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JP2000020698A - Method and device for creating three-dimensional image file, method and device for generating image and computer-readable recording medium in which program to make computer execute the methods is recorded - Google Patents

Method and device for creating three-dimensional image file, method and device for generating image and computer-readable recording medium in which program to make computer execute the methods is recorded

Info

Publication number
JP2000020698A
JP2000020698A JP19021698A JP19021698A JP2000020698A JP 2000020698 A JP2000020698 A JP 2000020698A JP 19021698 A JP19021698 A JP 19021698A JP 19021698 A JP19021698 A JP 19021698A JP 2000020698 A JP2000020698 A JP 2000020698A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dimensional image
resolution
image data
image file
cubic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP19021698A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Wataru Ito
渡 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP19021698A priority Critical patent/JP2000020698A/en
Publication of JP2000020698A publication Critical patent/JP2000020698A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Processing Or Creating Images (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable easy and high speed access to a three-dimensional image file. SOLUTION: Original three-dimensional image data S0 is converted into plural pieces of multiple resolution three-dimensional image data S1 having mutually different resolution in a multiple resolution resolving means 2. Pieces of the three-dimensional image data S1 for each resolution are divided into cubes in a cube dividing means 3. A three-dimensional image file F is created by making the resolution correspond to the cube to be included in resolution in a file creating means 4 and is recorded in a recording medium 5. When the image of a specified slice surface in specified resolution is required, the image of the slice surface is generated by only making access to the cube including the slice surface in the resolution.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、オリジナルの3次
元画像データから3次元画像ファイルを作成する3次元
画像ファイル作成方法および装置、画像生成方法および
装置並びにこれらの方法をコンピュータに実行させるた
めのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記
録媒体に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for creating a three-dimensional image file for creating a three-dimensional image file from original three-dimensional image data, a method and an apparatus for generating an image, and a method for causing a computer to execute these methods. The present invention relates to a computer-readable recording medium on which a program is recorded.

【0002】[0002]

【従来の技術】画像データの保存形式としては、JPE
G、GIF、TIFF等種々の形式が存在するが、近年
画像データを解像度または濃度分解能毎に階層的に分解
し、各階層毎のデータ(階層データ)を符号化して圧縮
保管する形式が提案されている。この保存形式は、具体
的には画像データをウェーブレット変換等により複数の
解像度毎あるいは濃度分解能毎の階層データに分解し、
この分解された各解像度あるいは各濃度分解能毎の階層
データを階層順に符号化して1つのファイルとして圧縮
して保管するものである。
2. Description of the Related Art As a format for storing image data, JPE is used.
There are various formats such as G, GIF, and TIFF. Recently, a format has been proposed in which image data is hierarchically decomposed for each resolution or density resolution, and data (hierarchical data) for each layer is encoded and stored in a compressed form. ing. Specifically, this storage format decomposes image data into hierarchical data for each of a plurality of resolutions or density resolutions by wavelet transform or the like,
The decomposed hierarchical data for each resolution or each density resolution is encoded in the hierarchical order, compressed and stored as one file.

【0003】この保存方式は以下のような特徴を有す
る。
This storage method has the following features.

【0004】(1)従来のJPEGで用いられているD
CT(Digital Cosine Transfer)方式のように、画像
データをブロック毎に処理していないため、ブロック歪
みのようなアーチファクトが生じない。
(1) D used in conventional JPEG
Unlike the CT (Digital Cosine Transfer) method, since image data is not processed for each block, artifacts such as block distortion do not occur.

【0005】(2)画像データが階層的に符号化されて
いるため、画像データの転送の際に必要な解像度の情報
のみを転送すればよく、効率的な画像転送が可能とな
る。
(2) Since the image data is hierarchically encoded, only the information of the necessary resolution at the time of transferring the image data needs to be transferred, and efficient image transfer is possible.

【0006】(3)画像データが多重解像度あるいは多
重濃度分解能に分解されているため、周波数強調処理等
種々の画像処理を比較的簡単に行うことができる。
(3) Since image data is decomposed into multiple resolutions or multiple density resolutions, various types of image processing such as frequency emphasis processing can be performed relatively easily.

【0007】(4)多重解像度解析による色空間と周波
数との同時分解が可能であり、符号化効率に大きく影響
を与える低周波数領域に対しては広い範囲で直交変換を
行い、高周波領域に対しては狭い範囲で直交変換が可能
となるため、画像中のエッジ周辺部に量子化ノイズが発
生しても、その色空間的広がりを抑えることができる。
このため、ノイズが知覚されにくい。
(4) Simultaneous decomposition of color space and frequency by multi-resolution analysis is possible, and orthogonal transformation is performed in a wide range for a low frequency region that greatly affects coding efficiency, and is performed for a high frequency region. Since orthogonal transformation can be performed in a narrow range, even if quantization noise is generated around an edge in an image, it is possible to suppress the spread in color space.
For this reason, noise is not easily perceived.

【0008】また、イーストマンコダック社が提案する
FlashPixファイルのように、1つのファイル内
に複数の性質の異なるデータを記録することができるフ
ァイル形式が提案されているが、このようなFlash
Pix規格のファイルにも、多重解像度あるいは多重濃
度分解能に分解された階層データを保管することも可能
である。
[0008] Further, a file format capable of recording a plurality of data having different properties in one file has been proposed, such as a FlashPix file proposed by Eastman Kodak Company.
It is also possible to store hierarchical data decomposed into multiple resolutions or multiple density resolutions in a Pix standard file.

【0009】さらに、画像をタイル状の複数の領域に空
間的に分割し、各領域の画像データ毎にアクセス可能な
ように符号化したファイル形式の画像データを作成する
ことが行われている。このようなファイル形式は、1枚
の画像の一部を拡大表示して画像の全体像が不要な場合
等に、画像が走査線単位で並んでいると、データの並び
替えに長時間を要することを解決するためのものであ
り、所望とされる領域にのみ個別にアクセスすることが
できる。また、このようなファイル形式の画像データの
全体を再生する場合は、各領域毎にデータにアクセスさ
れて画像全体が再生されることとなる。
Further, an image is spatially divided into a plurality of tile-shaped areas, and image data in a file format encoded so as to be accessible for each image data in each area is created. Such a file format requires a long time to rearrange data if the images are arranged in units of scanning lines, for example, when a part of one image is enlarged and displayed and the entire image is not required. It is possible to individually access only a desired area. When reproducing the entire image data in such a file format, the data is accessed for each area and the entire image is reproduced.

【0010】一方、コンピュータグラフィックス等によ
り3次元の画像を容易に描画することが可能となってい
る。コンピュータグラフィックスによる画像は、3次元
であるとはいっても、ベクトル情報から3次元画像を生
成しているため、解像度を変更して描画することが容易
であり、また上述したように画像をタイル分割すること
も容易である。
On the other hand, it is possible to easily draw a three-dimensional image using computer graphics or the like. Although an image by computer graphics is three-dimensional, since a three-dimensional image is generated from vector information, it is easy to draw with a changed resolution, and the image is tiled as described above. It is easy to divide.

【0011】さらに、3次元画像としては距離画像と呼
ばれるものもある。この距離画像は2次元画像と各画像
の奥行き情報とからなるものであり、3次元ではあるも
のの、2次元画像の各チャンネルにサイドチャンネルを
付加し、サイドチャンネルに奥行き情報を記録してなる
ものである。このため、2次元画像を多重解像度空間に
変換し、各解像度の画像に奥行き情報が記録されたサイ
ドチャンネルを付加しておくことにより、多重解像度に
階層化して保管しておくことが容易であり、また各2次
元画像をタイル状の複数の領域に分割することも可能で
ある。したがって、コンピュータグラフィックスにより
描画された3次元画像、距離画像を多重解像度空間に分
解し、かつ各解像度の画像をタイル分割しておくことに
より、3次元画像の必要な解像度あるいは必要な領域に
容易かつ高速にアクセスすることができる。
Further, there is a three-dimensional image called a distance image. This distance image is composed of a two-dimensional image and depth information of each image. Although it is three-dimensional, a side channel is added to each channel of the two-dimensional image and depth information is recorded in the side channel. It is. Therefore, by converting a two-dimensional image into a multi-resolution space and adding a side channel on which depth information is recorded to an image of each resolution, it is easy to store the images in a multi-resolution hierarchy. It is also possible to divide each two-dimensional image into a plurality of tiled areas. Therefore, by decomposing the three-dimensional image and the distance image drawn by computer graphics into a multi-resolution space and dividing the image of each resolution into tiles, the required resolution or the necessary area of the three-dimensional image can be easily adjusted. And it can be accessed at high speed.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところで、医療分野に
おいては、CTのスライス面を連続的に保持した3次元
画像や、MRIの画像を3次元的に保持した3次元画像
が存在する。このような3次元画像はxyz3軸方向の
全ての点において値を有する完全な3次元画像データか
らなるものである。このような3次元画像については、
所定間隔により画像をZ軸方向にスライスして複数の2
次元画像を生成し、各2次元画像を多重解像度空間に変
換するとともにタイル分割して3次元画像ファイルを保
管しておくことが考えられる。
In the medical field, there are three-dimensional images that continuously hold CT slice planes and three-dimensional images that hold MRI images three-dimensionally. Such a three-dimensional image is composed of complete three-dimensional image data having values at all points in the xyz three-axis directions. For such a three-dimensional image,
The image is sliced in the Z-axis direction at predetermined intervals, and
It is conceivable that a two-dimensional image is generated, a two-dimensional image is converted into a multi-resolution space, and a three-dimensional image file is stored by being divided into tiles.

【0013】しかしながら、必要な画像がスライス面上
に存在する場合は問題ないが、必要な画像がスライス面
の中間位置に存在する場合、必要な画像の位置に近接す
るスライス面の画像を表す画像データから比例計算など
により必要な面の画像を生成する必要がある。また、3
次元画像データを完全な状態で保持している場合に、所
望とするスライス面をオリジナルの画像よりも低解像度
の画像として生成するためには、一旦全ての3次元画像
データを読出すとともにスライス面のデータを抽出し、
さらにこれを縮小する必要がある。したがって、いずれ
の場合も3次元画像データに含まれる必要な画像に、容
易かつ高速にアクセスすることができなかった。
However, there is no problem when the required image exists on the slice plane, but when the required image exists at an intermediate position of the slice plane, an image representing the image of the slice plane close to the required image position is obtained. It is necessary to generate an image of a necessary plane from the data by a proportional calculation or the like. Also, 3
In order to generate a desired slice plane as an image having a lower resolution than the original image when the three-dimensional image data is held in a complete state, once all the three-dimensional image data is read out and the slice plane is read out. Extract the data of
This needs to be further reduced. Therefore, in any case, the necessary images included in the three-dimensional image data cannot be easily and quickly accessed.

【0014】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
り、完全な3次元画像における必要な部分に容易かつ高
速にアクセスできるように3次元画像ファイルを作成で
きる3次元画像ファイル作成方法および装置、画像生成
方法および装置並びに3次元画像ファイル作成方法をコ
ンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコ
ンピュータ読取り可能な記録媒体を提供することを目的
とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a method and apparatus for creating a three-dimensional image file that can create a three-dimensional image file so that necessary parts in a complete three-dimensional image can be accessed easily and at high speed. It is an object of the present invention to provide a computer-readable recording medium on which a program for causing a computer to execute an image generation method and apparatus and a three-dimensional image file creation method is recorded.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明による3次元画像
ファイル作成方法は、3次元座標上の各点に対応する値
を有するオリジナル3次元画像データから3次元画像フ
ァイルを作成する3次元画像ファイル作成方法におい
て、前記オリジナル3次元画像データを多重解像度空間
に変換して互いに解像度が異なる複数の多重解像度3次
元画像データを得、該各多重解像度3次元画像データを
複数の立方体領域からなる立方体画像データに分割し、
前記各多重解像度3次元画像データの解像度と、その解
像度の多重解像度3次元画像データに含まれる前記立方
体画像データとを対応付けて3次元画像ファイルを作成
することを特徴とするものである。
According to the present invention, there is provided a three-dimensional image file creating method for creating a three-dimensional image file from original three-dimensional image data having a value corresponding to each point on three-dimensional coordinates. In the creation method, the original three-dimensional image data is converted into a multi-resolution space to obtain a plurality of multi-resolution three-dimensional image data having different resolutions, and each of the multi-resolution three-dimensional image data is converted into a cubic image composed of a plurality of cubic regions. Split into data,
A three-dimensional image file is created by associating the resolution of each of the multi-resolution three-dimensional image data with the cubic image data included in the multi-resolution three-dimensional image data at that resolution.

【0016】本発明による3次元画像ファイル作成装置
は、本発明による3次元画像ファイル作成方法を実施す
るためのものであり、前記オリジナル3次元画像データ
を多重解像度空間に変換して互いに解像度が異なる複数
の多重解像度3次元画像データを得る多重解像度変換手
段と、該各多重解像度3次元画像データを複数の立方体
領域からなる立方体画像データに分割する分割手段と、
前記各多重解像度3次元画像データの解像度と、その解
像度の多重解像度3次元画像データに含まれる前記立方
体画像データとを対応付けて3次元画像ファイルを作成
するファイル作成手段とを備えたことを特徴とするもの
である。
A three-dimensional image file creating apparatus according to the present invention is for implementing the three-dimensional image file creating method according to the present invention, and converts the original three-dimensional image data into a multi-resolution space to have different resolutions. Multi-resolution conversion means for obtaining a plurality of multi-resolution three-dimensional image data; division means for dividing each of the multi-resolution three-dimensional image data into cubic image data comprising a plurality of cubic regions;
File creating means for creating a three-dimensional image file by associating the resolution of each of the multi-resolution three-dimensional image data with the cubic image data included in the multi-resolution three-dimensional image data at that resolution. It is assumed that.

【0017】本発明による画像生成方法は、本発明によ
る3次元画像ファイル作成方法により作成された3次元
画像ファイルから2次元画像を生成する画像生成方法で
あって、前記2次元画像に必要なデータを含む立方体領
域を前記3次元画像ファイルから読出し、該読出された
立方体領域に含まれるデータに基づいて前記2次元画像
を生成することを特徴とするものである。
An image generating method according to the present invention is an image generating method for generating a two-dimensional image from a three-dimensional image file created by the three-dimensional image file creating method according to the present invention. Is read from the three-dimensional image file, and the two-dimensional image is generated based on the data included in the read cubic region.

【0018】本発明による画像生成装置は、本発明によ
る3次元画像ファイル作成装置により作成された3次元
画像ファイルから2次元画像を生成する画像生成装置で
あって、前記2次元画像に必要なデータを含む立方体領
域を前記3次元画像ファイルから読出す読出手段と、該
読出された立方体領域に含まれるデータに基づいて前記
2次元画像を生成する生成手段とを備えたことを特徴と
するものである。
An image generating apparatus according to the present invention is an image generating apparatus for generating a two-dimensional image from a three-dimensional image file created by the three-dimensional image file creating apparatus according to the present invention, wherein data necessary for the two-dimensional image is provided. And a generating means for generating the two-dimensional image based on the data contained in the read cubic region. is there.

【0019】なお、本発明により作成された3次元画像
ファイルを記録媒体に記録して提供してもよい。
The three-dimensional image file created according to the present invention may be provided by recording it on a recording medium.

【0020】また、上記3次元画像ファイル作成方法あ
るいは画像生成方法において行われる処理をコンピュー
タに実行させるプログラムとして、コンピュータ読取り
可能な記録媒体に記録して提供してもよい。
Further, a program for causing a computer to execute the processing performed in the three-dimensional image file creating method or the image generating method may be provided by being recorded on a computer-readable recording medium.

【0021】[0021]

【発明の効果】本発明による3次元画像ファイル作成方
法は、オリジナル3次元画像データを多重解像度空間に
変換して複数の多重解像度3次元画像データを得、各多
重解像度3次元画像データを複数の立方体領域からなる
立方体画像データに分割し、さらに解像度とその解像度
の多重解像度3次元画像データに含まれる立方体画像デ
ータとを対応付けて3次元画像ファイルを作成するもの
である。すなわち、各解像度の多重解像度3次元画像を
複数の立方体領域に分割して生成するようにしたもので
ある。このため、オリジナル3次元画像データにおける
所望とする面の画像が必要な場合には、所望とする解像
度の多重解像度画像データにおけるその面を含む立方体
画像データにのみアクセスすれば、その面の画像を生成
することができる。したがって、3次元画像データに対
して容易かつ高速にアクセスすることができることとな
る。
According to the method for creating a three-dimensional image file according to the present invention, the original three-dimensional image data is converted into a multi-resolution space to obtain a plurality of multi-resolution three-dimensional image data. A three-dimensional image file is created by dividing the image into cubic image data composed of cubic regions and associating the resolution with cubic image data included in the multi-resolution three-dimensional image data of the resolution. That is, the multi-resolution three-dimensional image of each resolution is divided into a plurality of cubic regions and generated. For this reason, when an image of a desired surface in the original three-dimensional image data is required, by accessing only the cubic image data including the surface in the multi-resolution image data of the desired resolution, the image of the surface can be obtained. Can be generated. Therefore, it is possible to easily and quickly access the three-dimensional image data.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0023】図1は本発明の実施形態による3次元画像
ファイル作成装置の構成を示す概略ブロック図である。
図1に示すように、本実施形態による3次元画像ファイ
ル作成装置は、3次元画像データ生成装置1において生
成されたオリジナル3次元画像データS0から3次元画
像ファイルFを作成するものであり、オリジナル3次元
画像データS0を多重解像度空間に変換して互いに解像
度が異なる複数の多重解像度3次元画像データ(S1で
代表させる)を得る多重解像度分解手段2と、多重解像
度分解手段2において得られた各解像度の多重解像度3
次元画像データS1を複数のキューブに分割するキュー
ブ分割手段3と、多重解像度3次元画像データS1の解
像度と、その解像度の多重解像度3次元画像データS1
に含まれるキューブとを対応付けて3次元画像ファイル
Fを作成して記録媒体5に記録するファイル作成手段4
とからなる。
FIG. 1 is a schematic block diagram showing a configuration of a three-dimensional image file creating apparatus according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the three-dimensional image file creating device according to the present embodiment creates a three-dimensional image file F from original three-dimensional image data S0 generated by the three-dimensional image data generating device 1, A multi-resolution decomposition means for converting the three-dimensional image data into a multi-resolution space to obtain a plurality of multi-resolution three-dimensional image data having different resolutions (represented by S1); Resolution of multiple resolution 3
Cube dividing means 3 for dividing the three-dimensional image data S1 into a plurality of cubes; the resolution of the multiresolution three-dimensional image data S1;
File creating means 4 for creating a three-dimensional image file F by associating with a cube included in the
Consists of

【0024】3次元画像データ生成装置1としては、医
療用MRIによる計測データを3次元画像として形成す
る装置、医療用CTにおいて線源の高速回転と被写体の
ベットの移動とによる相対的な螺旋回転により被写体の
3次元画像を形成する装置、医療用CTにおいて被写体
を2次元的に照射する線源と2次元面センサとにより3
次元画像を形成する装置、あるいは医療用または産業用
の超音波探査機による計測データを3次元画像として形
成する装置等、得られる画像データが3次元座標上の各
点において値を有するものが挙げられる。
The three-dimensional image data generating device 1 is a device for forming measurement data by medical MRI as a three-dimensional image. In medical CT, a relative helical rotation is performed by a high-speed rotation of a radiation source and a movement of a bet of a subject. For forming a three-dimensional image of a subject using a two-dimensional surface sensor and a source for two-dimensionally irradiating the subject in medical CT.
Devices in which the obtained image data has a value at each point on the three-dimensional coordinates, such as a device that forms a three-dimensional image or a device that forms measurement data from a medical or industrial ultrasonic probe as a three-dimensional image. Can be

【0025】ファイル作成手段4としては、FD、M
O、ZIP等の可搬型の記録媒体5に3次元画像ファイ
ルFを記録するもののみならず、ハードディスク、メモ
リ等のデジタルデータを記録可能であれば、いかなるも
のであってもよい。
FD, M
Not only a medium for recording the three-dimensional image file F on the portable recording medium 5 such as O and ZIP, but also any other medium as long as digital data such as a hard disk and a memory can be recorded.

【0026】次いで、本実施形態による3次元画像ファ
イル作成装置において行われる処理について説明する。
図2は本実施形態による3次元画像ファイル作成装置に
おいて行われる処理を示すフローチャートである。ま
ず、3次元画像データ生成装置1において生成されたオ
リジナル3次元画像データS0が多重解像度分解手段2
に入力され、ここでオリジナル3次元画像データS0が
多重解像度空間に変換される。この多重解像度空間への
分解は、オリジナル3次元画像データS0の画素を1画
素おきに単純に間引くことにより行う。これにより、オ
リジナル3次元画像データS0は、図3に示すようにオ
リジナル3次元画像データS0と同一の解像度であるRe
solution1、1/2の解像度であるResolution2、1/4
の解像度であるResolution3…のように、多重解像度空
間に変換され、互いに解像度が異なる複数の多重解像度
3次元画像データS1に分解される。この多重解像度空
間への分解は、最低解像度の3次元画像データS1が、
1つのキューブと同一サイズとなるまで繰り返される。
例えば、オリジナル3次元画像データS0が1024×1024
×1024画素の解像度を有し、1キューブのサイズが64×
64×64画素である場合、多重解像度3次元画像データS
1は、下記の表1に示すように5階層となる。
Next, processing performed in the three-dimensional image file creating apparatus according to the present embodiment will be described.
FIG. 2 is a flowchart showing processing performed in the three-dimensional image file creation device according to the present embodiment. First, the original three-dimensional image data S0 generated by the three-dimensional image data generation device 1
, Where the original three-dimensional image data S0 is converted to a multi-resolution space. The decomposition into the multi-resolution space is performed by simply thinning out the pixels of the original three-dimensional image data S0 every other pixel. Thus, the original three-dimensional image data S0 has the same resolution as the original three-dimensional image data S0, as shown in FIG.
solution1, Resolution2, which is 1/2 resolution, 1/4
Are converted into a multi-resolution space, such as Resolution3, and are decomposed into a plurality of multi-resolution three-dimensional image data S1 having different resolutions. In the decomposition into the multi-resolution space, the three-dimensional image data S1 having the lowest resolution is
It is repeated until it becomes the same size as one cube.
For example, if the original three-dimensional image data S0 is 1024 × 1024
With a resolution of × 1024 pixels, the size of one cube is 64 ×
In the case of 64 × 64 pixels, multi-resolution three-dimensional image data S
1 has five layers as shown in Table 1 below.

【0027】表1 Resolution1:1024×1024×1024 Resolution2:512×512×512 Resolution3:256×256×256 Resolution4:128×128×128 Resolution5:64×64×64 次にキューブ分割手段3において、各解像度の多重解像
度3次元画像データS1が複数のキューブに分割される
(ステップS2)。ここで、各解像度の多重解像度3次
元画像データS1における1つの頂点を原点としたxy
z座標系を考えた場合、座標(0,0,0)-(0,64,0)-(64,0,
0)-(0,0,64)-(0,64,64)-(64,0,64)-(64,64,0)-(64,64,6
4)により囲まれるキューブをCube000とする。同様に座
標(64*X,64*Y,64*Z)-(64*X,64*Y,64*Z+64)-(64*X,64*Y+
64,64*Z)-(64*X+64,64*Y,64*Z)-(64*X,64*Y+64,64*Z+6
4)-(64*X+64,64*Y+64,64*Z)-(64*X+64,64*Y,64*Z+64)-
(64*X+64,64*Y+64,64*Z+64)により囲まれるキューブをC
ubeXYZとする。これにより、表1に示す多重解像度3次
元画像データS1においては、図4に示すように、Reso
lution5は1個、Resolution4は8個、Resolution3は6
4個というように各解像度の多重解像度3次元画像デー
タS1がキューブ分割される。
Table 1 Resolution1: 1024 × 1024 × 1024 Resolution2: 512 × 512 × 512 Resolution3: 256 × 256 × 256 Resolution4: 128 × 128 × 128 Resolution5: 64 × 64 × 64 Is divided into a plurality of cubes (step S2). Here, xy with one vertex as the origin in the multi-resolution three-dimensional image data S1 of each resolution.
Considering the z-coordinate system, coordinates (0,0,0)-(0,64,0)-(64,0,
0)-(0,0,64)-(0,64,64)-(64,0,64)-(64,64,0)-(64,64,6
Let the cube surrounded by 4) be Cube000. Similarly, coordinates (64 * X, 64 * Y, 64 * Z)-(64 * X, 64 * Y, 64 * Z + 64)-(64 * X, 64 * Y +
64,64 * Z)-(64 * X + 64,64 * Y, 64 * Z)-(64 * X, 64 * Y + 64,64 * Z + 6
4)-(64 * X + 64,64 * Y + 64,64 * Z)-(64 * X + 64,64 * Y, 64 * Z + 64)-
The cube surrounded by (64 * X + 64,64 * Y + 64,64 * Z + 64) is C
ubeXYZ. Accordingly, in the multi-resolution three-dimensional image data S1 shown in Table 1, as shown in FIG.
1 for lution5, 8 for Resolution4, 6 for Resolution3
Multi-resolution three-dimensional image data S1 of each resolution such as four is divided into cubes.

【0028】そして、このようにキューブ分割された多
重解像度3次元画像データS1は、ファイル作成手段4
において、解像度とその解像度の多重解像度3次元画像
データS1に含まれるキューブとが対応付けられ、かつ
構造化されて3次元画像ファイルFが作成される(ステ
ップS3)。このように作成された3次元画像ファイル
Fのファイルフォーマットを図5に示す。図5に示すよ
うに、3次元画像ファイルFはルートディレクトリの下
層にResolution1〜ResolutionX(本実施形態においては
Resolution5)のストレージがあり、各ストレージの下層
に各解像度のキューブ数に応じたCubeXYZのストリーム
がある。なお、最低解像度のResolutionXに
おいてはキューブ数は1個であるため、ストリームはC
ube000のみとなる。このようにして作成された3
次元画像ファイルFは記録媒体5に記録される(ステッ
プS4)。
The multi-resolution three-dimensional image data S1 thus divided into cubes is stored in a file
In, the three-dimensional image file F is created by associating and structuring the resolution with the cube included in the multi-resolution three-dimensional image data S1 of that resolution (step S3). FIG. 5 shows the file format of the three-dimensional image file F created as described above. As shown in FIG. 5, the three-dimensional image file F includes Resolution1 to ResolutionX (in this embodiment,
Resolution5) storage. Under each storage, there are CubeXYZ streams corresponding to the number of cubes at each resolution. Note that in ResolutionX with the lowest resolution, the number of cubes is one, so the stream is C
ube000 only. 3 created in this way
The two-dimensional image file F is recorded on the recording medium 5 (Step S4).

【0029】次いで、上述したように作成された3次元
画像ファイルFから画像を生成する画像生成装置につい
て説明する。図6は本実施形態による画像生成装置の構
成を示す概略ブロック図である。図6に示すように、本
実施形態による画像生成装置は、上述したように記録媒
体5に記録された3次元画像ファイルFから所望とする
解像度における所望とする位置の3次元画像データを読
出して再生すべき画像を表す再生画像データS3を生成
する画像処理手段7と、画像処理手段7において生成さ
れた再生画像データS3を再生するモニタ、プリンタ等
の再生手段8と、画像処理手段7に種々の入力を行うキ
ーボード、マウス等の入力手段9とからなる。
Next, an image generating apparatus for generating an image from the three-dimensional image file F created as described above will be described. FIG. 6 is a schematic block diagram illustrating the configuration of the image generation device according to the present embodiment. As shown in FIG. 6, the image generating apparatus according to the present embodiment reads out three-dimensional image data at a desired position at a desired resolution from the three-dimensional image file F recorded on the recording medium 5 as described above. Image processing means 7 for generating reproduced image data S3 representing an image to be reproduced; a reproducing means 8 such as a monitor or a printer for reproducing the reproduced image data S3 generated by the image processing means 7; And input means 9 such as a keyboard, a mouse, etc., for inputting data.

【0030】次いで、本実施形態による画像生成装置に
おいて行われる処理について説明する。なお、本実施形
態においては、再生手段8は比較的低解像度のモニタで
あり、オリジナル3次元画像データS0が1024×1024×
1024の解像度である場合に、256×256×256の解像度に
おけるZ=70のスライス面における画像を表示するものと
する。まず、オペレータが入力手段9より画像処理手段
7に対して256×256×256の解像度におけるZ=70のスラ
イス面における画像を表示する旨の入力を行う。これに
より、画像処理手段7は記録媒体5から要求に応じた画
像データを読出す。この画像データの読出は以下のよう
にして行われる。
Next, the processing performed in the image generating apparatus according to the present embodiment will be described. In the present embodiment, the reproducing means 8 is a monitor having a relatively low resolution, and the original three-dimensional image data S0 is 1024 × 1024 ×
When the resolution is 1024, an image on a slice plane of Z = 70 at a resolution of 256 × 256 × 256 is displayed. First, the operator inputs from the input unit 9 to the image processing unit 7 to display an image on a slice plane of Z = 70 at a resolution of 256 × 256 × 256. Thereby, the image processing means 7 reads out the image data according to the request from the recording medium 5. The reading of the image data is performed as follows.

【0031】画像処理手段7は、まず3次元画像ファイ
ルFにおける解像度256×256×256に対応するResolutio
n3にアクセスする。ここで、Resolution3におけるCubeX
YZのストリームとこのストリームに含まれる画像データ
のZ軸方向の値との関係を下記の表2に示す。
First, the image processing means 7 performs a resolutio corresponding to a resolution of 256 × 256 × 256 in the three-dimensional image file F.
Access n3. Here, CubeX in Resolution3
The relationship between the stream of YZ and the value of the image data included in this stream in the Z-axis direction is shown in Table 2 below.

【0032】表2 Zの値 ストリーム 0〜63 Cube??0 64〜127 Cube??1 128〜191 Cube??2 192〜255 Cube??3 したがって、画像処理手段7はZ=70の値を含むCube??1
ストリーム(?はワイルドカード)のキューブのデータ
を全て読出し、このキューブからZ=70となるスライス面
のデータを抽出して再生画像データS3を生成する。そ
して再生手段8はこの再生画像データS3を可視像とし
て再生する。
Table 2 Values of Z Stream 0-63 Cube ?? 0 64-127 Cube ?? 1 128-191 Cube ?? 2 192-255 Cube ?? 3 Therefore, the image processing means 7 calculates the value of Z = 70. Cube ?? 1 including
All the data of the cube of the stream (? Is a wild card) is read, and the data of the slice plane where Z = 70 is extracted from this cube to generate reproduced image data S3. Then, the reproducing means 8 reproduces the reproduced image data S3 as a visible image.

【0033】ここで、従来のように記録媒体5に1024×
1024×1024画素の解像度のオリジナル3次元画像データ
S0をそのまま記録していた場合、全てのオリジナル3
次元画像データS0を読出した後にZ=70のスライス面の
データを抽出し、さらに256×256×256画素の解像度に
縮小して画像を再生していた。これに対して本発明によ
れば、オリジナル3次元画像データS0を多重解像度空
間に変換し、さらに各解像度の多重解像度3次元画像デ
ータS1を複数のキューブに分割しているため、所望と
される解像度における必要なスライス面を含むキューブ
のみを読出せば、必要なスライス面のデータを抽出する
ことができる。したがって、画像処理手段7において作
業を行うためのメモリ容量を大幅に削減することがで
き、さらにはデータの読出しあるいは転送を短時間で行
うことができるため、3次元画像データへのアクセスを
容易かつ高速に行うことができる。
Here, as in the prior art, 1024 ×
If the original three-dimensional image data S0 having a resolution of 1024 × 1024 pixels is recorded as it is,
After reading out the dimensional image data S0, the data of the slice plane of Z = 70 is extracted and further reduced to a resolution of 256 × 256 × 256 pixels to reproduce the image. On the other hand, according to the present invention, the original three-dimensional image data S0 is converted into a multi-resolution space, and the multi-resolution three-dimensional image data S1 of each resolution is divided into a plurality of cubes. By reading only the cube containing the required slice plane at the resolution, the data of the required slice plane can be extracted. Therefore, the memory capacity for performing work in the image processing means 7 can be greatly reduced, and data can be read or transferred in a short time, so that access to three-dimensional image data can be easily and easily performed. Can be done at high speed.

【0034】なお、上記実施形態においては、オリジナ
ル3次元画像データS0を縮小して多重解像度空間に分
解しているが、ウェーブレット変換により多重解像度空
間に分解してもよい。この場合、ウェーブレット基底関
数をオリジナル3次元画像データS0のxyz方向に畳
み込み演算することにより、互いに解像度が異なる複数
の多重解像度3次元画像データS1を得ることができ
る。また、ウェーブレット変換の他、ラプラシアンピラ
ミッド、サブバンド変換等、画像データを多重解像度空
間に分解できれば、いかなる手法をも用いることができ
る。
In the above embodiment, the original three-dimensional image data S0 is reduced and decomposed into a multi-resolution space, but may be decomposed into a multi-resolution space by wavelet transform. In this case, a plurality of multi-resolution three-dimensional image data S1 having different resolutions can be obtained by performing a convolution operation on the wavelet basis functions in the xyz directions of the original three-dimensional image data S0. In addition to the wavelet transform, any method can be used as long as the image data can be decomposed into a multi-resolution space, such as a Laplacian pyramid and a sub-band transform.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態による3次元画像ファイル作
成装置の構成を示す概略ブロック図
FIG. 1 is a schematic block diagram illustrating a configuration of a three-dimensional image file creation device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本実施形態による3次元画像ファイル作成装置
において行われる処理を示すフローチャート
FIG. 2 is a flowchart showing processing performed in the three-dimensional image file creation device according to the embodiment;

【図3】オリジナル3次元画像データを多重解像度空間
に変換する状態を示す図
FIG. 3 is a diagram showing a state in which original three-dimensional image data is converted into a multi-resolution space.

【図4】多重解像度3次元画像データをキューブ分割す
る状態を示す図
FIG. 4 is a diagram showing a state in which multiresolution three-dimensional image data is divided into cubes.

【図5】3次元画像ファイルのファイルフォーマットを
示す図
FIG. 5 is a diagram showing a file format of a three-dimensional image file.

【図6】本実施形態による画像生成装置の構成を示す概
略ブロック図
FIG. 6 is a schematic block diagram illustrating the configuration of an image generation device according to the present embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 3次元画像データ生成装置 2 多重解像度分解手段 3 キューブ分割手段 4 ファイル作成手段 5 記録媒体 7 画像処理手段 8 再生手段 9 入力手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 3D image data generation apparatus 2 Multi-resolution decomposition means 3 Cube division means 4 File creation means 5 Recording medium 7 Image processing means 8 Reproduction means 9 Input means

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 3次元座標上の各点に対応する値を有す
るオリジナル3次元画像データから3次元画像ファイル
を作成する3次元画像ファイル作成方法において、 前記オリジナル3次元画像データを多重解像度空間に変
換して互いに解像度が異なる複数の多重解像度3次元画
像データを得、 該各多重解像度3次元画像データを複数の立方体領域か
らなる立方体画像データに分割し、 前記各多重解像度3次元画像データの解像度と、その解
像度の多重解像度3次元画像データに含まれる前記立方
体画像データとを対応付けて3次元画像ファイルを作成
することを特徴とする3次元画像ファイル作成方法。
1. A three-dimensional image file creating method for creating a three-dimensional image file from original three-dimensional image data having a value corresponding to each point on three-dimensional coordinates, wherein the original three-dimensional image data is stored in a multi-resolution space. Converting, obtaining a plurality of multi-resolution three-dimensional image data having different resolutions, dividing each of the multi-resolution three-dimensional image data into cubic image data including a plurality of cubic regions, And creating a three-dimensional image file by associating the cubic image data included in the multi-resolution three-dimensional image data with the resolution with the three-dimensional image file.
【請求項2】 3次元座標上の各点に対応する値を有す
るオリジナル3次元画像データから3次元画像ファイル
を作成する3次元画像ファイル作成装置において、 前記オリジナル3次元画像データを多重解像度空間に変
換して互いに解像度が異なる複数の多重解像度3次元画
像データを得る多重解像度変換手段と、 該各多重解像度3次元画像データを複数の立方体領域か
らなる立方体画像データに分割する分割手段と、 前記各多重解像度3次元画像データの解像度と、その解
像度の多重解像度3次元画像データに含まれる前記立方
体画像データとを対応付けて3次元画像ファイルを作成
するファイル作成手段とを備えたことを特徴とする3次
元画像ファイル作成装置。
2. A three-dimensional image file creating apparatus for creating a three-dimensional image file from original three-dimensional image data having a value corresponding to each point on three-dimensional coordinates, wherein the original three-dimensional image data is stored in a multi-resolution space. A multi-resolution conversion means for converting to obtain a plurality of multi-resolution three-dimensional image data having different resolutions; a dividing means for dividing each of the multi-resolution three-dimensional image data into cubic image data comprising a plurality of cubic regions; File creating means for creating a three-dimensional image file by associating the resolution of the multi-resolution three-dimensional image data with the cubic image data included in the multi-resolution three-dimensional image data at the resolution. 3D image file creation device.
【請求項3】 3次元座標上の各点に対応する値を有す
るオリジナル3次元画像データから3次元画像ファイル
を作成する3次元画像ファイル作成方法をコンピュータ
に実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ
読取り可能な記録媒体において、 前記プログラムは、前記オリジナル3次元画像データを
多重解像度空間に変換して互いに解像度が異なる複数の
多重解像度3次元画像データを得る手順と、 該各多重解像度3次元画像データを複数の立方体領域か
らなる立方体画像データに分割する手順と、 前記各多重解像度3次元画像データの解像度と、その解
像度の多重解像度3次元画像データに含まれる前記立方
体画像データとを対応付けて3次元画像ファイルを作成
する手順とを含むことを特徴とするコンピュータ読取り
可能な記録媒体。
3. A computer-readable recording program for causing a computer to execute a three-dimensional image file creation method for creating a three-dimensional image file from original three-dimensional image data having a value corresponding to each point on three-dimensional coordinates. In a possible recording medium, the program converts the original three-dimensional image data into a multi-resolution space to obtain a plurality of multi-resolution three-dimensional image data having different resolutions from each other; A procedure of dividing the image into cubic image data composed of a plurality of cubic regions; a resolution of each of the multi-resolution three-dimensional image data; Creating an image file. recoding media.
【請求項4】 3次元座標上の各点に対応する値を有す
るオリジナル3次元画像データから作成された3次元画
像ファイルを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒
体において、 前記3次元画像ファイルは、前記オリジナル3次元画像
データを多重解像度空間に変換して互いに解像度が異な
る複数の多重解像度3次元画像データを得、 該各多重解像度3次元画像データを複数の立方体領域か
らなる立方体画像データに分割し、 前記各多重解像度3次元画像データの解像度と、その解
像度の多重解像度3次元画像データに含まれる前記立方
体画像データとを対応付けて作成されてなることを特徴
とするコンピュータ読取り可能な記録媒体。
4. A computer-readable recording medium which records a three-dimensional image file created from original three-dimensional image data having a value corresponding to each point on three-dimensional coordinates, wherein the three-dimensional image file is Converting the original three-dimensional image data into a multi-resolution space to obtain a plurality of multi-resolution three-dimensional image data having different resolutions; dividing each of the multi-resolution three-dimensional image data into cubic image data comprising a plurality of cubic regions; A computer-readable recording medium which is created by associating the resolution of each of the multi-resolution three-dimensional image data with the cubic image data included in the multi-resolution three-dimensional image data of the resolution.
【請求項5】 請求項1記載の3次元画像ファイル作成
方法により作成された3次元画像ファイルから2次元画
像を生成する画像生成方法であって、 前記2次元画像に必要なデータを含む立方体領域を前記
3次元画像ファイルから読出し、 該読出された立方体領域に含まれるデータに基づいて前
記2次元画像を生成することを特徴とする画像生成方
法。
5. An image generating method for generating a two-dimensional image from a three-dimensional image file created by the three-dimensional image file creating method according to claim 1, wherein a cubic region including data necessary for the two-dimensional image is provided. Read from the three-dimensional image file, and generate the two-dimensional image based on the data contained in the read cubic region.
【請求項6】 請求項2記載の3次元画像ファイル作成
装置により作成された3次元画像ファイルから2次元画
像を生成する画像生成装置であって、 前記2次元画像に必要なデータを含む立方体領域を前記
3次元画像ファイルから読出す読出手段と、 該読出された立方体領域に含まれるデータに基づいて前
記2次元画像を生成する生成手段とを備えたことを特徴
とする画像生成装置。
6. An image generating apparatus for generating a two-dimensional image from a three-dimensional image file created by the three-dimensional image file creating apparatus according to claim 2, wherein the cubic area includes data necessary for the two-dimensional image. An image generating apparatus, comprising: a reading unit that reads the two-dimensional image from the three-dimensional image file; and a generating unit that generates the two-dimensional image based on the data included in the read cubic region.
【請求項7】 請求項1記載の3次元画像ファイル作成
方法により作成された3次元画像ファイルから2次元画
像を生成する画像生成方法をコンピュータに実行させる
ためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な
記録媒体であって、 前記プログラムは、前記2次元画像に必要なデータを含
む立方体領域を前記3次元画像ファイルから読出す手順
と、 該読出された立方体領域に含まれるデータに基づいて前
記2次元画像を生成する手順とを有することを特徴とす
るコンピュータ読取り可能な記録媒体。
7. A computer-readable recording recording a program for causing a computer to execute an image generation method for generating a two-dimensional image from a three-dimensional image file created by the three-dimensional image file creation method according to claim 1. A medium, wherein the program reads a cubic region including data necessary for the two-dimensional image from the three-dimensional image file, and reads the two-dimensional image based on the data included in the read cubic region. Generating a computer-readable recording medium.
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