专利名称：显示截面图像的装置以及计算机产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于层析X射线摄影法来显示截面图像的装置以及计算机产品。
背景技术：
传统上，在利用由基于计算机化的层析X射线摄影法(CT)的层析X射线摄影机或磁共振成像(MRT)而获得的层析图像(tomographicimage)的诊断中，捕获目标部分的三维结构至关重要。因此，为了三维地显示目标部分，已采用了诸如体绘制之类的三维显示技术。
在这种传统技术中，诸如内科医生的使用者在层析图像中指定一关注区，以观察该区域的三维结构。以二维投影图像的形式表示该三维结构。此外，为了从不同角度观察该三维结构，在二维投影图像中对该区域执行旋转处理。因此，可以该二维投影图像的形式表示出从不同角度观察的三维结构。
而且，作为这种传统技术，已提出了三维图像处理。在该三维图像处理中，通过将三维数据投影到平面上来获得三维图像。以如下方式显示该三维图像，使得可以从任意方向显示目标点和目标点周围的关注区相对于该三维图象中的其它区域的三维位置关系(例如，日本特开平H9-81786号公报)。
然而，在上述传统技术中，在其它显示区(其为显示有关注区的显示区以外的区域)中，显示有二维层析图像。因此，如果使用者在观看了三维结构之后想要观看在其它显示区中显示的部分的三维结构，则使用者必须再次指定关注区，该关注区显示在其它部分上，以获得表达该三维结构的二维投影图像。因此，操作相当麻烦，并且在获得希望的图像之前要等待一段时间。
为了诊断器官的状况、病症的状况或者病症的有/无，使用者经常从各个角度观察关注区的三维结构。但是，在传统技术中，即使已旋转了二维投影图像以便从不同角度观察该三维结构，但在其它显示区域内，仍显示有从与旋转之前二维投影图像的初始角度相同的角度所观看的截面图像。
因此，二维投影图像和截面图像之间的边界不是连续的，并且不可能获知正在从哪个方向观察人体的内部。这就可能导致无法找到病症或者无法掌握器官或病症的精确状况或形态特征。因此可能会降低诊断的精确度。
发明内容
本发明的目的是至少解决传统技术中的上述问题。
根据本发明一个方面的一种图像显示装置包括显示单元，该单元包括显示屏，在该显示屏上显示有基于多个层析图像生成的截面图像；指定单元，其在所述截面图像中指定第一区，该第一区为任意的关注区；以及，控制单元，其进行控制以在第一区中显示二维投影图像，该二维投影图像三维表示该第一区内的截面图像的一部分。
根据本发明另一方面的一种计算机可读记录介质存储有图像显示程序，该程序用于在显示屏上显示基于多个层析图像所生成的截面图像。该图像显示程序令计算机执行以下操作在该截面图像中指定第一区，该第一区为任意的关注区；以及在该第一区内显示二维投影图像，该二维投影图像三维表示该第一区内的截面图像的一部分。
根据本发明又一方面的一种图像显示方法用于在显示屏显示基于多个层析图像生成的截面图像。该图像显示方法包括在所述截面图像内指定第一区，该第一区为任意的关注区；并在所述第一区内显示二维投影图像，该二维投影图像三维表示该第一区内的截面图像的一部分。
在本发明的以下详细说明中具体地阐述了本发明的其它目的、特征和优点，或者通过结合附图进行阅读该说明，将使本发明的其它目的、特征和优点变得更加明确。
图1是根据本发明实施例的图像显示系统的示意图；图2是由层析X射线摄影扫描仪获得的活体的系列层析图像的示意图；图3是根据发明实施例的图像显示装置的示意图；图4是图像显示装置的图像显示处理的流程图；图5是图像显示处理的流程图；图6是图像显示处理的流程图；图7是图像显示处理的流程图；图8是用于说明简化体数据的示意图；图9是用于计算坐标系变换矩阵的处理的流程图；图10是显示在显示屏上的层析图像的示意图；图11是包括在关注区内显示的二维投影图像的截面图像的示意图；图12是用于生成旋转参数的处理的流程图；图13是旋转处理之后的图像的示意图；图14是图13中示出的关注区在执行了移动处理之后的图像；以及图15是图像显示装置的框图。
具体实施例方式
参照附图，下面对根据本发明的示意性实施例进行详细说明。
图1是根据本发明实施例的图像显示系统100的示意图。如图1所示，图像显示系统100包括层析扫描仪(tomography scanner)101和图像显示装置102。该层析扫描仪101包括CT扫描仪或MRI扫描仪，用于获得诸如活人体的活体H的系列层析图像。
图2是系列层析图像的示意图。如图2所示，层析图像201是例如512像素×512像素的二维图像。为便于说明，假设像素间距和连续层析图像201之间的间距(即，片间距)都为1.0毫米(mm)。基于系列层析图像200，可以生成在体绘制中使用的体数据。
图3是图像显示装置102的示意图。如图3所示，图像显示装置102包括中央处理器(CPU)301、只读存储器(ROM)302、随机存取存储器(RAM)303、硬盘驱动器(HDD)304、硬盘(HD)305、软盘驱动器(FDD)306、软盘(FD)307(作为可移动记录介质的一个示例)、显示器308、接口(I/F)309、键盘310、鼠标311、扫描仪312和打印机313。通过总线300连接各元件。
CPU 301控制整个图像显示装置102。ROM 302存储诸如引导程序的计算机程序。将RAM 303用作CPU 301的工作区。HDD 304根据CPU301的控制对从HD 305读出数据或向HD 305写入数据进行控制。HD 305存储根据HDD 304的控制所写入的数据。
FDD 306根据CPU 301的控制对从FD 307读取或向FD 307写入数据进行控制。FD 307存储通过FDD 306的控制所写入的数据，并令图像显示装置102读取存储在FD 307中的数据。
除了FD 307以外，还可以使用只读存储光盘存储器(CD-ROM)、可读光盘(CD-R)、可刻录光盘(CD-RW)、磁质光盘(MO)、数字化通用光盘(DVD)以及存储卡作为可移动记录介质。显示器308显示光标、图标、工具箱以及诸如文件、图像和功能性信息的数据。可以使用阴极射线管(CRT)、薄膜晶体管(TFT)液晶显示器或等离子体显示器作为显示器308。
I/F 309通过通信线路连接到诸如因特网的网络314，并通过网络314连接到其它设备。I/F 309控制网络314和内部接口，以控制向外部设备输入或从外部设备输出数据。可以使用调制解调器或者局域网(LAN)适配器作为I/F 309。
键盘310包括用于输入字符、数字和各种指令的按键，并用于输入数据。还可以使用触摸屏输入键盘或者数字键盘作为键盘310。鼠标311用于移动光标、选择范围、移动窗口和改变所显示窗口的尺寸。如果跟踪球或者操纵杆具有功能与鼠标311相似的功能，则可以使用二者作为定点设备。
扫描仪312光学地捕获图像，并且向图像显示装置102输入图像数据。该扫描仪312可具有光学字符读取(OCR)功能。打印机313打印图像数据和文件数据。例如，可以使用激光打印机和喷墨打印机作为打印机313。
图4-7是图像显示装置102执行的图像显示处理的流程图。如图4所示，首先读取图2中所示的系列层析图像200(步骤S401)，以生成体数据(步骤S402)。图8是用于说明简化体数据的示意图。体数据800是表示活体H的三维结构的体元的集合，并且是基于该系列层析图像200而生成的。
体数据800具有三维坐标系C。X轴表示层析图像的宽度(横向)，Y轴表示层析图像的高度(垂直方向)，而Z轴表示连续呈现层析图像的方向(深度方向)。
之后，如图4所示，设定表示体数据800的截面的二维坐标系ck(步骤S403)。二维坐标系ck由体数据800指定。例如，利用图8所示的三维坐标系C中的坐标原点o(Ox，Oy，Oz)、截面的x轴向量(Xx，Xy，Xz)和截面的y轴向量(Yx，Yy，Yz)来形成截面的二维坐标系ck。
作为初始参数，也可以设定表示x轴方向的长度的截面宽度、表示y轴方向的长度的截面高度以及截面上的像素间距。这种设定可以由图3中所示的CPU 301或者通过使用者输入参数来预先执行。
之后，如图4所示，对用于将二维坐标系ck变换为三维坐标系C的坐标系变换矩阵进行计算(步骤S404)。图9是用于计算步骤S404中的坐标系变换矩阵的处理流程图。如图9所示，首先生成矩阵Mα，用于将二维坐标系ck的原点(0，0)变换为三维坐标系C的坐标值o(Ox，Oy，Oz)(步骤S901)。将矩阵Mα表示成Mα=100Ox011Oy001Oz0001---(1)]]>然后，生成用于将二维坐标系ck的x轴向量(1，0)旋转成三维坐标系C中的x轴向量x(Xx，Xy，Xz)的矩阵Mβ(步骤S902)。将X轴向量X与x轴向量x的外积向量作为旋转轴。另外，将由X轴向量X与x轴向量x形成的角度θ用作旋转角。根据外积向量的幅值来计算sinθ。根据X轴向量X与x轴向量x的内积计算cosθ。然后，基于该外积向量、sinθ和cosθ来计算矩阵Mβ。将所计算的矩阵Mβ表示为Mβ=Xx-Xx-Xx0Xy(XzXz+XxXyXz)(XxXyXz-XyXz)0/(XyXy+XzXz)/(XyXy+XzXz)Xz(XxXyXz-XyXz)(XyXy+XxXzXz)0/(XyXy+XzXz)/(XyXy+XzXz)0001---(2)]]>然后，计算用于旋转Y′向量的矩阵Mγ，该Y′向量是通过利用矩阵Mβ将二维坐标系ck内的y轴向量(0，1)旋转变换到三维坐标系C内的y轴向量y(Yx，Yy，Yz)而获得的(步骤S903)。具体地，通过公式3计算Y′轴向量。
Y′＝Mβ×Y (3)与步骤S902的情况相似，将Y′轴向量与y轴向量的外积向量作为旋转轴。而且，将由Y′轴向量与y轴向量形成的角度φ作为旋转角。根据该外积向量的幅值来计算sinφ。根据Y′轴向量与y轴向量的内积来计算cosφ。然后，基于该外积向量、sinφ和cosφ来计算矩阵Mγ。
基于在步骤S901至S903中得到的矩阵Mα、Mβ和Mγ，通过公式4来计算变换矩阵M1(步骤S904)。
M1＝Mγ×Mβ×Mα(4)然后，如图4所示，设定i＝1(步骤S405)。如图8所示，针对在二维坐标系ck中的位于坐标pki(xki，yki)处的截面的像素Gi，计算在三维坐标系C中的三维位置坐标Pi(Xi，Yi，Zi)(步骤S406)。具体地，由于像素Gi的坐标pki(xki，yki)与三维位置坐标Pi(Xi，Yi，Zi)相对应，因此利用公式5，基于步骤S404中生成的变换矩阵M1来计算三维位置坐标Pi(Xi，Yi，Zi)。
Pi＝M1×pki (5)因此，将与像素Gi相关联的三维位置坐标Pi(Xi，Yi，Zi)的像素值Qi(Pi)设定为二维坐标系ck中的像素Gi的像素值qki(pki)(步骤S407)。更具体地，利用三维位置坐标Pi(Xi，Yi，Zi)的八个周边像素值执行补充处理。因此，可根据体数据800的像素值来获得截面图像的像素值。
如果不满足i＝n(步骤S408中为“否”)，则并未确定截面的所有像素值。因此处理返回到步骤S406。另一方面，如果i＝n(步骤S408中为“是”)，则显示二维坐标系ck中的截面图像(步骤S409)。图10是在图像屏上显示的层析图像的示意图。如图10所示，显示屏1000包括其中显示有截面图像1002的显示区1001。在该显示区1001的关注区ROI内的截面图像1003中，示出了肿瘤的截面图像t。
随后，如图5中所示，从截面图像1002中任意指定关注区ROI(步骤S501)。通过由使用者使用输入设备(例如图3中所示的鼠标311和键盘310或者包括笔输入板的其它设备)来执行对关注区ROI的指定。例如，如图10中所示，指定作为关注区ROI的对角点的点R1(xmin，ymin)和点R2(xmax，ymax)。通过将中心点作为关注区ROI的中心并将端点用作关注区ROI的边界来指定关注区ROI。
然后，计算在步骤S501中指定的关注区ROI的三维参数(步骤S502)。该三维参数包括关注区ROI的中心坐标(ROIx，ROIy)以及关注区ROI的三维尺寸ROIw、ROIh和ROId。针对图10中所示的关注区ROI，可以通过公式6来计算出该中心坐标(ROIx，ROIy)。
(ROIx，ROIy)＝[(xmax)+(xmin)/2，(ymax+ymin)/2] (6)三维尺寸ROIw表示关注区ROI的x轴方向的长度，并可通过公式7来计算。三维尺寸ROIh表示关注区ROI的y轴方向的长度，并可通过公式8来计算。
ROIw＝xmax-ymin (7)ROIh＝ymax-ymin (8)由于关注区ROI是三维显示的，因此需要计算出三维尺寸ROId，其为表示在x-y平面上的深度(z轴方向)的参数。可通过公式9估算出该三维尺寸ROId。
ROId＝max(ROIw，ROIh) (9)关注区ROI是使用者查看器官内的组织(如肿瘤和息肉)的区域。由于肿瘤或息肉基本上是球形的，因此其形状可通过公式9来估算。可以通过min(ROIw，ROIh)而不是max(ROIw，ROIh)来计算三维尺寸ROId。可将ROIw和ROIh的平均值用作三维尺寸ROId。
然后，生成三维地表现关注区ROI内的部分的二维投影图像(步骤S503)。例如，对与截面图像1003对应的体数据800进行体绘制显示。具体地，通过公式10来计算在关注区ROI的二维坐标(x，y)处的二维投影图像VR(x，y)。
VR(x,y)=Σz=0ROldC(x,y,z)×T(x,y,z)×E(x,y,z)---(10)]]>在公式10中，C(x，y，z)是表示阴影的扩散值(diffusion value)，T(x，y，z)是表示不透明性的浓度函数，而E(x，y，z)是表示光的衰减的光量。然后，将所生成的二维投影图像显示在显示屏1000上(步骤S504)。具体地，利用公式11，执行将二维投影图像VR(x，y)覆盖在层析图像上的覆盖处理。
因此，可在截面图像上的关注区ROI中的二维位置坐标p(x，y)处显示二维投影图像VR(x，y)。图11是包含有在关注区中显示的二维投射图像的截面图像的示意图。在该关注区ROI中，显示有二维投影图像1103，其三维地表现图10中所示的截面图像1003。使用公式10来得到二维投影图像1103。
具体地，在关注区ROI中，显示出二维投影图像T。显示出三维地表现出图10中所示的肿瘤的图像t的二维投影图像T。因此，能够观看到甚至表示使用者希望局部观看的区域(关注区ROI)的深度的图像或者位于截面上的三维图像。因此，与截面图像的情况相比可以容易地识别出病症。
如果使用者没有执行输入操作(步骤S505为“否”)，并输入结束指令(步骤S506为“是”)，则该处理结束。如果没有输入结束指令(步骤S506为“否”)，则该处理返回到步骤S505，并保持二维投影图像的显示。
另一方面，如果使用者执行了输入操作(步骤S505为“是”)，则确定了操作模式(步骤S507)。如果该操作模式是“旋转”(步骤S507为“旋转”)，则该处理进行至图6中所示的步骤S601。另一方面，如果该操作模式是“移动”(步骤S507为“移动”)，则该处理进行至图7所示的步骤S701。
当操作模式是“旋转”时(步骤S507为“旋转”)，如图6中所示生成旋转参数(步骤S601)。图12是用于生成旋转参数的处理的流程图。对使用鼠标311作为输入设备的情况进行说明。
如图12中所示，当取显示屏1000上的光标的位置坐标处的一点作为移动原点时，在该情况中，首先检测通过移动鼠标311移位后的光标的当前位置坐标(步骤S1201)。然后基于所检测的当前位置坐标(xlen，ylen)，通过公式12计算鼠标311所移动的距离L。
L=xlen2+ylen2---(12)]]>之后，计算用作旋转轴的旋转轴向量V(ylen/L，xlen/L，0)(步骤S1203)。之后计算旋转角度Θ(步骤S1204)。该旋转角度Θ通过公式13来计算。
Θ＝K×L(13)K是使旋转角度Θ与距离L成比例的比例系数。基于旋转轴向量V和旋转角度Θ，计算作为旋转参数的旋转矩阵Mrot(步骤S1205)。当假设Vx＝ylen/L且Vy＝xlen/L时，由公式14来表示旋转矩阵Mrot。
Mrot=Vx*Vx*Vx*Vy*-Vy*sinΘ0(1-cosΘ)+cosΘ(1-cosΘ)Vy*Vx*Vy*Vy*Vx*sinΘ0(1-cosΘ)(1-cosΘ)+cosΘVy*sinθ-Vx*sinΘcosΘ00001---(14)]]>接下来，计算作为旋转参数的平移(translation)矩阵Mtr和该平移矩阵Mtr的逆矩阵Mtr-1(步骤1206)。利用该平移矩阵Mtr和逆矩阵Mtr-1，可将旋转中心移动到关注区ROI的中心坐标处的点。将该平移矩阵Mtr和逆矩阵Mtr-1分别由公式15和公式16来表示。
Mtr=100ROIx010ROIy00100001---(15)]]>Mtr-1=100-ROIx010-ROIy00100001---(16)]]>在公式15中，坐标(ROIx，ROIy)表fi在截面图像的二维坐标系ck中的关注区ROI的中心坐标，并通过公式17进行计算。
ROIxROIyNoUseNoUse=M1-1×ROIxROIyROIz1---(17)]]>在公式17中，坐标(ROIx，ROIy，ROIz)表fi三维坐标系C内的关注区ROI的中心坐标。根据该中心坐标，生成旋转矩阵Mrot、平移矩阵Mtr和逆矩阵Mtr-1的旋转参数。
接下来，计算变换矩阵M2(步骤S602)。变换矩阵M2是通过更新变换矩阵M1得到的一个矩阵，并利用步骤S1201中生成的旋转矩阵Mrot、平移矩阵Mtr和逆矩阵Mtr-1的旋转参数，通过公式18计算得到。
M2＝M1×Mtr×Mrot×Mtr-1(18)假设i＝1且k＝k+1(步骤S603)，并针对在二维坐标系ck中的位于坐标pki(xki，yki)处的截面上的像素，来计算在三维坐标系C中的三维位置坐标Pi(Xi，Yi，Zi)(步骤S604)。具体地，由于该三维位置坐标Pi(Xi，Yi，Zi)与截面上的像素的二维坐标系ck内的坐标pki(xki，yki)相对应，因此利用在步骤S602中生成的变换矩阵M2，通过公式19来计算三维位置坐标Pi(Xi，Yi，Zi)。
Pi＝M2×pki (19)之后，将与该横截面上的像素相关联的三维位置坐标Pi(Xi，Yi，Zi)的像素值Qi(Pi)设定为二维坐标系ck内的截面上的像素的像素值qki(pki)(步骤S605)。更具体地，利用三维位置坐标Pi(Xi，Yi，Zi)的八个周边像素值来执行补充处理。因此，可根据体数据800的像素值来获得截面图像的像素值。
如果不满足i＝n(步骤S606为“否”)，则并未确定截面的所有像素值。因此，处理返回步骤S604。另一方面，如果i＝n(步骤S606为“是”)，则显示二维坐标系ck内的新的截面图像(步骤S607)。
之后，保留将变换矩阵M2作为变换矩阵M1(步骤S608)。接下来，生成关注区ROI的新二维投影图像(步骤S609)，随后在截面图像1002上的关注区ROI上显示新的二维投影图像(步骤S610)。该处理进行到图5中所示的步骤S503。步骤S609及S610的处理与图5所示的步骤S503和S504的处理相同，这里不再赘述。
示出了通过步骤S609及S610的处理所显示的图像。图13是旋转处理后的图像的示意图。通过利用旋转矩阵M2的坐标变换处理，来旋转图11中所示的二维投影图像1103，并且还旋转肿瘤的二维投影图像T。另外，根据关注区ROI的旋转，使在关注区ROI外部的显示区1001旋转。
通过这种旋转处理，得到截面图像1302，其为从与观看关注区ROI的方向相同的方向观看到的图像。因此，这就有可能发现从图11中所示的不同方向观看的截面图像1002未发现的其它组织(例如，肿瘤)的截面图像s。所以，能够根据旋转的截面图像1302掌握使用者当前观看的二维投影图像1303的位置关系。这样就可以精确地诊断出活体H内部的状况。
当操作模式是“移动”时(S507为“移动”)，且当通过操作鼠标311将关注区ROI移动到不同部位时，如图7中所示，指定了作为移动后的新的关注区的关注区ROI′(步骤S701)。为关注区ROI′计算三维参数(步骤S702)。步骤S701和S702的处理与图5中所示的步骤S501和S502的处理相同，这里不再赘述。
接着，生成移动矩阵Mmov(步骤S703)。由公式20表示该移动矩阵Mmov，其中在二维坐标系ck中的x轴和y轴方向上，到关注区ROI′的距离分别为Dx和Dy。
Mmov=100Dx010Dy00100001---(20)]]>基于所生成的移动矩阵Mmov和变换矩阵M1，通过公式21来计算新的变换矩阵M2(步骤S704)。
M2＝Mmov×M1 (21)然后，该处理进行到如图6所示的步骤S603，以执行与旋转处理相似的步骤S603到S610的处理。图14中示出了作为移动处理的结果所显示的图像。
如图14中所示，将关注区的位置从图13中所示的关注区ROI的位置移动至新指定的关注区ROI′的位置。在关注区ROI′中，显示有二维投影图像1403。如图14中所示，在关注区ROI中，其中二维投影图像1303(包括肿瘤的图像T)先前在图13中所示的移动处理之前显示，由于关注区ROI内部的部分已变成关注区ROI′外部的部分，因此显示出二维投影图像(包括肿瘤的截面图像t)。另一方面，利用图13所示的截面图像s显示的部分位于关注区ROI′的内部，因此利用二维投影图像S来显示该部分。
另选地，尽管先前利用在图13所示的关注区ROI中的二维投影图像1303显示的部分在关注区ROI′的外部，但可以保持显示二维投影图像1303。当要对初始区域(关注区ROI)进行回查或与关注区ROI′内的二维投影图像1403进行比较时，这是有效的。
因此，根据上述实施例，当旋转关注区ROI内的二维投影图像时，保留旋转参数。基于所保留的旋转参数，还使表示关注区ROI外部的截面的二维图像旋转。因此，根据关注区ROI的旋转，可以显示关注区ROI外部的层析图像，以从与二维投影图像的旋转角度相对应的角度来进行观察。因此，可适当的捕获关注区ROI的内部与外部部分之间的位置关系。
此外，当在该旋转处理之后执行移动处理时，由于保留了旋转参数，因此可以显示以与旋转关注区ROI的角度相同的角度旋转的二维投影图像1403。
另外，如果将该发明应用于活体H的系列层析图像200，那么通过指定关注区ROI来对活体H体内进行局部检查。因此，通过对关注区ROI内的二维投影图像1103(或者关注区ROI′内的二维投影图像1403)按顺序地平稳地执行旋转处理或者移动处理，可以进行有效且准确的诊断。此外，可准确捕获活体H的内部状况，由此可发现存在于否则将难以发现病症的区域内的病症(诸如恶性肿瘤或者息肉)。
图15是图像显示装置102的框图。如图15中所示，该图像显示装置102包括显示单元1501、层析图像输入单元1502、指定单元1503、旋转指令输入单元1504和显示控制单元1505。
显示单元1501包括其上显示有基于层析图像生成的截面图像的显示屏1000。具体地，在该显示屏1000上，显示有由图1中所示的层析扫描仪101获得的活体H的系列层析图像200(参照图2)、或者基于层析图像200生成的任意部分的截面图像(参照图10、11、13和14)。显示单元1501通过例如图3中所示的显示器308实现其功能。
层析图像输入单元1502接受通过层析扫描仪101得到的活体H的系列层析图像200的输入。具体地，该层析图像输入单元1502执行图4中所示的步骤S401的处理。层析图像输入单元1502通过例如用于执行记录在ROM 302、RAM 303、HD 305、FD 307等(如图3中所示)上的程序的CPU 301或者通过I/F 309来实现其功能。
指定单元1503接受在截面图像的显示区内的任意关注区的指定。具体地，该指定单元1503执行图5中所示的步骤S501和图7中所示的步骤S701的处理。指定单元1503通过例如用于执行记录在ROM 302、RAM303、HD 305、FD 307等(如图3中所示)上的程序的CPU 301或者通过I/F 309来实现其功能。
旋转指令输入单元1504接受旋转指令的输入，该旋转指令用于旋转在显示屏1000上显示的二维投影图像。具体地，该旋转指令输入单元1504执行图5的步骤S505和S507以及图6的步骤S601的处理。旋转指令输入单元1504通过例如用于执行记录在ROM 302、RAM 303、HD 305、FD 307等(如图3中所示)上的程序的CPU 301或者通过I/F 309来实现其功能。
显示控制单元1505控制显示屏1000来显示层析图像。具体地，该显示控制单元1505执行图4的步骤S402至S409的处理，以使层析图像显示在显示屏1000上。另外，显示控制单元1505进行控制，以在关注区ROI内显示二维投影图像，该二维投影图像三维地表现出关注区ROI内部的截面图像的一部分。具体地，该显示控制单元1505执行图5中所示的步骤S502至S504的处理，以使二维投影图像显示在关注区ROI上。
另外，显示控制单元1505基于旋转指令进行控制来显示二维投影图像，并显示与由此显示在关注区ROI外部的显示区内的二维投影图像相对应的截面图像。具体地，该显示控制单元1505执行图6中所示的步骤S602至S610的处理，以便基于步骤S601中获得的旋转参数(包括用于观察角度、旋转轴和旋转角的参数)来显示二维投影图像。另外，与旋转指令同步或根据旋转指令，该显示控制单元1505进行控制，以在关注区ROI以外显示与二维投影图像的旋转相对应的关注区ROI以外部分的截面图像。
另外，在接受到与关注区ROI不同的关注区ROI′的指定时，在关注区ROI′内显示出三维地表现出关注区ROI′内的截面图像部分的二维投影图像。在关注区ROI中，可以显示关注区ROI内部的部分的截面图像，或者可继续显示该二维投影图像。通过执行图7中所示的步骤S701至S704以及图6中所示的步骤S603至S610的处理来实现该显示控制处理。
此外，显示控制单元1505包括执行各种算术运算处理的计算单元1506。例如，基于表示关注区ROI(或者关注区ROI′)的二维坐标，计算单元1506计算表示关注区ROI(或者关注区ROI′)的深度的深度信息。基于该深度信息，显示二维投影图像。具体地，执行图5中所示的步骤S502(对于关注区ROI′来说，图7中所示的步骤S702)的处理。
显示控制单元1505通过例如用于执行记录在ROM 302、RAM 303、HD 305、FD 307等(如图3中所示)上的程序的CPU 301来实现其功能。
因此，可以即时地识别出所显示的二维投影图像是三维地表现关注区ROI内的层析图像的图像。另外，可根据用于二维投影图像的旋转方式来在显示关注区ROI外部的部分的截面图像。由此可以即时捕获二维投影图像与关注区ROI外部的截面图像之间的位置关系。
此外，可通过指定另一个关注区ROI′来移动关注区ROI。当希望对在关注区ROI外部的显示区进行局部观察时，可显示出其它关注区ROI′内的二维投影图像。另外，在初始关注区ROI中，可显示截面图像而不是二维投影图像，由此提高了算术运算的效率。此外，可在初始关注区内可继续显示二维投影图像。因此，当使用者想要观察初始关注区ROI内的二维投影图像时，该使用者可不必执行重新指定关注区ROI的冗余操作，就能够观看到该二维投影图像。
另外，可根据关注区ROI的两个二维尺寸(ROIw，ROIh)将由二维投影图像表示的三维空间近似为一立方体。因此，在活体H的层析图像的情况中，可生成适合于显示球形组织(例如肿瘤或息肉)的二维投影图像。
如上所述，通过根据本发明实施例的图像显示装置和计算机产品，使用者可轻易且即时地识别出使用者希望局部观察的部分的二维投影图像与该部分周围的截面图像之间的位置关系。另外，可以三维地表现出局部部分。因此，能够以不同的角度来观察活体H内部的器官或者组织，由此能够容易地捕获病症的形态特征。因此，可提高诊断的准确性。尤其是，可容易地发现存在于否则将难以发现病症的区域内的诸如恶性肿瘤或者息肉的病症，从而能够在早期发现病症等。
该实施例中所述的图像显示方法可通过诸如个人计算机或工作站的计算机执行事先设置的计算机程序来实现。将该计算机程序记录在诸如HD、FD、CD-ROM、MO盘以及DVD的计算机可读记录介质上，并通过由计算机从该记录介质中读取来执行。而且，该计算机程序可以是能够通过诸如因特网的网络发布的传输介质。
根据本发明，使用者可以容易并直观地识别出二维投影图像部分和该二维投影图像周围的部分之间的位置关系。此外，可以提高病症诊断的准确度。
尽管已参照具体实施例对本发明进行了完整而清楚的揭示，但所附权利要求并不由此受到限制，而是被构成为涵盖落入本文所阐述的基本教义范围内的本领域的技术人员可能想到的所有修改和变型。
该申请基于并要求在2004年7月12日提交的在先日本专利申请No.2004-205261的优先权，通过引入并入其全部内容。
权利要求
1.一种图像显示装置，包括包括显示屏的显示单元，在所述显示屏上显示基于多个层析图像生成的截面图像；指定单元，其在所述截面图像内指定第一区，所述第一区是任意的关注区；以及控制单元，其进行控制以在所述第一区内显示二维投影图像，该二维投影图像三维地表现所述第一区内部的所述截面图像的部分。
2.根据权利要求1所述的图像显示装置，还包括旋转指令输入单元，该旋转指令输入单元输入用于旋转所述二维投影图像的旋转指令，其中所述控制单元基于所述旋转指令来进行控制以显示所述二维投影图像，并根据基于所述旋转指令所显示的所述二维投影图像的状态，来显示所述第一区外部的部分的截面图像。
3.根据权利要求1所述的图像显示装置，其中所述指定单元指定作为与所述第一区不同的关注区的第二区，以及所述控制单元进行控制以在所述第二区内显示二维投影图像，该二维投影图像三维地表现位于所述第二区内的截面图像的部分。
4.根据权利要求3所述的图像显示装置，其中所述控制单元进行控制以在所述第一区内显示所述第一区内部的部分的截面图像。
5.根据权利要求3所述的图像显示装置，其中当在所述第二区内显示出所述第二区内部的部分的所述二维投影图像时，所述控制单元进行控制以在所述第一区内显示所述第一区内部的部分的所述二维投影图像。
6.根据权利要求1所述的图像显示装置，其中所述控制单元包括计算单元，该计算单元基于所述第一区的二维坐标来计算表示所述第一区的深度的深度信息，并且基于所述深度信息进行控制以显示所述二维投影图像。
7.一种计算机可读记录介质，其储存有用于显示屏上显示基于多个层析图像所生成的截面图像的图像显示程序，所述图像显示程序使计算机执行以下操作在所述截面图像中指定第一区，所述第一区是任意的关注区；以及在所述第一区内显示二维投影图像，该二维投影图像三维地表现所述第一区内部的所述截面图像部分。
8.根据权利要求7所述的计算机可读记录介质，其中所述图像显示程序还使计算机执行输入用于旋转所述二维投影图像的旋转指令，基于所述旋转指令来显示所述二维投影图像；根据基于所述旋转指令所显示的所述二维投影图像的状态，来显示所述第一区外部的部分的截面图像。
9.一种用于在显示屏上显示基于多个层析图像生成的截面图像的图像显示方法，所述图像显示方法包括在所述截面图像中指定第一区，所述第一区是任意的关注区；以及在所述第一区内显示二维投影图像，该二维投影图像三维地表现所述第一区内部的截面图像的部分。
10.根据权利要求9所述的图像显示方法，还包括输入用于旋转所述二维投影图像的旋转指令；以基于所述旋转指令的状态来显示所述二维投影图像；以及根据基于所述旋转指令所显示的所述二维投影图像的状态，显示所述第一区外部的部分的截面图像。
全文摘要
显示截面图像的装置以及计算机产品。在显示屏上显示的截面图像中，由使用者来指定关注区。在所指定的关注区内，显示有三维地表现关注区内部的截面图像的二维投影图像。具体地，显示三维地表现肿瘤图像的肿瘤的二维投影图像。可以显示表示使用者希望局部观看的区域的深度的图像以及位于截面图像内的三维图像，由此能够容易地掌握病症的形态特征。
文档编号A61B6/03GK1722177SQ20051008444
公开日2006年1月18日 申请日期2005年7月12日 优先权日2004年7月12日
发明者小泽亮夫 申请人:富士通株式会社