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画像処理装置及び方法、並びにコンピュータプログラム NEW

国内特許コード P180015590
整理番号 4954
掲載日 2018年11月22日
出願番号 特願2015-097380
公開番号 特開2016-209399
出願日 平成27年5月12日(2015.5.12)
公開日 平成28年12月15日(2016.12.15)
発明者
  • 中尾 恵
  • 浦西 友樹
  • 齋藤 陽
出願人
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 画像処理装置及び方法、並びにコンピュータプログラム NEW
発明の概要 【課題】形状の変化を伴う対象物について、より少ない画像を用いて精度よく当該変化を推定し、変化後の対象物の3次元モデルを取得することができる画像処理装置を提供する。
【解決手段】画像処理装置は、任意の第1の時刻における対象物の3次元モデルMを記憶する記憶部23と、第1の時刻よりも後の第2の時刻における対象物を撮影した画像から対象物のシルエット情報を含む画像を取得し、シルエット情報に基づいて3次元の解析用モデルを生成する生成部31と、3次元モデルと解析用モデルとの対応箇所を探索し、3次元モデル上の前記対応箇所を、解析用モデル上の前記対応箇所に応じて変位させ、第2の時刻における対象物の形状として3次元モデルを更新する解析部32とを備える。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


近年、患者への侵襲を少なくし術後のQOL向上等を図ることを目的として、内視鏡手術が数多く実施されている。この内視鏡手術は、患者の負担は軽減できる反面、術者への負担は増大する傾向にある。その原因の一つとして、微細な術具の操作が要求されることに加え、術中に視野の狭い二次元の内視鏡を観察しなければならず、モニタの注視と術野の確認との間で起こる視線方向の不一致が術者のストレスとなることが考えられる。
最近では、視覚的な術者の負担を軽減するために、複数の内視鏡カメラから立体視画像を作成する立体内視鏡を用いることで、3次元的な術部の提示が試みられている。
例えば、特許文献1には、アレイ状に配置されたカメラによって取得される多視点画像から、臓器等の対象物の3次元形状を復元するシステムが開示されている。

産業上の利用分野


本発明は、画像処理装置及び方法、並びにコンピュータプログラムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
第1の時刻における対象物の3次元モデルを記憶する記憶部と、
前記第1の時刻よりも後の第2の時刻における対象物を撮影した画像から対象物のシルエット情報を含む画像を取得し、前記シルエット情報に基づいて3次元の解析用モデルを生成する生成部と、
所定の条件に応じて前記3次元モデルと前記解析用モデルとの対応箇所を探索し、前記3次元モデル上の前記対応箇所を、前記解析用モデル上の前記対応箇所に応じて変位させ、前記第2の時刻における対象物の形状として前記3次元モデルを更新する解析部と、を備えている、画像処理装置。

【請求項2】
前記解析用モデル上の前記対応箇所は、前記第1の時刻における前記3次元モデルから所定の範囲内に配置されることを条件として探索される、請求項1に記載の画像処理装置。

【請求項3】
前記解析用モデル上の前記対応箇所は、前記画像を撮影するカメラの視線方向に対して略垂直な法線を有することを条件として探索される、請求項1又は2に記載の画像処理装置。

【請求項4】
前記3次元モデル上の前記対応箇所は、前記解析用モデル上の前記対応箇所から最も近いことを条件として探索される、請求項1~3のいずれか1項に記載の画像処理装置。

【請求項5】
前記3次元モデル上の前記対応箇所は、前記解析用モデル上の前記対応箇所と近似する法線ベクトルを有することを条件として探索される、請求項1~4のいずれか1項に記載の画像処理装置。

【請求項6】
前記3次元モデルと前記解析用モデルとの対応箇所は、色、模様、及びテクスチャの少なくとも一つが互いに近似していることを条件として探索される、請求項1に記載の画像処理装置。

【請求項7】
前記解析部は、前記3次元モデルと前記解析用モデルとの対応箇所の探索から、前記第2の時刻における前記3次元モデルの更新までの処理を複数回反復して実行し、直前の実行からの形状の差分が所定の閾値以下の場合に、前記処理を終了する、請求項1~6のいずれか1項に記載の画像処理装置。

【請求項8】
第1の時刻における対象物の3次元モデルを記憶するステップと、
前記第1の時刻よりも後の第2の時刻における対象物を撮影した画像から対象物のシルエット情報を含む画像を取得し、前記シルエット情報に基づいて3次元の解析用モデルを生成するステップと、
前記3次元モデルと前記解析用モデルとの対応箇所を探索し、前記3次元モデル上の前記対応箇所を、前記解析用モデル上の前記対応箇所に応じて変位させ、前記第2の時刻における前記3次元モデルの形状を更新するステップとを含む、画像処理方法。

【請求項9】
第1の時刻における対象物の3次元モデルを、時間の経過に伴う変形を反映させた状態で更新させるコンピュータプログラムであって、
前記第1の時刻よりも後の第2の時刻における対象物を撮影した画像から対象物のシルエット情報を含む画像を取得し、前記シルエット情報に基づいて3次元の解析用モデルを生成する生成部、及び
前記3次元モデルと前記解析用モデルとの対応箇所を探索し、前記3次元モデル上の前記対応箇所を、前記解析用モデル上の前記対応箇所に応じて変位させ、前記第2の時刻における前記3次元モデルの形状を更新する解析部、としてコンピュータを機能させるコンピュータプログラム。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2015097380thum.jpg
出願権利状態 公開
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