄポイントクラウドを除去するが、有効３Ｄポイントクラウドを抽出しない点にある。

【0039】

具体的に述べると、本実施形態の方法はステップ６０１から開始し、テーブル２に対象２２を載置する前に、まず、コンピュータ装置４により対象２２を含まない周囲環境の深度画像データを受信する。深度画像データは上述している通りに取得することができる、例えば、深度カメラ３で撮像して得ることができる。次いで、ステップ６０２において、ステップ６０１において受け取った深度画像データを環境３Ｄポイントクラウドに変換する。

【0040】

次いで、ステップ６０３において、対象２２をテーブル２に載置した後、深度カメラ３により、ステップ６０１において周囲環境の深度画像を撮像した際と同一の位置及び向きで、対象２２及びその周囲環境を含む深度画像を撮像し、その後、深度画像データをコンピュータ装置４に伝送する。次いで、ステップ６０４において、ステップ６０３において受け取った深度画像データをグローバル３Ｄポイントクラウドに変換する。

【0041】

ステップ６０１及びステップ６０３において深度画像を撮像するカメラの位置及び向きが同一であるため、グローバル３Ｄポイントクラウド中に含まれている環境３Ｄポイントクラウドとステップ６０１において取得された環境３Ｄポイントクラウドとは同一であると見なすことができる。

【0042】

従って、ステップ６０５においては、グローバル３Ｄポイントクラウド中からステップ６０２により取得した環境３Ｄポイントクラウドを直接除去して、対象３Ｄポイントクラウドを生成することができる。

【0043】

本開示の実施形態に記述されている方法２００及び６００により生成される対象３Ｄポイントクラウドによって、オペレータは対象２２の輪郭情報を直観的かつ正確に把握することができ、更に当該対象３Ｄポイントクラウドを利用して、その後に実行される走査の補助を行うことができる。

【0044】

例示的なテーブル移動経路の計画方法
図７は、実施形態に基づいて、本明細書に記載されている医用イメージングシステムにおけるテーブルの移動経路を計画するための方法７００のフローチャートである。

【0045】

テーブル２の移動には、ベッドの昇降とベッドの移送の２つが主に含まれる。ベッドの昇降とは、テーブルを最初の位置からある高さまで調整することを指しており、ベッドの移送とは、テーブルをシステム軸１０に沿ってある位置まで前進または後退させることを指している。本明細書に記載のテーブル移動経路の計画とは、走査を実行するためにテーブルが位置決めされるべき目標高さを確定し、それに基づきテーブルの移動経路を計画することを指している。

【0046】

具体的に述べると、本実施形態の方法はステップ７０２から開始し、走査計画に基づいて対象３Ｄ中の走査すべき領域を確定する。

【0047】

対象３Ｄポイントクラウドは、本開示の実施形態で記載されている方法を利用して生成することができ、その他の方式、例えば、レーザ光走査を利用して取得した対象の輪郭モデルを対象３Ｄポイントクラウドに変換することにより取得することもできる。

【0048】

走査すべき領域は、対象のすべてとすることができ、一部とすることもでき、例えば、人の胸腔、頭部、または位置情報を利用して示されるその他の部分とすることができる。いくつかの実施形態において、走査計画はオペレータによってコンピュータ装置４に入力することができ、例えば、対象に対する走査すべき部分の位置情報と、走査の実行に必要な正確なフローのための撮像パラメータとを含む。いくつかの実施形態において、位置情報は、対象に対する走査すべき領域の位置を表す。別の実施形態において、位置情報は、走査すべき領域の境界を表す境界マークである。対象が生命を持つ生命体である場合、境界マークは、当該対象の解剖マーク、例えば、関節マークとすることができ、左目及び右目、左膝及び右膝、左腰及び右腰、鼠径部、左腕及び右腕、左肘及び右肘、左肩及び右肩、胸部の中心、頭の底部及び頭頂部などを含む。

【0049】

ステップ７０４においては、走査すべき領域の重心及び当該重心の高さを確定する。

【0050】

次いで、ステップ７０６においては、走査すべき領域の重心高さ及び走査装置１の走査空間１２の中心高さに基づいて、テーブルが位置決めされる目標高さを確定する。目標高さは、テーブル２が当該目標高さに位置決めされると、走査すべき領域の重心高さを走査空間１２の中心高さに等しくするものである。ここで、重心高さと中心高さはテーブル２を基準にしてもよいし、床面を基準にしてもよい。確定された目標高さによって、走査すべき領域を走査空間１２の中心に位置させることが確保される。

【0051】

最後に、ステップ７０８においては、ステップ７０６により確定された目標高さに基づき、テーブル２の移動経路を計画する。具体的には、テーブル２を当初の高さ位置から目標高さまで上昇または下降させることができる。当初の高さ位置とは、例えば、対象２２をテーブル２に載置した際の高さ位置である。

【0052】

本実施形態で説明されている方法７００を採用することにより、対象３Ｄポイントクラウド及び走査計画に基づいて、走査計画を実行するときに必要なテーブル２の移動経路を自動で計画することができ、手動操作を回避することができる。

【0053】

いくつかの実施形態においては、更に、走査すべき領域の境界の、前記テーブルの前進後退ルート（システム軸１０）上における位置、走査装置１の走査範囲に基づき、走査計画を実行するためにテーブル２が走査装置１に進入するときの最大深さを確定することができる。走査すべき領域の境界位置は、走査計画に含まれる走査すべき部分の位置情報に基づき確定することができる。そのため、当該最大深さに基づき、テーブル２の前進後退方向（システム軸１０）におけるテーブル２の移動経路を計画することができる。

【0054】

例示的な走査衝突予測方法
図８は、実施形態に基づいて本明細書に記載されている医用イメージングシステムにおいて対象２２の衝突を予測するための方法８００のフローチャートである。本実施形態の方法は、テーブル２の計画高さに基づいて、計画高さで対象２２がテーブル２によって前後に移動する過程において周囲環境と衝突を生じるか否かを予測する。テーブルの計画高さは、本明細書に記載されている例示的なテーブル移動経路の計画方法に基づいて得ることができる。

【0055】

本実施形態の方法８００は、ステップ８０１から開始し、走査計画に基づいて、対象３Ｄ中の走査すべき領域を確定する。

【0056】

対象３Ｄポイントクラウドは、本開示の実施形態に記載されている方法を利用して生成することができ、その他の方式、例えば、レーザ光走査を利用して取得した対象の輪郭モデルを対象３Ｄポイントクラウドに変換することにより取得することもできる。

【0057】

走査すべき領域は、対象のすべてとすることができ、一部とすることもでき、例えば、人の胸腔、頭部、または位置情報を利用して示されるその他の部分とすることができる。いくつかの実施形態において、走査計画は走査すべき部分を表す位置情報を含む。いくつかの実施形態において、位置情報は、対象に対する走査すべき領域の位置を表す。別の実施形態において、位置情報は、走査すべき領域の境界を表す境界マークである。対象が生命を持つ生命体である場合、境界マークは、当該対象の解剖マーク、例えば、関節マークとすることができ、左目及び右目、左膝及び右膝、左腰及び右腰、鼠径部、左腕及び右腕、左肘及び右肘、左肩及び右肩、胸部の中心、頭の底部及び頭頂部などを含む。

【0058】

ステップ８０２においては、走査すべき領域の重心及び当該重心の高さを確定する。

【0059】

次いで、ステップ８０３においては、走査すべき領域の重心高さ及び走査装置１の走査空間１２の中心高さに基づき、テーブルが位置決めされる目標高さを計画高さとして確定する。目標高さは、テーブル２が当該目標高さに位置決めされると、走査すべき領域の重心高さを走査空間１２の中心高さに等しくするものである。ここで、重心高さと中心高さは、テーブル２を基準とすることができ、床面を基準とすることもできる。確定された目標高さによって、走査すべき領域の重心が走査空間１２の中心に位置することが確保される。

【0060】

次いで、ステップ８０４においては、対象２２の対象３Ｄポイントクラウドが、ステップ８０３により確定されたテーブル２の計画高さでテーブル２の前進後退方向（システム軸１０）に沿って移動する移動過程において、環境３Ｄポイントクラウドと重なるか否かを判断することにより、対象２２が当該移動過程において周囲環境と衝突を生じるか否かを予測する。

【0061】

環境３Ｄポイントクラウドは、上記のように既知であるか、または深度カメラにより撮像して得ることもできる。

【0062】

ステップ８０４において対象２２がテーブル２とともに移動する際に周囲環境と衝突を生じないと予測された場合は、ステップ８０５に進む。ステップ８０５においては、オペレータに、対象が安全に走査位置に移動することができ、かつ、走査中に周囲環境と衝突を生じないことを表す表示、つまり安全表示を提示する。安全表示は、例えば、文字、画像、動画などの方式で表示することができるが、本願では限定するものではない。

【0063】

図９には実施形態に基づく安全表示を含む例示的なインターフェイスが示されている。当該安全表示は、例えば、出力ユニット５のヒューマン−コンピュータ・インタラクション・インターフェイスに提示することができる。図９に示されている通り、外側の太い実線は走査空間１２を表しており、内側の細い実線は衝突が発生しない安全領域の境界を表しており、細い実線内の図形は対象２２の模擬画像である。従って、言うまでもなく、衝突を予測するとき、つまり対象３Ｄポイントクラウドが移動過程において環境３Ｄポイントクラウドと重なるか否かを判断するときに、安全マージンを設けることができる。また、対象２２の模擬画像は、例えば、対象３Ｄポイントクラウドに基づいてリアルタイムで生成することができ、例えば、システム軸１０に沿って対象３Ｄポイントクラウドを観察して得られる画像である。

【0064】

対象２２がテーブル２とともに移動するときに周囲環境と衝突を生じないと予測されているため、図９に示されているインターフェイスでは対象のすべての部分が細い実線で示された円内に位置しており、インターフェースに安全表示が提示されていることを視認することができる。オペレータは安全表示に基づいて衝突を生じないと判断することができ、更にＣＴシステム１００の自動移動機能を利用してテーブル２を走査計画に従って自動的に移動させて、走査を実行することができる。図９に示されているインターフェイスにおいて、当該自動移動機能をオペレータが始動させることを許可できるように、テーブルの自動移動の実行を確認するためのボタンが活性化状態にある。ここで、図９に示されているインターフェイスは１つの例示に過ぎず、必要に応じて各表示要素をデザインすることができることを理解すべきである。また、図９に示されているインターフェイスは、出力装置５に表示してもよいし、走査装置１の制御パネルに表示してもよいし、またはこれら両方に表示してもよい。

【0065】

オペレータが自動移動を確認し、ステップ８０７において計画した高さにより走査を実行した後、フローが終了となる。

【0066】

ステップ８０４において、対象２２がテーブル２とともに移動する際に周囲環境と衝突を生じると予測された場合は、ステップ８０５に進む。ステップ８０５においては、オペレータに向けて衝突のリスクがあることを表す衝突警報を提示する。衝突警報は、例えば、文字、画像、動画などの方式で表示することができるが、本願では限定するものではない。図１０には実施形態に基づく衝突警報を含む例示的なインターフェイスが示されている。対象２２が周囲環境と衝突すると予測されているため、図１０に示されている通り、対象の一部が、細い実線で表された安全境界からはみ出ていることが提示されており、かつ、「危険」警報が表示される。その場合、テーブル２の自動的な移動は禁止され、対象２２の位置を変更して衝突のリスクを排除するかまたはオペレータがテーブル２の移動を手動で制御する必要がある。従って、図１０に示されているインターフェイスのテーブル２の自動的な移動を確認するためのボタンは使用禁止状態に変わっている。

【0067】

いくつかの実施形態において、図９及び図１０に示されているインターフェイスは、ステップ８０４の予測結果に基づいてリアルタイムで変化し、オペレータがリアルタイムでかつ視覚的に衝突予測の結果を知ることができる。

【0068】

いくつかの実施形態においては、更にヒューマン−コンピュータ・インタラクション・インターフェイスに衝突の発生が予測される部位を提示することができる。図１１には実施形態に基づく衝突の発生が予測された部位を示す例示的なインターフェイスが示されており、そのインターフェイスには、更に、対象の、例えば走査装置１と衝突が発生するであろう部位が示されており、図中では破線で示されている右手である。それによりオペレータが、衝突のリスクがある部位を速やかに識別して、対象の位置、姿勢などを調整して衝突のリスクを解消することをサポートすることができる。衝突部位は、対象３Ｄポイントクラウドがステップ８０４において移動過程において環境３Ｄポイントクラウドと重なると判断された部分に対応する部位である。いくつかの実施形態においては、当該インターフェイスに、オペレータに衝突のリスクがあることを提示するとともに、対象の位置を調整するかまたは手動で制御することを提案するための情報が表示される。いくつかの実施形態において、当該インターフェイスはステップ８０４の予測結果にリアルタイムで対応している。いくつかの実施形態においては、他の部分とは異なる表示方法で、衝突する恐れが予測される部分を強調表示するが、本明細書では表示方式に対して如何なる限定をするものでもない。いくつかの実施形態においては、対象３Ｄポイントクラウドが移動過程において環境３Ｄポイントクラウドと重なる程度に基づいて衝突の程度を更に判断することにより、当該衝突の程度に対応した方式でヒューマン−コンピュータ・インタラクション・インターフェイスに衝突が発生するであろうと予測される部位を提示する。例えば、衝突の程度が重大であるほど、より目に付きやすい方式で、衝突が発生するであろうと予測される部位を提示する。

【0069】

ここで注意すべきことは、ステップ８０４に示されている衝突リスクの予測を周期的に実施する点である。対象の位置、姿勢などを調整することによって衝突のリスクを排除すると、ステップ８０６に進む。逆に、すでに衝突のリスクはないと判定されていたとしても、対象の位置、姿勢などが走査開始前に変化して、衝突のリスクが改めて発生した場合は、再度ステップ８０４を経由してステップ８０５に進み、衝突警報を発する。

【0070】

また、図８に示されている方法８００においては、ステップ８０２及びステップ８０３を実行してテーブル２の計画高さを取得する。その他の実施形態において、テーブル２の移動経路の計画を実行しない場合は、テーブル２の現在の高さを計画高さとすることもできる。

【0071】

また、図８に示されている方法８００においては、テーブル２の計画高さに基づき、衝突予測を実行する。しかし、以下の状況が存在している可能性もある。つまり、対象２２の位置及び姿勢が変化しないと仮定した場合、対象２２全体に対して走査を実行すると衝突のリスクを招く可能性があるが、対象２２の一部に対してのみ走査を実行するなら衝突のリスクがない可能性がある。これは走査計画に基づいて確定される走査すべき領域が異なるためである。従って、いくつかの実施形態においては、更に、走査すべき領域の境界の、テーブル２の前進後退ルート（システム軸１０）上における位置と、走査装置１の走査範囲とに基づいて、テーブル２の当該移動過程における前進後退方向（システム軸１０）の移動範囲を確定することができる。これにより、衝突予測を実行する際に、テーブル２の前進後退方向（システム軸１０）における移動範囲を、走査計画に基づき確定することができ、より正確な衝突予測結果を得ることができる。

【0072】

例示的なコンピュータ装置
図１２は実施形態に基づく例示的なコンピュータ装置１２００のブロック図である。当該コンピュータ装置１２００は、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ポータブル式コンピュータ、フラットパネル機器、ワークステーション、または当該機器が採るべき動作を指定する（順序またはその他の方式の）命令を実行可能ないずれかの機器とすることができる。いくつかの実施形態において、コンピュータ装置１２００は、例えば、１つまたは複数のプロセッサ１２２０と、１つまたは複数のプログラムを記憶するための記憶装置１２１０とを含み、前記１つまたは複数のプログラムが前記１つまたは複数のプロセッサ１２２０により実行されると、前記１つまたは複数のプロセッサ１２２０が本開示の実施形態で説明されている方法を実現する。プロセッサは、例えば、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）またはマイクロプロセッサなどである。

【0073】

図１２に示されているコンピュータ装置１２００は１つの例示に過ぎず、本開示の実施形態の機能及び使用範囲に何らかの制限するものではない。

【0074】

図１２に示されている通り、コンピュータ装置１２００の構成要素は、異なるシステム構成要素（記憶装置１２１０及びプロセッサ１２２０を含む）を接続するバス１２５０に接続することができる。

【0075】

バス１２５０は幾つかのタイプのバス構造のうちの１つまたは複数を示しており、バス１２５０は、メモリバス若しくはメモリコントローラ、周辺バス、アクセラレーテッドグラフィックスポート（ＡＧＰ）、プロセッサまたは複数のバス構造のうちの任意のバス構造を使用するローカルバスを含む。例を挙げると、それらのアーキテクチャは、業界標準アーキテクチャ（ＩＳＡ）バス、マイクロチャネルアーキテクチャ（ＭＣＡ）バス、拡張ＩＳＡバス、ビデオ エレクトロニクス スタンダーズ アソシエーション（ＶＥＳＡ）ローカルバス、およびペリフェラル コンポーネント インターコネクト（ＰＣＩ）バスを含むが、それらに限定されることはない。

【0076】

コンピュータ装置１２００は、典型的には、複数のコンピュータシステム読取可能媒体を含む。それらの媒体は、コンピュータ装置１２００によりアクセスすることができる利用可能な媒体とすることができ、揮発性媒体及び不揮発性媒体、可搬型媒体及び非可搬型媒体を含む。

【0077】

記憶装置１２１０は、揮発性メモリ形式のコンピュータシステムが読み取り可能な媒体、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１２１１及び／または高速キャッシュメモリ１２１２を含むことができる。コンピュータ装置１２００は、その他の可搬型／非可搬型、揮発性／不揮発性のコンピュータシステム記憶媒体を更に含んでいてもよい。例を挙げると、メモリシステム１２１３は、非可搬型で不揮発性の磁気媒体（図１２は示されていないが、通常、「ハードディスクドライブ」と呼ばれる）の読み書きに使用することができる。図１２中に示されていないが、可搬型で不揮発性の磁気ディスク（例えば、「ソフトディスク」）の読み書きのための磁気ディスクドライバ、及び可搬型で不揮発性の光ディスク（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭまたはその他の光媒体）の読み書きに用いる光ディスクドライバを提供することができる。これらの場合、各ドライバは１つまたは複数のデータ媒体インターフェイスを介してバス１２５０に接続することができる。記憶装置１２１０は、少なくとも１つのプログラム製品を含むことができ、当該プログラム製品はプログラムモジュールのセット（例えば、少なくとも一つ）を有しており、それらのプログラムモジュールは本開示における各実施形態の機能を実行するように構成される。

【0078】

プログラムモジュール１２１５のセット（例えば、少なくとも一つ）を有するプログラム／ユーティリティツール１２１４は、例えば、記憶装置１２１０中に記憶することができ、それらのプログラムモジュール１２１５には、オペレーティングシステム、１つまたは複数のアプリケーションプログラム、その他のプログラムモジュール及びプログラムデータが含まれるが、それらに限定されず、これらの例示における各々またはある組合せには、ネットワーク環境のインプリメンテーションを含むことができる。プログラムモジュール１２１５は、通常、本開示で説明されている任意の実施形態における機能及び／または方法を実行する。

【0079】

コンピュータ装置１２００は、１つまたは複数の入力装置１２６０（例えば、キーボード、ポインティングデバイスなど）及び出力装置１２７０（例えば、ディスプレイ）と通信することもでき、更にユーザが当該コンピュータ装置１２００とインタラクション可能な１つまたは複数の装置と通信することができ、及び／または当該コンピュータ装置１２００を、１つまたは複数のその他のコンピュータ装置と通信することができる任意の装置（例えば、ネットワークカード、モデムなど）と通信させることができる。これらの通信は入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェイス１２３０を介して実行することができる。更に、コンピュータ装置１２００は、ネットワークアダプタ１２４０を介して１つまたは複数のネットワーク（例えば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）及び／または公共ネットワーク（例えばインターネット））と通信することができる。図１２に示されている通り、ネットワークアダプタ１２４０は、バス１２５０を介してコンピュータ装置１２００の他のモジュールと通信する。図中には示されていないが、明らかに、コンピュータ装置１２００に結合してその他のハードウェアモジュール及び／またはソフトウェアモジュールを使用することができ、それにはマイクロコード、機器ドライバ、冗長処理ユニット、外部磁気ディスク駆動アレイ、ＲＡＩＤシステム、磁気テープドライバ及びデータバックアップ記憶システムなどが含まれるが、それらには限定されない。

【0080】

プロセッサ１２２０は、記憶装置１２１０中に記憶されているプログラムを実行して、各種機能アプリケーション及びデータ処理を実行し、例えば、本開示の実施形態で説明されている対象構造モデルの生成方法及び衝突予測方法を実現する。

【0081】

プログラムコードは、高水準手続き型プログラミング言語またはオブジェクト指向プログラミング言語を用いて実現することができ、処理システムと通信する。必要であれば、アセンブリ言語または機械語を用いてプログラムコードを実現することもできる。事実上、本明細書で説明されている手法は、任意の特定のプログラミング言語の範囲には限定されない。いずれの状況下においても、当該言語はコンパイラ型言語またはインタプリタ型言語とすることができる。

【0082】

以上、本開示の好適な実施形態について詳細に説明した。しかし、本開示は、開示された広い意味での精神及び範囲から脱離することなく、各種の実施形態及び変形を採用することができると、理解すべきである。当業者であれば創造的な作業を行う必要なく本開示の考えに基づき数多くの修正及び変更を施すことができる。従って、当業者が本開示の考えに従って現在の技術を基礎として論理的な分析、推論または限られた実験を通して取得することができる技術的解決策は、いずれも本開示の特許請求の範囲により確定される保護範囲内に属するものである。

【符号の説明】

【0083】

１ 走査装置
２ テーブル
３ 深度カメラ
４ コンピュータ装置
５ 出力ユニット
６ 入力ユニット
１０ システム軸
１２ 走査空間
１４ Ｘ線源
１６ Ｘ線検出器
２２ 対象
４１ プロセッサ
１００ ＣＴシステム
２００ 対象３Ｄポイントクラウドを生成するための方法
６００ 対象３Ｄポイントクラウドを生成するための方法
１２００ コンピュータ装置
１２１０ 記憶装置
１２１１ ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
１２１２ 高速キャッシュメモリ
１２１３ メモリシステム
１２１４ 実用ツール
１２１５ プログラムモジュール
１２２０ プロセッサ
１２３０ インターフェイス
１２４０ ネットワークアダプタ
１２５０ バス
１２６０ 入力機器
１２７０ 出力機器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】