圖像處理設(shè)備、立體圖像顯示設(shè)備和圖像處理方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了使得能夠?qū)崿F(xiàn)用戶在體數(shù)據(jù)中應(yīng)當(dāng)關(guān)注的感興趣區(qū)域的立體圖像的可見度增強(qiáng)的圖像處理設(shè)備、立體圖像顯示設(shè)備和圖像處理方法。根據(jù)實(shí)施例的圖像處理設(shè)備包括設(shè)置單元、控制單元和生成單元。設(shè)置單元根據(jù)與醫(yī)療圖像相關(guān)的三維體數(shù)據(jù)設(shè)置用戶應(yīng)當(dāng)關(guān)注的感興趣區(qū)域?？刂茊卧鶕?jù)感興趣區(qū)域的位置信息執(zhí)行下列中的至少一個(gè)：(1)深度控制，其中指示在顯示立體圖像的顯示單元上立體顯示的感興趣區(qū)域的深度的深度范圍被設(shè)定為與設(shè)置感興趣區(qū)域之前的狀態(tài)相比更接近立體顯示容許范圍的值，該立體顯示容許范圍表示顯示單元能夠顯示立體圖像的深度方向上的范圍；以及(2)位置控制，其中感興趣區(qū)域的顯示位置設(shè)定為接近于顯示器表面，該顯示器表面表示在立體觀察期間既不朝近側(cè)彈出也不朝遠(yuǎn)側(cè)后退的表面。生成單元根據(jù)由控制單元執(zhí)行的控制結(jié)果生成體數(shù)據(jù)的立體圖像。
【專利說明】圖像處理設(shè)備、立體圖像顯示設(shè)備和圖像處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明的實(shí)施例涉及圖像處理設(shè)備、立體圖像顯示設(shè)備和圖像處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，無鏡3D顯示器已經(jīng)投入實(shí)際使用，該無鏡3D顯示器使用光束控制元件 (例如雙面凸透鏡）以使得能夠用肉眼立體觀察從多個(gè)攝像機(jī)視點(diǎn)捕獲的多視圖圖像。在 這種無鏡3D顯示器中，通過調(diào)節(jié)多個(gè)攝像機(jī)間隔或者多個(gè)攝像機(jī)角度，有可能改變立體圖 像的彈出數(shù)量。另外，在無鏡3D顯示器中，可以以最高清晰度顯示顯示器表面上顯示的圖 像，該顯示器表面表示在立體觀察期間既不朝近側(cè)彈出又不朝遠(yuǎn)側(cè)后退的表面。從而，根據(jù) 彈出數(shù)量的增加或者減少，發(fā)生清晰度的下降。此外，高清晰度立體顯示可行的范圍只是有 限范圍。從而，假如設(shè)置等于或者大于一定值的彈出數(shù)量，那么它就會(huì)導(dǎo)致雙像或者模糊圖 像的形成。
[0003] 同時(shí)，就醫(yī)療診斷成像設(shè)備（例如X射線計(jì)算機(jī)斷層儀（CT)設(shè)備、磁共振成像 (MRI)設(shè)備或者超聲診斷設(shè)備）而言；能夠生成三維醫(yī)療圖像（在下文中，稱為"體數(shù)據(jù)"） 的一些設(shè)備已經(jīng)投入實(shí)際使用。根據(jù)由醫(yī)療診斷成像設(shè)備生成的體數(shù)據(jù)，有可能按照任意 視差角并且以任意數(shù)量的視差生成體繪制圖像（視差圖像）。在這方面，正在研究是否可以 在無鏡3D顯示器中立體地顯示由體數(shù)據(jù)生成的二維體繪制圖像。
[0004] 引用列表
[0005] 專利文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)1 :日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_號(hào)2007-96951


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 技術(shù)問題
[0008] 然而，在傳統(tǒng)技術(shù)中，不能以滿意的方式在視覺上辨識(shí)用戶在體數(shù)據(jù)中應(yīng)當(dāng)關(guān)注 的感興趣區(qū)域的立體圖像。本發(fā)明要解決的目標(biāo)是提供使得能夠?qū)崿F(xiàn)用戶在體數(shù)據(jù)中應(yīng)當(dāng) 關(guān)注的感興趣區(qū)域的立體圖像的可見度增強(qiáng)的圖像處理設(shè)備、立體圖像顯示設(shè)備和圖像處 理方法。
[0009] 問題的解決方案
[0010] 根據(jù)實(shí)施例的圖像處理設(shè)備包括設(shè)置單元、控制單元和生成單元。設(shè)置單元根據(jù) 與醫(yī)療圖像相關(guān)的三維體數(shù)據(jù)設(shè)置用戶應(yīng)當(dāng)關(guān)注的感興趣區(qū)域?？刂茊卧鶕?jù)感興趣區(qū)域 的位置信息執(zhí)行下列中的至少一個(gè)：（1)深度控制，其中指示在顯示立體圖像的顯示單元 上立體顯示的感興趣區(qū)域的深度的深度范圍被設(shè)定為與設(shè)置感興趣區(qū)域之前的狀態(tài)相比 更接近立體顯示容許范圍的值，該立體顯示容許范圍表示顯示單元能夠顯示立體圖像的深 度方向上的范圍；和（2)位置控制，其中感興趣區(qū)域的顯示位置被設(shè)定為接近于顯示器表 面，該顯示器表面表示在立體觀察期間既不朝近側(cè)彈出也不朝遠(yuǎn)側(cè)后退的表面。生成單元 根據(jù)由控制單元執(zhí)行的控制結(jié)果生成體數(shù)據(jù)的立體圖像。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1是圖示根據(jù)實(shí)施例的圖像顯示系統(tǒng)的配置示例的圖表。
[0012] 圖2是用于解釋體數(shù)據(jù)的示例的圖表。
[0013] 圖3是圖示根據(jù)實(shí)施例的立體圖像顯示設(shè)備的配置示例的圖表。
[0014] 圖4是圖示根據(jù)實(shí)施例的顯示單元的示意圖。
[0015] 圖5是圖示根據(jù)實(shí)施例的顯示單元的示意圖。
[0016] 圖6是圖示以立體方式顯示根據(jù)實(shí)施例的體數(shù)據(jù)的情況的概念圖。
[0017] 圖7是圖示根據(jù)實(shí)施例的圖像處理單元的配置示例的圖表。
[0018] 圖8是根據(jù)實(shí)施例的顯示單元的前視圖。
[0019] 圖9是根據(jù)實(shí)施例的顯示單元的側(cè)視圖。
[0020] 圖10是用于解釋用于指定指示區(qū)域的示例的圖表。
[0021] 圖11是用于解釋用于指定指示區(qū)域的示例的圖表。
[0022] 圖12是用于解釋用于指定指示區(qū)域的方法的示例的圖表。
[0023] 圖13是用于解釋用于指定指示區(qū)域的方法的示例的圖表。
[0024] 圖14是用于解釋用于確定感興趣區(qū)域的方法的示例的圖表。
[0025] 圖15是用于解釋用于確定感興趣區(qū)域的方法的示例的圖表。
[0026] 圖16是用于解釋用于確定感興趣區(qū)域的方法的示例的圖表。
[0027] 圖17是用于解釋用于確定感興趣區(qū)域的方法的示例的圖表。
[0028] 圖18是用于解釋執(zhí)行深度控制的示例的圖表。
[0029] 圖19是用于解釋執(zhí)行深度控制的示例的圖表。
[0030] 圖20是用于解釋執(zhí)行位置控制的示例的圖表。
[0031] 圖21是用于解釋用于生成體數(shù)據(jù)的立體圖像的方法的示例的圖表。
[0032] 圖22是根據(jù)實(shí)施例用于解釋在立體圖像顯示設(shè)備中執(zhí)行的操作的示例的流程 圖。
[0033] 圖23是圖示根據(jù)修改示例的圖像處理單元的配置示例的圖表。
[0034] 圖24是圖示在屏幕上顯示的滑動(dòng)桿的示例的圖表。
[0035] 圖25是圖示用于調(diào)節(jié)感興趣區(qū)域范圍的方法的示例的圖表。
[0036] 圖26是圖示設(shè)置感興趣區(qū)域的顯示位置的示例的圖表。

【具體實(shí)施方式】
[0037] 在下面參考附圖對(duì)根據(jù)本發(fā)明的圖像處理設(shè)備、立體圖像顯示設(shè)備和圖像處理方 法的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)地描述。
[0038] 圖1是圖示根據(jù)實(shí)施例的圖像顯示系統(tǒng)1的配置示例的框圖。如圖1中圖示的， 圖像顯示系統(tǒng)1包括醫(yī)療診斷成像設(shè)備10、圖像存檔設(shè)備20和立體圖像顯示設(shè)備30。圖 1中圖示的每個(gè)設(shè)備可以直接或者間接地通過安裝在例如醫(yī)院中的局域網(wǎng)（LAN)2彼此通 信。因此，每個(gè)設(shè)備能夠向其它設(shè)備發(fā)送醫(yī)療圖像并且從其它設(shè)備接收醫(yī)療圖像。
[0039] 圖像顯示系統(tǒng)1根據(jù)由醫(yī)療診斷成像設(shè)備10生成的體數(shù)據(jù)生成立體圖像。然后， 為了向醫(yī)生或者在醫(yī)院中工作的實(shí)驗(yàn)人員提供立體可視的醫(yī)療圖像，在顯示單元中顯示立 體圖像。在這里，立體圖像包括具有互不相同的視差的多個(gè)視差圖像。如下依次給出了每 個(gè)設(shè)備的解釋。
[0040] 醫(yī)療診斷成像設(shè)備10能夠生成與醫(yī)療圖像相關(guān)的三維體數(shù)據(jù)。醫(yī)療診斷成像設(shè) 備10的示例包括X射線CT設(shè)備、MRI設(shè)備、超聲診斷設(shè)備、單個(gè)光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層攝影 (SPECT)設(shè)備、正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層攝影（PET)設(shè)備、通過集成SPECT設(shè)備和X射線CT設(shè) 備配置的SPECT-CT設(shè)備、通過集成PET設(shè)備和X射線CT設(shè)備配置的PET-CT設(shè)備以及這些 設(shè)備的組。
[0041] 醫(yī)療診斷成像設(shè)備10捕獲當(dāng)前測(cè)試對(duì)象的圖像并且生成體數(shù)據(jù)。例如，醫(yī)療診斷 成像設(shè)備10捕獲當(dāng)前測(cè)試對(duì)象的圖像；收集諸如投影數(shù)據(jù)或者M(jìn)R信號(hào)的數(shù)據(jù)；沿著當(dāng)前 測(cè)試對(duì)象的機(jī)體軸線方向重新配置多個(gè)（例如，300到500個(gè)）切片圖像（橫截面圖像）； 以及生成體數(shù)據(jù)。因此，如圖2中圖示的，沿著當(dāng)前測(cè)試對(duì)象的機(jī)體軸線方向拍攝的多個(gè)切 片圖像表示體數(shù)據(jù)。在圖2中圖示的示例中，生成當(dāng)前測(cè)試對(duì)象的大腦的體數(shù)據(jù)。同時(shí)，由 醫(yī)療診斷成像設(shè)備10捕獲的當(dāng)前測(cè)試對(duì)象的投影數(shù)據(jù)或者M(jìn)R信號(hào)本身可以被認(rèn)為是體數(shù) 據(jù)。
[0042] 由醫(yī)療診斷成像設(shè)備10生成的體數(shù)據(jù)包括在醫(yī)療地點(diǎn)處觀測(cè)的目標(biāo)對(duì)象（在下 文中，稱為"對(duì)象"）（例如骨骼、血管、神經(jīng)、腫瘤等等）的圖像。根據(jù)實(shí)施例，醫(yī)療診斷成像 設(shè)備10分析生成的體數(shù)據(jù)并且生成使得能夠識(shí)別體數(shù)據(jù)中每個(gè)對(duì)象的位置的特定信息。 特定信息可以包括任意細(xì)節(jié)。例如，作為特定信息，有可能使用信息組，在每個(gè)信息組中，以 與包括在對(duì)象中的一組體素相對(duì)應(yīng)的方式保持使得能夠識(shí)別對(duì)象的識(shí)別信息?？蛇x地，作 為特定信息，有可能使用通過將使得能夠識(shí)別體素所屬的對(duì)象的識(shí)別信息附加至包括在體 數(shù)據(jù)中的每個(gè)體素而獲得的信息組。此外，醫(yī)療診斷成像設(shè)備10可以分析所生成的體數(shù)據(jù) 并且識(shí)別每個(gè)對(duì)象的重心位置。在這里，指示每個(gè)對(duì)象的重心位置的信息還可以包括在特 定信息中。同時(shí)，用戶可以參照由醫(yī)療診斷成像設(shè)備10自動(dòng)創(chuàng)建的特定信息并且可以校正 特定信息的細(xì)節(jié)。也就是說，可以以半自動(dòng)方式生成特定信息。然后，醫(yī)療診斷成像設(shè)備10 將生成的體數(shù)據(jù)和特定信息發(fā)送至圖像存檔設(shè)備20。
[0043] 圖像存檔設(shè)備20表示用于存檔醫(yī)療圖像的數(shù)據(jù)庫。更具體地，圖像存檔設(shè)備20 用于存儲(chǔ)和存檔由醫(yī)療診斷成像設(shè)備10發(fā)送的體數(shù)據(jù)和特定信息。
[0044] 立體圖像顯示設(shè)備30能夠顯示具有互不相同視差的多個(gè)視差圖像，并且因此使 得觀察者能夠觀察立體圖像。立體圖像顯示設(shè)備30可以被配置為以多眼模式實(shí)現(xiàn)例如積 分成像方法（II方法）或者3D顯示方法。立體圖像顯示設(shè)備30的示例包括使得觀察者能 夠用肉眼觀察立體圖像的電視（TV)或者個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC)。在實(shí)施例中，立體圖像顯示設(shè) 備30對(duì)于從圖像存檔設(shè)備20中獲取的體數(shù)據(jù)執(zhí)行體繪制，并且生成和顯示一組視差圖像。 在這里，視差圖像組是通過執(zhí)行相對(duì)于體數(shù)據(jù)以預(yù)定視差角的遞增移動(dòng)視點(diǎn)位置的體繪制 操作生成的一組圖像。因此，視差圖像組包括具有不同視點(diǎn)位置的多個(gè)視差圖像。
[0045] 在實(shí)施例中，當(dāng)用戶確認(rèn)立體圖像顯示設(shè)備30上顯示的醫(yī)療圖像的立體圖像時(shí)， 用戶能夠執(zhí)行操作以便令人滿意地顯示用戶希望關(guān)注的區(qū)域（感興趣區(qū)域）。
[0046] 圖3是圖示立體圖像顯示設(shè)備30的配置示例的圖表。如在圖30中圖示的，立體 圖像顯示設(shè)備30包括圖像處理單元40和顯示單元50。圖像處理單元40對(duì)于從圖像存檔 設(shè)備20獲取的體數(shù)據(jù)執(zhí)行圖像處理。稍后給出圖像處理的細(xì)節(jié)。
[0047] 顯示單元50顯示由圖像處理單元40生成的立體圖像。如在圖3中圖示的，顯示 單元50包括顯示面板52和光束控制單元54。顯示面板52是液晶面板，其中具有不同顏色 分量（例如紅色（R)、綠色（G)和藍(lán)色（B))的多個(gè)子像素在第一方向（例如，參考圖3的行 方向（左右方向））和第二方向（例如，參考圖3的列方向（垂直方向））上以類矩陣方式 排列。在該情況下，單個(gè)像素由在第一方向上排列的RGB子像素組成。另外，在一組像素上 顯示的圖像被稱作元素圖像，該像素組是數(shù)量上等于視差數(shù)量的相鄰像素并且在第一方向 上排列。因此，顯示單元50顯示以類矩陣方式排列多個(gè)元素圖像的立體圖像。同時(shí)，可以 在顯示單元50中采用子像素的任何其它已知排列。另外，子像素不限于紅色（R)、綠色（G) 和藍(lán)色（B)三種顏色。可選地，例如，子像素還可以具有四種顏色。
[0048] 作為顯示面板52,有可能使用直視型二維顯示器，例如有機(jī)電致發(fā)光（有機(jī)EL)、 液晶顯示器（LCD)、等離子體顯示面板（PDP)或者投射式顯示器。另外，顯示面板52還可以 具有包括背光燈的配置。
[0049] 光束控制單元54設(shè)置為與顯示面板52相對(duì)，在它們之間保持間隙。光束控制單 元54控制從顯示面板52的每個(gè)子像素發(fā)射的光束發(fā)射方向。光束控制單元54具有在第 一方向上排列的用于射出光束的多個(gè)線性延伸的光學(xué)孔徑。例如，光束控制單元54可以是 其上排列有多個(gè)柱面透鏡的透鏡片或者可以是其上排列有多個(gè)狹縫的視差柵欄。光學(xué)孔徑 排列成與顯示面板52的元素圖像相對(duì)應(yīng)。
[0050] 在實(shí)施例中，在立體圖像顯示設(shè)備30中，在第二方向上排列每個(gè)顏色分量的子像 素，而在第一方向上重復(fù)地排列顏色分量，由此形成"縱向條紋排列"。然而，這不是僅有的 可能情況。另外，在第一實(shí)施例中，以這種方式設(shè)置光束控制單元54,使得其光學(xué)孔徑的延 伸方向與顯示面板52的第二方向一致。然而，這不是僅有的可能情況。可選地，例如，可以 這樣配置：以這種方式光束控制單兀54,使得其光學(xué)孔徑的延伸方向相對(duì)于顯不面板52的 第二方向具有預(yù)定傾角。
[0051] 圖4是以放大方式圖示顯示單元50的某個(gè)部分的示意圖。在圖4中，視差圖像的 識(shí)別信息表示為視差編號(hào)（1)至（3)。因此，在這里，唯一分配給視差圖像的視差編號(hào)表示 視差圖像的識(shí)別信息。從而，與相同視差編號(hào)相對(duì)應(yīng)的像素顯示相同視差圖像。在圖4圖 示的示例中，通過排列由該序列中的視差編號(hào)（1)至（3)識(shí)別的視差圖像中的每一個(gè)的像 素創(chuàng)建元素圖像24。在這里，盡管對(duì)于有三個(gè)視差（與視差編號(hào)1至3相對(duì)應(yīng)）的示例給 出解釋，但是它不是僅有的可能情況。可選地，可以使用任何其它編號(hào)的視差（例如，與視 差編號(hào)1至9相對(duì)應(yīng)的九個(gè)視差）。
[0052] 如在圖4中圖示的，在顯示面板52中，在第一方向和第二方向上以類矩陣方式排 列兀素圖像24。例如，當(dāng)視差編號(hào)等于二時(shí)，每個(gè)兀素圖像24是視差圖像1的像素24 1、視 差圖像2的像素242和視差圖像3的像素243在第一方向上順序排列的一組像素。
[0053] 在每個(gè)元素圖像24中，從視差圖像的像素（像素2七到像素243)發(fā)射的光束到達(dá) 光束控制單元54。然后，光束控制單元54控制每個(gè)光束的行進(jìn)方向和散射，并且朝顯示單 元50的整個(gè)表面發(fā)射光束。例如，在每個(gè)元素圖像24中，從視差圖像1的像素2七發(fā)射的 光在箭頭Z1的方向上傳播；從視差圖像2的像素24 2發(fā)射的光在箭頭Z2的方向上傳播；以 及從視差圖像3的像素343發(fā)射的光在箭頭Z3的方向上傳播。以這種方法，在顯示單元50 中，從每個(gè)元素圖像中的每個(gè)像素發(fā)射的光的發(fā)射方向由光束控制單元54進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0054] 圖5是圖示用戶（觀察者）正在觀察顯示單元50的情形的示意圖。當(dāng)由多個(gè)元 素圖像24組成的立體圖像在顯示面板52上顯示時(shí)，包括在元素圖像24中并且由用戶用左 眼18A觀察的視差圖像的像素不同于包括在元素圖像24中并且由用戶用右眼18B觀察的 視差圖像的像素。以這種方法，當(dāng)相對(duì)于用戶的左眼18A和右眼18B顯示具有不同視差的 圖像時(shí)，用戶觀察立體圖像變得可能。
[0055] 圖6是圖示以立體方式顯示圖2中圖示的大腦的體數(shù)據(jù)的情況的概念圖。在圖6 中，立體圖像101表示大腦的體數(shù)據(jù)的立體圖像。另外，在圖6中，顯示器表面102表示顯 示器50的顯示器表面。顯示器表面表示這樣的表面：在立體觀察期間既不朝近側(cè)彈出也不 朝遠(yuǎn)側(cè)后退的表面。離顯示器表面102距離越遠(yuǎn)，從顯示面板52的像素發(fā)射的光束密度越 稀疏。從而，圖像的分辨率也繼續(xù)惡化。這樣，為了以高清晰度顯示大腦的整個(gè)體數(shù)據(jù)，有 必要考慮立體顯示容許范圍103,該立體顯示容許范圍103指示顯示器50可以顯示立體圖 像的深度方向上的范圍（即，指示顯示限制）。也就是說，如圖6中圖示的，需要以這種方式 設(shè)置各種參數(shù)（例如在創(chuàng)建立體圖像時(shí)的攝像機(jī)間隔、攝像機(jī)角度和攝像機(jī)位置），使得在 立體顯示期間，大腦的整個(gè)體數(shù)據(jù)101在立體顯示容許范圍103內(nèi)。在這里,立體顯示容許 范圍103是根據(jù)顯示器50的規(guī)格或者標(biāo)準(zhǔn)確定的參數(shù)，并且可以存儲(chǔ)在安裝在立體圖像顯 示設(shè)備30中的存儲(chǔ)器（未圖示）中或者可以存儲(chǔ)在外部設(shè)備中。
[0056] 下面給出了圖像處理單元40的詳細(xì)解釋。圖7是圖示圖像處理單元40的配置示 例的框圖。如圖7中圖示的，圖像處理單元40包括設(shè)置單元41、控制單元42和生成單元 43。
[0057] 設(shè)置單元41設(shè)置用戶在體數(shù)據(jù)（在該示例中，在圖2圖示的大腦的體數(shù)據(jù)中）中 應(yīng)當(dāng)關(guān)注的感興趣區(qū)域。在實(shí)施例中，在設(shè)置感興趣區(qū)域之前，從圖像存檔設(shè)備20獲取的 體數(shù)據(jù)的立體圖像在顯示單元50上顯示而沒有經(jīng)受深度控制（稍后描述的）和位置控制 (稍后描述的）。在這里，在顯示單元50上顯示而沒有經(jīng)受深度控制和位置控制的體數(shù)據(jù) 的立體圖像被稱作"默認(rèn)立體圖像"。因此，當(dāng)確認(rèn)默認(rèn)立體圖像時(shí)，用戶使用例如輸入單元 (例如筆）指定（指出）顯示單元50的三維空間中的預(yù)定位置。根據(jù)該規(guī)格，設(shè)置感興趣 區(qū)域。更具體地，如下面給出了解釋。
[0058] 如圖7中圖示的，在實(shí)施例中，設(shè)置單元41包括獲取單元44、傳感器單元45、接收 單元46、指定單元47和確定單元48。獲取單元44獲取使得能夠識(shí)別包括在體數(shù)據(jù)中的對(duì) 象的位置的特定信息。更具體地，獲取單元44訪問圖像存檔設(shè)備20并且獲取存儲(chǔ)在圖像 存檔設(shè)備20中的特定信息。
[0059] 傳感器單元45在顯示立體圖像的顯示單元50的三維空間中檢測(cè)輸入單元（例如 筆）的坐標(biāo)值。圖8是顯示單元50的前視圖，而圖9是顯示單元50的側(cè)視圖。如圖8和圖 9中圖示的，傳感器單元45包括第一檢測(cè)單元61和第二檢測(cè)單元62。另外，在實(shí)施例中， 由用戶出于輸入目的使用的輸入單元配置有從其前端部分發(fā)射聲波和紅外光的筆。第一檢 測(cè)單元61在圖8圖示的X-Y平面中檢測(cè)輸入單元的位置。更具體地，第一檢測(cè)單元61檢 測(cè)由輸入單元發(fā)射的聲波和紅外光，并且根據(jù)由聲波到達(dá)第一檢測(cè)單元61花費(fèi)的時(shí)間周 期和由紅外光到達(dá)第一檢測(cè)單元61花費(fèi)的時(shí)間周期計(jì)算在X軸方向上的輸入單元的坐標(biāo) 值和在Y軸方向上的輸入單元的坐標(biāo)值。第二檢測(cè)單元62在圖9圖示的Z軸方向上檢測(cè) 輸入單元的位置。以與第一檢測(cè)單元61相同的方式，第二檢測(cè)單元62檢測(cè)由輸入單元發(fā) 射的聲波和紅外光，并且根據(jù)由聲波到達(dá)第二檢測(cè)單元62花費(fèi)的時(shí)間周期和由紅外光到 達(dá)第二檢測(cè)單元62花費(fèi)的時(shí)間周期計(jì)算在Z軸方向上的輸入單元的坐標(biāo)值。然而，這不是 僅有的可能情況?？蛇x地，例如，輸入單元可以配置有從其前端部分僅發(fā)射聲波或者僅發(fā)射 紅外光的筆。在這種情況下，第一檢測(cè)單元61可以檢測(cè)由輸入單元發(fā)射的聲波（或者紅外 光），并且可以根據(jù)由聲波（或者紅外光）到達(dá)第一檢測(cè)單元61花費(fèi)的時(shí)間周期計(jì)算在X 軸方向上的輸入單元的坐標(biāo)值和在Y軸方向上的輸入單元的坐標(biāo)值。以相同的方式，第二 檢測(cè)單元62可以檢測(cè)由輸入單元發(fā)射的聲波（或者紅外光），并且可以根據(jù)由聲波（或者 紅外光）到達(dá)第二檢測(cè)單元62花費(fèi)的時(shí)間周期計(jì)算在Z軸方向（深度方向）上的輸入單 元的坐標(biāo)值。
[0060] 同時(shí)，傳感器單元45的配置不限于上面給出的解釋。也就是說，本質(zhì)上，只要傳感 器單元45能夠在顯示單元50的三維空間中檢測(cè)輸入單元的坐標(biāo)值，它就管用。此外，輸入 單元的類型也不限于筆?？蛇x地，例如，觀察者的手指可以充當(dāng)輸入單元，或者手術(shù)刀或者 剪刀可以充當(dāng)輸入單元。在實(shí)施例中，當(dāng)用戶確認(rèn)默認(rèn)立體圖像并且使用輸入單元在顯示 單元50的三維空間中指定預(yù)定位置時(shí)；傳感器單元45在該時(shí)間點(diǎn)處檢測(cè)輸入單元的三維 坐標(biāo)值。
[0061] 接收單元46接收由傳感器單元45檢測(cè)的三維坐標(biāo)值的輸入（也就是說，從用戶 接收輸入）。響應(yīng)于來自用戶的輸入，指定單元47在體數(shù)據(jù)中指定區(qū)域（在下文中，稱為 "指示區(qū)域")。在這里，指示區(qū)域可以是存在于體數(shù)據(jù)中的點(diǎn)或者可以是具有一定擴(kuò)展量的 表面。
[0062] 在實(shí)施例中，指定單元47將通過標(biāo)準(zhǔn)化三維坐標(biāo)值獲取的標(biāo)準(zhǔn)化值指定為指示 區(qū)域，該三維坐標(biāo)值由傳感器單元45以與體數(shù)據(jù)中的坐標(biāo)相對(duì)應(yīng)的方式進(jìn)行檢測(cè)。例如， 假定體數(shù)據(jù)中的坐標(biāo)的范圍在X軸方向上是〇至512,在Y軸方向上是0至512,以及在Z軸 方向上是0至256。另外，假定在可由傳感器單元45檢測(cè)的顯示單元50的三維空間中的可 檢測(cè)范圍（即，立體顯示的醫(yī)療圖像中的空間坐標(biāo)的范圍）在X軸方向上是0至1200,在Y 軸方向上是〇至1200,以及在Z軸方向上是0至1200。如果（xl，yl，zl)表示由傳感器單 元45檢測(cè)的三維坐標(biāo)值，那么指示區(qū)域等于xlX (512/1200)，ylX (512/1200)，zlX (256/ 1200))。同時(shí)，立體顯示的醫(yī)療圖像與輸入單元的前端不需要看起來彼此重合。如圖10中 圖示的，可以通過相對(duì)于輸入單元2003的前端朝0的方向移動(dòng)其Y坐標(biāo)來標(biāo)準(zhǔn)化三維坐標(biāo) 值2004。可選地，可以通過相對(duì)于輸入單元2003的前端朝顯示器表面的方向移動(dòng)其z坐 標(biāo)來標(biāo)準(zhǔn)化三維坐標(biāo)值2004。同時(shí)，由指定單元47指定的指示區(qū)域不限于單個(gè)指示區(qū)域。 也就是說，還可以指定多個(gè)指示區(qū)域。
[0063] 另外，指定指示區(qū)域的方法不限于上面解釋的方法?？蛇x地，例如，如圖11中圖示 的，可以在顯示單元50的屏幕上顯示與每個(gè)對(duì)象（例如骨骼、血管、神經(jīng)和腫瘤）相對(duì)應(yīng)的 圖標(biāo)。然后，用戶可以使用鼠標(biāo)或者通過執(zhí)行觸摸操作選擇顯示的圖標(biāo)。在圖11中圖示 的示例中，在顯示單元50的屏幕上顯示與骨骼相對(duì)應(yīng)的圖標(biāo)301、與第一血管相對(duì)應(yīng)的圖 標(biāo)302、與第二血管相對(duì)應(yīng)的圖標(biāo)303、與第三血管相對(duì)應(yīng)的圖標(biāo)304、與神經(jīng)相對(duì)應(yīng)的圖標(biāo) 305和與腫瘤相對(duì)應(yīng)的圖標(biāo)306。然后，指定單元47將與用戶選擇的圖標(biāo)相對(duì)應(yīng)的對(duì)象指 定為指示區(qū)域。在這里，用戶可以選擇單個(gè)圖標(biāo)或者多個(gè)圖標(biāo)。因此，指定單元47可以指 定多個(gè)對(duì)象。同時(shí)，例如，可以這樣配置：不顯示默認(rèn)立體圖像，并且在顯示單元50的屏幕 上或者在操作監(jiān)控器而不是在顯示單元50的屏幕上顯示僅多個(gè)可選擇圖標(biāo)。
[0064] 同時(shí)，例如用戶可以操作鍵盤并且在體數(shù)據(jù)內(nèi)直接輸入三維坐標(biāo)值?？蛇x地，例 如，如圖12中圖示的，用戶可以操作鼠標(biāo)403并且使用鼠標(biāo)光標(biāo)404在體數(shù)據(jù)內(nèi)指定二維 坐標(biāo)值（X，y)，以便根據(jù)鼠標(biāo)滾輪的值或者根據(jù)持續(xù)單擊的時(shí)間周期，在Z軸方向上輸入坐 標(biāo)值z(mì)。仍然可選地，例如，如圖13中圖示的，用戶可以操作鼠標(biāo)503并且使用鼠標(biāo)光標(biāo)504 在體數(shù)據(jù)的一部分中指定X-Y平面505,以便根據(jù)鼠標(biāo)滾輪的值或者根據(jù)持續(xù)單擊的時(shí)間 周期，在Z軸方向上輸入坐標(biāo)值z(mì)。仍然可選地，用戶可以執(zhí)行觸摸操作并且在體數(shù)據(jù)內(nèi)指 定二維坐標(biāo)值（x，y)，以便根據(jù)持續(xù)觸摸的時(shí)間周期，在Z軸方向上輸入坐標(biāo)值。仍然可選 地，可以這樣配置：當(dāng)用戶觸摸顯示單元50的屏幕時(shí)，根據(jù)用戶操作顯示具有可變滑動(dòng)量 的滑動(dòng)桿。然后，根據(jù)滑動(dòng)量，在Z軸方向上輸入坐標(biāo)值z(mì)。然后，指定單元47可以將體數(shù) 據(jù)內(nèi)的輸入點(diǎn)或者輸入平面指定為指示區(qū)域。
[0065] 返回參考圖7的解釋，確定單元48通過使用由獲取單元44獲取的特定信息和由 指定單兀47指定的指不區(qū)域確定感興趣區(qū)域。在實(shí)施例中，確定單兀48犾取包括在由犾 取單元44獲取的特定信息中的每個(gè)對(duì)象的重心位置；獲取從每個(gè)對(duì)象到由指定單元47指 定的三維坐標(biāo)值的距離；并且確定具有最小距離的對(duì)象為感興趣區(qū)域。更具體地，如下面給 出了解釋。在這里，假設(shè)（xl，yl，zl)表示由指定單元47指定的三維坐標(biāo)值（指示區(qū)域）。 另外，假設(shè)由獲取單元44獲取的特定信息包括三個(gè)對(duì)象（稱為第一對(duì)象、第二對(duì)象和第三 對(duì)象）的重心位置；并且假設(shè)（x2，y2，z2)表示第一對(duì)象的重心位置的坐標(biāo)值，（ X3，y3，z3) 表示第二對(duì)象的重心位置的坐標(biāo)值，以及（x4, y4, z4)表示第三對(duì)象的重心位置的坐標(biāo)值。 同時(shí)，如果特定信息不包括指示每個(gè)對(duì)象重心位置的信息，那么假設(shè)確定單元48根據(jù)特定 信息計(jì)算指示每個(gè)對(duì)象重心位置的信息（坐標(biāo)值）。
[0066] 在這里，如果d2表示在由指定單元47指定的三維坐標(biāo)值（xl, yl, zl)與指示第一 對(duì)象重心位置的坐標(biāo)值（x2, y2, z2)之間的距離；那么可以使用下面給出的等式1獲取d2。

【權(quán)利要求】
1. 一種圖像處理設(shè)備，包括： 設(shè)置單元，用以根據(jù)與醫(yī)療圖像相關(guān)的三維體數(shù)據(jù)設(shè)置用戶應(yīng)當(dāng)關(guān)注的感興趣區(qū)域； 控制單元，用以根據(jù)所述感興趣區(qū)域的位置信息，執(zhí)行下列中的至少一項(xiàng)： (1) 深度控制，其中指示在顯示立體圖像的顯示單元上立體顯示的所述感興趣區(qū)域的 深度的深度范圍被設(shè)定為與設(shè)置所述感興趣區(qū)域之前的狀態(tài)相比更接近立體顯示容許范 圍的值，所述立體顯示容許范圍表示所述顯示單元能夠顯示立體圖像的深度方向上的范 圍；以及 (2) 位置控制，其中所述感興趣區(qū)域的顯示位置被設(shè)定為接近于顯示器表面的位置，所 述顯示器表面表示在立體觀察期間既不朝近側(cè)彈出也不朝遠(yuǎn)側(cè)后退的表面；以及 生成單元，用以根據(jù)由所述控制單元執(zhí)行的控制的結(jié)果生成所述體數(shù)據(jù)的立體圖像。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述設(shè)備，其中所述設(shè)置單元包括 獲取單元，用以獲取特定信息，所述特定信息在所述體數(shù)據(jù)中使得能夠識(shí)別表示用于 觀察的目標(biāo)對(duì)象的圖像的對(duì)象的所述位置； 指定單元，用以根據(jù)來自用戶的輸入，指定表示所述體數(shù)據(jù)中的區(qū)域的指示區(qū)域；以及 確定單元，用以通過使用所述特定信息和所述指示區(qū)域確定所述感興趣區(qū)域。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述設(shè)備，其中，當(dāng)所述對(duì)象存在于所述指示區(qū)域的周邊上時(shí)，所述 確定單元將包括所述指示區(qū)域和存在于所述指示區(qū)域的所述周邊上的所述對(duì)象的至少某 部分確定為所述感興趣區(qū)域。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述設(shè)備，進(jìn)一步包括傳感器單元，用以檢測(cè)用作來自所述用戶的 輸入的輸入單元的三維坐標(biāo)值，其中 所述指定單元利用由所述傳感器單元檢測(cè)的所述三維坐標(biāo)值并且在所述體數(shù)據(jù)中指 定三維坐標(biāo)值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述設(shè)備，其中，根據(jù)所述深度范圍，所述控制單元控制在垂直于深 度方向的平面中顯示的所述感興趣區(qū)域的尺寸。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述設(shè)備，進(jìn)一步包括調(diào)節(jié)單元，用以根據(jù)來自用戶的輸入，調(diào)節(jié)由 所述設(shè)置單元設(shè)置的所述感興趣區(qū)域的范圍。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述設(shè)備，其中所述控制單元以使得以立體方式顯示的所述感興趣 區(qū)域的深度方向與垂直于所述深度方向的方向的比率接近于真實(shí)世界中的比率的方式執(zhí) 行所述深度控制。
8. -種立體圖像顯示設(shè)備，包括： 設(shè)置單元，用以根據(jù)與醫(yī)療圖像相關(guān)的三維體數(shù)據(jù)設(shè)置用戶應(yīng)當(dāng)關(guān)注的感興趣區(qū)域； 顯示單元，用以顯示立體圖像； 控制單元，用以根據(jù)所述感興趣區(qū)域的位置信息執(zhí)行下列中的至少一項(xiàng)： (1) 深度控制，其中指示在顯示單元上立體顯示的所述感興趣區(qū)域的深度的深度范圍 被設(shè)定為與設(shè)置所述感興趣區(qū)域之前的狀態(tài)相比更接近立體顯示容許范圍的值，所述立體 顯示容許范圍表示所述顯示單元能夠顯示立體圖像的深度方向上的范圍；以及 (2) 位置控制，其中所述感興趣區(qū)域的顯示位置被設(shè)定為接近于顯示器表面的位置，所 述顯示器表面表示在立體觀察期間既不朝近側(cè)彈出也不朝遠(yuǎn)側(cè)后退的表面；以及 生成單元，用以根據(jù)由所述控制單元執(zhí)行的控制的結(jié)果生成所述體數(shù)據(jù)的立體圖像。
9. 一種圖像處理方法，包括： 根據(jù)與醫(yī)療圖像相關(guān)的三維體數(shù)據(jù)設(shè)置用戶應(yīng)當(dāng)關(guān)注的感興趣區(qū)域； 根據(jù)所述感興趣區(qū)域的位置信息，執(zhí)行下列中的至少一項(xiàng)： (1) 深度控制，其中指示在顯示立體圖像的顯示單元上立體顯示的所述感興趣區(qū)域的 深度的深度范圍被設(shè)定為與設(shè)置所述感興趣區(qū)域之前的狀態(tài)相比更接近立體顯示容許范 圍的值，所述立體顯示容許范圍表示所述顯示單元能夠顯示立體圖像的深度方向上的范 圍；以及 (2) 位置控制，其中所述感興趣區(qū)域的顯示位置被設(shè)定為接近于顯示器表面的位置，所 述顯示器表面表示在立體觀察期間既不朝近側(cè)彈出也不朝遠(yuǎn)側(cè)后退的表面；以及 根據(jù)所述深度控制和所述位置控制中的所述至少一項(xiàng)的結(jié)果生成所述體數(shù)據(jù)的立體 圖像。
【文檔編號(hào)】G06T15/08GK104094319SQ201280067279
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月19日
【發(fā)明者】平川大介, 爰島快行 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝