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乳房画像撮影表示システムについて説明する。図1は、本実施形態の乳房画像撮影表示システム全体の概略構成を示す図である。Hereinafter, a breast image photographing display system using an embodiment of the stereoscopic image display control apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of the entire breast image photographing display system of the present embodiment.
本実施形態の乳房画像撮影表示システム1は、図1に示すように、乳房画像撮影装置10と、乳房画像撮影装置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。As shown in FIG. 1, a breast image photographingdisplay system 1 according to the present embodiment includes a breastimage photographing device 10, acomputer 2 connected to the breastimage photographing device 10, and a monitor 3 (display unit) connected to the computer 2. ) And aninput unit 4.
そして、乳房画像撮影装置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。As shown in FIG. 1, themammography apparatus 10 includes abase 11, arotary shaft 12 that can move in the vertical direction (Z direction) with respect to thebase 11, and can rotate. Thearm part 13 connected with thebase 11 is provided. FIG. 2 shows thearm 13 viewed from the right direction in FIG.
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。Thearm section 13 has an alphabet C shape, and a radiation table 16 is attached to one end of thearm section 13 so as to face the imaging table 14 at the other end. The rotation and vertical movement of thearm unit 13 are controlled by anarm controller 31 incorporated in thebase 11.
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。In the imaging table 14, aradiation image detector 15 such as a flat panel detector, and a detector controller 33 for controlling reading of a charge signal from theradiation image detector 15 are provided.
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。Further, inside the imaging table 14, a charge amplifier that converts the charge signal read from theradiation 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.
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。In addition, the photographing table 14 is configured to be rotatable with respect to thearm unit 13, and even when thearm unit 13 rotates with respect to thebase 11, the direction of the photographing table 14 is fixed to thebase 11. can do.
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。Theradiographic 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. As 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.
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。Aradiation source 17 and aradiation source controller 32 are accommodated in theradiation irradiation unit 16. Theradiation source controller 32 controls the timing of irradiating radiation from theradiation source 17 and the radiation generation conditions (tube voltage, tube current, time, tube current time product, etc.) in theradiation source 17.
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乳房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。Further, in the central portion of thearm portion 13, acompression plate 18 that is disposed above the imaging table 14 and presses and compresses the breast M, asupport portion 20 that supports thecompression plate 18, and asupport portion 20 that extends in the vertical direction. Amoving mechanism 19 for moving in the (Z direction) is provided. The position and compression thickness of thecompression plate 18 are controlled by thecompression plate controller 34 and output to thecomputer 2.
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。Thecomputer 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. Aunit 8a, a radiationimage storage unit 8b, an imagingcondition acquisition unit 8c, animage processing unit 8d, and adisplay control unit 8e are configured. Here, thecontrol unit 8a, the photographingcondition acquisition unit 8c, theimage processing unit 8d, and thedisplay 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.
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。Thecontrol unit 8a outputs predetermined control signals to thevarious controllers 31 to 35, controls the flow of processing between theunits 8a to 8e in thecomputer 2, and the monitor 3 and theinput 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.
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。The radiationimage storage unit 8b stores in advance two radiation images detected by theradiation image detector 15 by photographing from two different photographing directions.
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、被写体である乳房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、乳房Mの圧迫厚d3を圧迫板コントローラ34から取得する。Imagingcondition acquisition unit 8c is shown in Figure 1, the distance between theradiation source 17 and the radiation image detector 15 (in FIG. 2, the rotation radius of theradiation source 17 around the rotation axis 12) and d1 The distance d2 between the upper surface of the imaging table 14 on which the subject breast M is placed and theradiation image detector 15 is acquired from thecontrol unit 8a, a setting file or the like, and is shown in FIG. In addition, the irradiation angle (± θ ′ in the figure) of theradiation source 17 at the time of imaging is acquired from thearm controller 31, and the compression thickness d3 of the breast M is acquired from thecompression plate controller 34.
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。Theimage processing unit 8d includes an enlargementcondition acquisition unit 40, anenlargement processing unit 41, and ashift processing unit 42.
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)。The enlargementcondition 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. In the present embodiment, when the observer designates the position of the center of the enlargement target range by moving the stereoscopic cursor in the stereoscopic display space using theinput unit 4, the enlargementcondition 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. At this time, 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 theinput 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).
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。Theenlargement processing unit 41 performs a process of enlarging the radiation image within the enlargement target range specified by the enlargementcondition acquisition unit 40 at an enlargement rate specified by the enlargementcondition 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.
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から見たときの乳房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、拡大表示前の乳房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。Theshift 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 theenlargement processing unit 41 in the parallax direction. . In the present embodiment, theshift processing unit 42 expands corresponding to the position of the forefront of the breast M when viewed from theradiation source 17 based on various types of information on the imaging conditions acquired by the imagingcondition 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.
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に乳房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。Thedisplay control unit 8e performs a predetermined process on the two radiographic images read from the radiographicimage storage unit 8b, and then displays a normal radiographic stereo image of the breast M on the monitor 3. When an input of an enlargement display instruction by the observer is accepted, theshift 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.
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。Theinput 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. In the present embodiment, theinput 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. Specifically, theinput 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.
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。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 thecomputer 2 when photographing a stereo image. It is. As 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. Or, for example, 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 As described above, a stereo image may be generated by displaying two radiation images on a stereoscopically viewable 3D liquid crystal.
次に、本実施形態の乳房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。Next, the operation of the breast image radiographing display system of this embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
まず、撮影台14の上に患者の乳房Mが設置され、圧迫板18により乳房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、乳房Mの圧迫厚d3を出力する。First, 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). At this time, thecompression plate controller 34 outputs the compression thickness d3 of the breast M.
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)。Next, in theinput unit 4, after various photographing conditions are inputted by the photographer, an instruction to start photographing is inputted (S12).
そして、入力部4において撮影開始の指示があると、乳房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)。Then, when there is an instruction to start imaging at theinput unit 4, the first radiographic image of the two radiographic images constituting the stereo image of the breast M is captured (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。Specifically, first, thecontrol unit 8 a reads a convergence angle θ for photographing a preset stereo image, and outputs the read information on the convergence angle θ to thearm controller 31. In the present embodiment, the convergence angle θ represents an angle formed by the right eye and the left eye when the center of the monitor surface is viewed. In the imaging system, the convergence angle θ is twice the irradiation angle θ ′ of theradiation 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 theradiation image detector 15. It is assumed that θ ′ = 2 ° is stored in advance as information of the irradiation angle θ ′ constituting the convergence angle θ at this time, but is not limited to this, and an arbitrary convergence angle or irradiation is input by the photographer in theinput unit 4. The corner can be set.
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。Then, thearm controller 31 receives the information on the convergence angle θ output from thecontrol unit 8a. Thearm controller 31 captures the image of thearm unit 13 based on the information on the convergence angle θ as shown in FIG. A control signal is output so as to rotate + θ ′ with respect to the direction perpendicular to the table 14. That is, in the present embodiment, a control signal is output so that thearm unit 13 is rotated + 2 ° with respect to a direction perpendicular to the imaging table 14.
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、乳房を+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。Then, in a state where thearm unit 13 is rotated by + 2 ° in accordance with the control signal output from thearm controller 31, thecontrol unit 8a applies radiation to theradiation source controller 32 and the detector controller 33 and the radiation. A control signal is output so as to read out the image signal. In response to this control signal, radiation is emitted from theradiation source 17, a radiation image obtained by photographing the breast from the + 2 ° direction is detected by theradiation image detector 15, and a radiation image signal is read by the detector controller 33. After predetermined signal processing is performed on the radiographic image signal, the radiographic image signal is stored in the radiographicimage storage unit 8 b of thecomputer 2.
次に、乳房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)。Next, the second radiographic image of the two radiographic images constituting the stereo image of the breast M is taken (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。Specifically, as shown in FIG. 2, thearm controller 31 outputs a control signal so as to rotate thearm unit 13 by −θ ′ with respect to a direction perpendicular to the imaging table 14. That is, in the present embodiment, a control signal is output so that thearm unit 13 is rotated by −2 ° with respect to a direction perpendicular to the imaging table 14.
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、乳房を-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。Then, in a state where thearm unit 13 is rotated by −2 ° according to the control signal output from thearm controller 31, thecontrol unit 8 a applies radiation to theradiation source controller 32 and the detector controller 33, and the radiation. A control signal is output so as to read out the image signal. In response to this control signal, radiation is emitted from theradiation source 17, a radiation image obtained by imaging the breast from the −2 ° direction is detected by theradiation image detector 15, and a radiation image signal is read by the detector controller 33. After predetermined signal processing is performed, it is stored in the radiationimage storage unit 8b of thecomputer 2.
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、乳房Mのステレオ画像が表示される(S18)。図6は、モニタ3上に表示された乳房Mのステレオ画像を模式的に示したものである。Then, the two radiographic images stored in the radiographicimage storage unit 8b schematically shown in FIG. 5 are input to thedisplay control unit 8e, and predetermined processing is performed on the image data of these images. Is output to the monitor 3, and a stereo image of the breast M is displayed on the monitor 3 (S18). FIG. 6 schematically shows a stereo image of the breast M displayed on the monitor 3.
ここで、観察者が、乳房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)。Here, when the observer designates the center position of the enlargement target range by operating the stereoscopic cursor displayed in the stereoscopic display space where the stereoscopic image of the breast M is stereoscopically displayed, using theinput unit 4. The enlargementcondition 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 enlargementcondition acquisition unit 40 for each of the right-eye radiographic image and the left-eye radiographic image. Further, the enlargementcondition acquisition unit 40 receives an input of an enlargement rate for the enlargement target range (S20).
このように、観察者による乳房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)。As described above, when an operation for enlarging and displaying the stereo image of the breast M by the observer is performed, theenlargement processing unit 41 converts the radiation image within the enlargement target range specified by the enlargementcondition acquisition unit 40 into the enlargement condition. An enlarged radiation image for each eye enlarged at an enlargement ratio designated by theacquisition unit 40 is generated (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)。On the other hand, the imagingcondition acquisition unit 8c includes a distance1 between theradiation source 17 and theradiation image detector 15, a distance d2 between the upper surface of the imaging table 14 and theradiation image detector 15, a compression thickness d3 , a radiation The irradiation angle (± θ ′) of thesource 17 is acquired (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。The enlarged radiation image for each eye generated in theenlargement processing unit 41 is input to theshift processing unit 42, and theshift 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.
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。Here, after considering the shift amount in the shift process described above, the shift amount calculation method in the present embodiment will be described in detail.
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。First, it is generally known that the pop-out amount ΔDF of a stereo image is represented by the following formula (1).
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。ΔDF = ΔP · D / (P + ΔP) (1)
However, as shown in FIG. 9, ΔP is the binocular parallax between the right-eye image I2 and the left-eye image I1 on the display surface, P is the binocular distance of the observer, and D is the display surface and the observation It is the distance (observation distance) to the person.
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。For example, in the above equation (1), if the observer's binocular distance P is 63 mm and the observation distance D is 30 cm, the binocular parallax ΔP and the pop-out amount ΔDF have the relationship shown in FIG.
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。Here, if the distance between theradiation source 17 and the detection surface of theradiation 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.
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。Therefore, the pop-out amount ΔDF 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 (ΔDF + t × magnification) is It is determined whether or not the fusion limit ΔDmax is exceeded, and if it is exceeded, it is desirable to adjust the parallax in a direction lower than ΔDmax. Since the fusion limit ΔDmax differs depending on the individual, it is preferable to display images with different projection amounts in advance and measure the observer's fusion limit ΔDmax.
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乳房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。In the embodiment of the present invention, the above examination result is further developed, and theshift 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 enlargementcondition 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.
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から見たときの乳房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。Specifically, theshift processing unit 42 first corresponds to the position of the forefront of the breast M when viewed from theradiation source 17 based on various information on the imaging conditions acquired by the imagingcondition acquisition unit 8c. The positions corresponding to each other in the two radiographic images before enlargement are specified.
図11は、撮影時における放射線源17と被写体である乳房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、乳房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。FIG. 11 schematically shows the positional relationship among theradiation source 17, the subject breast M, theradiation image detector 15, and the upper surface of the imaging table 14 at the time of imaging. As shown in the figure, when theradiation source 17 is located at ± θ ′, the distance between theradiation source 17 at each position and theradiation image detector 15 is d1 cosθ ′, and between theradiation sources 17 at both positions. Is 2d1 sin θ ′. Here, the difference in position at which the foremost point MF of the breast M forms an image on theradiation image detector 15 by irradiation of radiation from theradiation source 17 at each position, that is, both the points MF in the radiation image for each eye. The eye parallax ΔPMF is obtained by the following equation (2).
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。ΔPMF = ((d2 + d3 ) · 2d1 sin θ ′) / (d1 cos θ ′ − (d2 + d3 )) (2)
Therefore, when the pixel size of theradiographic image detector 15 and q1, which represents the binocular disparity [Delta] PMF of points MF in the radiation images for each eye in the number of pixels [Delta] PMF / q 1(hereinafter, [Delta] PMF ' And).
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。On the other hand, 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 enlargementcondition 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] PME a illustrates this binocular disparity in pixels) become.
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。Then, theshift processing unit 42 shifts the enlarged radiation image for each eye by | ΔPMF ′ −ΔPME | / 2, thereby setting the depth position at the forefront of the enlargement target range (the center position of the enlargement target range). The position of the foreground of the subject in the radiographic image before enlarged display can be matched.
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)。Next, the enlarged radiographic image subjected to the shift processing in theshift processing unit 42 is output to thedisplay control unit 8e, and thedisplay 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).
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乳房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乳房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。As described above, according to the above-described embodiment of the present invention, the imagingcondition acquisition unit 8c includes theradiation image detector 15, the subject M, and theradiation source 17 when two radiation images for stereoscopic display are formed. While acquiring the imaging condition information that can specify the distance relationship, the enlargementcondition acquisition unit 8d acquires the information of the enlargement target ranges corresponding to each other in the two radiographic images, and theenlargement processing unit 41 receives each of the two radiographic images. From the above, an enlarged radiation image in which the enlargement target range is enlarged to a given size is generated, and theshift processing unit 42 is based on the imaging condition information, and the forefront of the breast M that is the subject when viewed from theradiation 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 thedisplay 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. Therefore, since 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.
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。The above embodiment is merely an example, and all the above description should not be used to limit the technical scope of the present invention. In addition, the system configuration, the hardware configuration, the processing flow, the module configuration, the user interface, the specific processing content, etc. in the above embodiment have been variously modified without departing from the spirit of the present invention. It is included in the technical scope of the present invention.
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乳房画像撮影表示システムに適用するようにしたが、被写体は乳房に限定されるものではなく、乳房以外の胸部(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。For example, in the above embodiment, the stereoscopic image display device of the present invention is applied to a breast image capturing and displaying system. However, 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. In this case, information on the thickness of the subject in the depth direction may be input by the observer using theinput unit 4, for example.
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。In the above-described embodiment, the enlargement target range is specified based on an observer's manual designation operation. However, for example, 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. In this case, 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.
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。In the above embodiment, the enlargementcondition 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. In this case, 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. Or it is good also considering the spherical area | 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.