人工現実感を用いた内部構造の視覚化システムの構築

利用人工现实构建内部结构可视化系统

基本信息

批准号：
09780351
负责人：
田中和明
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Kyushu Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、人工現実感を利用して、仮想空間内の対象物を任意の断面で観察できる手法とそのシステムを提案した。さらに、具体的なアプリケーションとして、携帯できる小型ディスプレイを用いた医療画像の視覚化を実現した。この医療画像視覚化システムは、実際の医療担当者に試用から、一定の評価を得た。仮想空間内に配置された対象物の断面を取得するためには、切断平面と対象物との交線(共有点の集合)を抽出する必要がある。そこで、切断平面を仮想空間内にマッピングし、マッピングされた平面を構成する点集合を作成する。この集合に含まれる対象物の画素値を抽出する。これにより、切断面のサイズ、対象物の大きさや個数などに依存せずに、常に定数計算量で切断面の作成が完了する。また、この研究の具体的なアプリケーションとして、医療画像の1つであるMRI画像の視覚化を行った。MRI画像は生体を一定方向、一定間隔で切断した複数の断面画像(スライス画像)から構成される。このMRI画像を仮想空間内に一定間隔で配置しておき、本システムで提案した切断面作成の手法を適用することでMRI画像を任意に切断することが可能となる。さらに、小型の携帯ディスプレイと三次元位置センサーを使えば、携帯ディスプレイの位置に応じた切断面を構成することができ、より直感的なMRI画像の観察が行える。携帯ディスプレイの大きさが既知であれば、MRI画像スケールを考慮し、実物大のMRI画像を観察することもでき、医療分野での効果的な利用が期待される。

在这项研究中，我们提出了一种方法和系统，允许使用人工现实从任何横截面观察虚拟空间中的物体。此外，作为具体应用，我们还利用小型便携式显示器实现了医学图像的可视化。该医学图像可视化系统经过实际医务人员的测试，获得了一定程度的好评。为了获得放置在虚拟空间中的物体的横截面，需要提取切割平面与物体之间的交线（公共点的集合）。因此，切割平面被映射在虚拟空间中，并创建组成映射平面的一组点。提取该集合中包含的对象的像素值。因此，无论切割面的大小、对象的大小或数量等如何，切割面的创建总是以恒定的计算量完成。此外，作为本研究的具体应用，我们将 MRI 图像可视化，这是医学图像的一种。 MRI图像由沿一定方向、以一定间隔切割活体而获得的多个截面图像（切片图像）组成。通过将这些MRI图像以规则的间隔排列在虚拟空间中并应用本系统提出的切割面创建方法，可以任意切割MRI图像。此外，通过使用小型移动显示器和三维位置传感器，可以根据移动显示器的位置配置切割平面，从而更直观地观察MRI图像。如果已知移动显示器的尺寸，则可以考虑MRI图像比例并观察真人大小的MRI图像，这有望有效地应用于医疗领域。