[发明专利]图像生成装置、方法以及程序

说明书

技术领域

本发明涉及在三维图像中通过进行体绘制而生成伪三维图像的图像生成装置、方法以及程序。

背景技术

以往，为了容易地掌握被摄体的三维结构等，进行生成/显示伪三维图像的处理，所述伪三维图像是使用计算机图形学的技术等将通过CT装置、MRI装置、超声波诊断装置等所取得的被摄体的三维图像数据在二维平面上立体地可视化后的图像。作为生成这种伪三维图像的方法，公知的有针对构成三维图像的各像素值(体素值)设定不透明度以及R、G、B的颜色信息，进行从观察的一侧向投影面的各像素的光线跟踪(ray-casting)，从而进行可视化的体绘制法。

一般情况下，对该各像素值而设定的不透明度、颜色信息的集合(分别称作不透明度曲线、色图)对于一个三维图像而赋予一个组合。可是，该情况下，产生了不能够对具备相同信号值的不同的组织加以区别地显示的问题。对此，非专利文献1中，提出了如下方案：即利用体绘制生成以1张图像显示多个对象(例如，骨、血管、心脏、肝脏等)的图像时，能够在各自的对象范围应用不同的色图和/或不透明度曲线，从而以不同的色、不透明度表现具有相同信号值的不同的组织。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-212219号公报

非专利文献

非专利文献1：今井裕著，《なるほど！！医用3次元画像―考え方と処理法の虎の巻》，秀润社出版，2003年10月发行，第105页

发明内容

发明所要解决的课题

然而，例如血管的CT摄影中，有时采用如下方法：通过在血管中注入被称作造影剂的特殊液体来进行摄影，使得三维图像中血管的像素值成为与其他脏器不同的像素值，从而使得更加可视化且易于对该区域进行提取。可是，该情况下，由于摄影时机、造影剂的量等，即使在相同血管区域也会因场所不同而使像素值产生变动，因此存在如下问题：在生成以1张图像显示较广的范围的血管区域的图像的情况下，即使是被称为血管的一个的对象组织，若对其仅应用一个色图和/或不透明度曲线则不能够准确地显示整个血管的三维形态。

基于该像素值的变动的问题，有时也是因分体积(partial volume)的效果而引起。特别是在由几个像素(pixel)的直径所表示的较细的血管中，实际应该具有较高的像素值的血管在图像化时受到周围的像素值的影响，而作为比实际低的值被图像化。由此，例如在如图6所示的应用了与较粗的血管的像素值分布对应而设定的一个色图以及不透明度曲线而生成的图像中，较粗的血管部分清晰可见，但是较细的血管部分消失而不可见，在如图7所示的应用了使所述色图以及不透明度曲线分别与较细的血管的像素值分布对应而平衡移动而成的一个色图以及不透明度曲线而生成的图像中，较细的血管部分变得可见(参照被白线所围成的区域)，但是较粗的血管部分看上去过度膨胀。

另外，在专利文献1中，提出了一种针对每1张图像而动态地对色图和/或不透明度曲线进行校正的方法，但是该方法是以基于每个图像的描绘范围小到能够忽略该范围内的像素值的变动的程度为前提并与如何决定在该1张图像的生成中所使用的一个不透明度曲线相关的方法，并没有解决生成对更广范围的对象区域进行显示的图像的情况下的上述问题。

本发明鉴于上述情形而提出，目的在于提供一种图像生成装置、方法以及程序，在通过进行体绘制而生成伪三维图像时，能够生成更加准确地描绘了预定对象物的三维形态的图像。

用于解决课题的手段

本发明的图像生成装置(第一图像生成装置)的特征在于，具备：图像生成部，在三维图像中，使用定义像素值和不透明度的关系的不透明度曲线进行体绘制，从而生成伪三维图像；区域确定部，从三维图像确定表示预定对象物的整个区域；以及不透明度曲线设定部，针对所确定的整个区域设定基础的不透明度曲线，针对所确定的整个区域内的至少一部分像素的每一个，取得该像素的附近区域内的像素值的代表值，将使用该取得的代表值对所设定的基础的不透明度曲线施加变更而成的不透明度曲线设定为在体绘制中应用于该像素的不透明度曲线。

优选的是，不透明度曲线设定部针对至少一部分像素的每一个，基于从该像素的附近区域内的像素值的代表值减去整个区域的像素值的代表值而得的减法值求得不透明度曲线的移位量，将以所求得的移位量使基础的不透明度曲线沿像素值方向移位而成的不透明度曲线设定为在体绘制中应用于该像素的不透明度曲线。