超声波诊断装置、图像处理装置以及图像处理方法
【技术领域】
[0001]本发明的实施方式涉及超声波诊断装置、图像处理装置以及图像处理方法。
【背景技术】
[0002]近年来，通过使用能够三维地对被检体进行扫描的超声波探头，从而收集体数据的超声波诊断装置正在被实用化。在这样的超声波诊断装置中，对收集到的体数据，通过各种绘制法进行绘制。例如，作为超声波诊断装置所使用的绘制法，知道有生成反映三维的信息的二维图像的体绘制。
[0003]另外，近年来，还知道被称为全局光照的绘制法。全局光照是通过考虑现实世界中的光的传播(衰减或反射等)来绘制体数据，从而得到更真实的图像的方法。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献1:日本特开2000-132664号公报
[0006]非专利文献
[0007]非专利文献1:Henrik Wann Jensen，“Global Illuminat1n using PhotonMaps’Department of Graphical Communicat1n,The Technical University of Denmark
【发明内容】
[0008]本发明要解决的问题在于，提供一种操作者在绘制图像上能够容易地观对察对象进行观察的超声波诊断装置、图像处理装置以及图像处理方法。
[0009]实施方式所涉及的超声波诊断装置具备第I绘制部、第2绘制部、重叠处理部、以及显示控制部。第I绘制部根据由超声波对被检体进行三维扫描而收集到的体数据，利用第I绘制法来生成第I绘制图像。第2绘制部根据上述体数据，利用与上述第I绘制法不同的第2绘制法来生成第2绘制图像。重叠处理部生成重叠上述第I以及第2绘制图像的至少一部分的重叠图像。显示控制部使上述重叠图像显示于显示装置。另外，重叠处理部对上述重叠图像中的上述第I以及第2绘制图像的重叠比率进行调整。
【附图说明】
[0010]图1是表示第I实施方式所涉及的超声波诊断装置的概略构成的框图。
[0011]图2是表示由第I实施方式所涉及的超声波诊断装置进行的处理的处理步骤的流程图。
[0012]图3是表示第2实施方式所涉及的超声波诊断装置的概略构成的框图。
[0013]图4是表示由第I或者第2实施方式所涉及的全局光照绘制部生成的全局光照图像的一个例子的图。
[0014]图5是表示由第I或者第2实施方式所涉及的体绘制部生成的体绘制图像的一个例子的图。
[0015]图6是由第I或者第2实施方式所涉及的重叠处理部生成的重叠图像的一个例子。
[0016]图1是用于说明基于重叠处理部的重叠图像的划分的一个例子的图。
[0017]图8是用于说明基于重叠处理部的重叠比率设定的一个例子的图(I)。
[0018]图9是用于说明基于重叠处理部的重叠比率设定的一个例子的图(2)。
[0019]图10是用于说明基于重叠处理部的重叠比率设定的一个例子的图(3)。
【具体实施方式】
[0020]以下，参照附图，说明超声波诊断装置的实施方式。
[0021](第I实施方式)
[0022]首先，针对第I实施方式进行说明。第I实施方式所涉及的超声波诊断装置根据由超声波对被检体进行三维扫描而收集到的体数据，分别生成全局光照图像以及体绘制图像，显示重叠全局光照图像和体绘制图像的重叠图像。
[0023]在此，所谓全局光照图像是指通过利用全局光照绘制体数据而得到的图像。在全局光照中，在三维空间中配置体素，根据对各体素分配的亮度值和视点的位置来进行投影像的显示。另外，体素的亮度根据配置于三维空间中的特定坐标的光源而变化。具体而言，假设从光源照射的光通过各体素而发生衰减或散射反射，计算光的传播。因此，图像上的体素的亮度除了根据对体素分配的亮度值和光源的位置之外，还根据通过其他的体素而衰减或散射反射的光而变化。另外，能够设定光源从哪一方向照射三维空间，或者光量是怎样的程度等。另外，例如，能够设定光在空间中传播时的光的衰减系数。当设定衰减系数时，接近光源的区域的体素明亮地显示，远离光源的体素或者被其他的体素遮光的体素暗地显示。另外，光源并不限定于点光源，也可以是平行的光。另外，除了光的方向之外，还可以考虑基于构造物(体素)的光的反射、或光的折射等来确定体素的亮度。
[0024]另一方面，所谓体绘制图像是指通过由体绘制对体数据进行绘制而得到的图像。在体绘制中，对三维空间中分配体素，根据对各体素分配的体素值(B模式的体数据的情况下，B的亮度值)，设定各体素的显示上的亮度或颜色。在这基础上，显示由视点对体素进行投影得到的投影像。另外，体素的亮度、颜色的确定根据绘制时指定的亮度(Luminance)、色相等参数进行。另外，如果没有光源的概念，只要是体素值高的区域，则即使是光难以到达的区域、管腔内部也明亮地显示。
[0025]以往，在全局光照中，得到非常真实的图像的反面，成为与以往的体绘制不同的图像，因此，操作者难以把握观察被检体的哪一区域，有时混乱。另外，根据光源位置的设定，有时观察对象会完全成为阴影，或者由于阴影的添加而观察对象的轮廓变得不清晰，导致操作者有时难以观察构造物。
[0026]对此，根据第I实施方式所涉及的超声波诊断装置100，全局光照图像和体绘制成像图像重叠显示，因此，能够在全局光照图像上补充构造物的轮廓。由此，即使在全局光照所使用的光源位置的设定不合适的情况下，操作者也不会错失观察构造物，而能够容易地观察观察对象。以下，针对第I实施方式所涉及的超声波诊断装置详细地进行说明。
[0027]图1是表示第I实施方式所涉及的超声波诊断装置的概略构成的框图。如图1所示，第I实施方式所涉及的超声波诊断装置100具有:超声波探头11、发送部12、接收部13、输入装置14、显示装置15、全局光照绘制部16、体绘制部17、重叠处理部18、显示控制部19、输入接受处理部110。
[0028]超声波探头11向被检体发送超声波，并接收该反射波。该超声波探头11通过由超声波对被检体进行三维扫描，从而能够收集体数据。发送部12为了对超声波探头11发送超声波而发送驱动脉冲信号。接收部13将超声波探头11接收到的反射波作为电气信号来接收。另外，由超声波探头11收集的体数据经由接收部13向后述的全局光照绘制部16以及体绘制部17发送。
[0029]输入装置14从操作者接受各种操作。例如，输入装置14是鼠标、键盘、按钮、面板开关、触摸指令屏、脚踏开关、轨迹球等。显示装置15显示各种图像、用于接受操作者进行的各种操作的输入的⑶I (Graphical User Interface)等。例如，显示装置15是液晶显示器、CRT (Cathode Ray Tube)显不器等。
[0030]全局光照绘制部16通过由全局光照绘制由超声波探头11收集到的体数据，从而生成全局光照图像。
[0031]具体而言，当从接收部13发送体数据时，全局光照绘制部16通过由全局光照绘制所发送的体数据来生成全局光照图像。并且，全局光照绘制部16将生成的全局光照图像发送至后述的重叠处理部18。
[0032]在此，例如，全局光照绘制部16通过使用以下说明的光子映射的方法(例如，参照 Henrik Wann Jensen，“Global Illuminat1n using Photon Maps，，Department ofGraphical Communicat1n, The Technical University of Denmark)，制成全局光照图像。
[0033]在该方法中，所谓光子是指为了由计算机来表现光而进行离散化，搬送每单位时间的光能量的主算法用的定义。在该方法中，预先在系统中设定的数量的光子、或者由操作者设定的数量的光子在对象容积内碰撞计算，而被配置在场景内。
[0034]另外，能够对光子设定各种参数(表现光的传播的各种属性)，在此，为了简化计算，只计算衰减(物体进行的吸收)。在物体(体素)中设定表示使光子所具有的RGB成分中，设定表示使哪一