三维轮廓绘制装置及三维轮廓绘制方法

技术领域

本发明涉及三维轮廓绘制装置及三维轮廓绘制方法。

背景技术

在临床医学中，医生需要阅览大量针对患者的医学扫描图像。伴随着图像处理技术的发展，针对医学扫描图像的医学图像处理技术也在快速发展。在针对医学扫描图像的模型化、图像分割、图像标注、测定等图像处理任务中，有时需要使用扫描图像中指定的目标结构的轮廓(contours)信息。

作为在三维扫描图像中对指定的目标结构的轮廓进行标注的方法，可以举出手动的轮廓标注方法和全自动/半自动的轮廓标注方法。在手动的标注方法中操作者需要在三维扫描图像的每一个二维截面图像中对目标结构的轮廓进行绘制，存在工作量大，耗时长的问题。专利文献1公开了一种半自动的轮廓绘制方法，根据操作者手动标注的目标结构在两端的二维截面图像中的轮廓，通过插值算法生成该两端的截面之间的截面上的目标结构的轮廓。但是，专利文献1的技术直接通过用户标注的轮廓进行插值，并未考虑到被扫描体的器官的解剖学信息，因此存在轮廓的精度不足的问题。此外，已知基于深度学习的全自动的轮廓标注方法，但基于深度学习的方法需要大量已进行轮廓标注的扫描图像进行训练。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：US10586402B2

发明内容

发明要解决的问题

本发明要解决的课题是提供一种三维轮廓绘制装置及三维轮廓绘制方法，能够基于三维扫描图像中的被扫描体的器官的解剖学信息，高效且高精度地生成指定结构的轮廓。

用于解决课题的手段

实施方式的三维轮廓绘制方法，在对于器官的三维扫描图像中，通过作为所述三维扫描图像的第一面方向上的截面图像的多个第一面方向图像以及作为所述三维扫描图像的第二面方向上的截面图像的多个第二面方向图像，绘制指定的目标结构的三维轮廓，包括：初始轮廓绘制步骤，在所述多个第一面方向图像中的起始图像及结束图像中分别绘制所述目标结构的轮廓作为第一初始轮廓及第二初始轮廓；第二面方向轮廓绘制步骤，针对所述多个第二面方向图像的每一个，根据所述第一初始轮廓及所述第二初始轮廓绘制所述目标结构的第二面方向轮廓；第一面方向轮廓生成步骤，根据在所述第二面方向轮廓绘制步骤中绘制的所述第二面方向轮廓，在所述多个第一面方向图像中的所述起始图像及所述结束图像之间的各个所述第一面方向图像中分别生成所述目标结构的第一面方向轮廓；以及三维轮廓生成步骤，根据所述第一初始轮廓、所述第二初始轮廓、所述第一面方向轮廓、所述第二面方向轮廓生成所述目标结构的三维轮廓。

实施方式的三维轮廓绘制装置，在器官的三维扫描图像中，通过作为所述三维扫描图像的第一面方向上的截面图像的多个第一面方向图像以及作为所述三维扫描图像的第二面方向上的截面图像的多个第二面方向图像，绘制指定的目标结构的三维轮廓，具有：初始轮廓绘制单元，在所述多个第一面方向图像中的起始图像及结束图像中分别绘制所述目标结构的轮廓作为第一初始轮廓及第二初始轮廓；第二面方向轮廓绘制单元，针对所述多个第二面方向图像的每一个，根据所述第一初始轮廓及所述第二初始轮廓绘制所述目标结构的第二面方向轮廓；第一面方向轮廓生成单元，根据所述第二面方向轮廓绘制单元绘制的所述第二面方向轮廓，在所述多个第一面方向图像中的所述起始图像及所述结束图像之外的各个所述第一面方向图像中分别生成所述目标结构的第一面方向轮廓；以及三维轮廓生成单元，根据所述第一初始轮廓、所述第二初始轮廓、所述第一面方向轮廓、所述第二面方向轮廓生成所述目标结构的三维轮廓。

发明的效果

本发明的三维轮廓绘制方法及三维轮廓绘制装置，能够基于三维扫描图像中的被扫描体的器官的解剖学信息，高精度地生成目标结构的三维轮廓。此外，能够减少用户的工作量，缩短时间消耗。

附图说明

图1是表示第一实施方式中的三维轮廓绘制装置的结构的一例的图。

图2是表示第一实施方式中的三维轮廓绘制装置进行的三维轮廓绘制方法的流程的一例的图。

图3是表示第一实施方式中的起始图像及结束图像的一个例子的简易示意图。

图4是第一实施方式中的第二面方向图像的一个例子的简易示意图。

图5是用于说明第一实施方式的三维轮廓绘制方法中步骤S400的详细操作的流程图。

图6是用于说明第一实施方式的三维轮廓绘制方法中步骤S500的详细操作的流程图。

图7是表示距离图像的一例的图。

图8是用于说明第一实施方式的三维轮廓绘制方法中的步骤S600的详细操作的流程图。

图9是表示第一实施方式的三维轮廓绘制方法的问题点的图。

图10是表示第二实施方式的三维轮廓绘制方法的流程的一个例子的图。

图11是用于说明第二实施方式的轮廓延伸方法的图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的三维轮廓绘制装置及三维轮廓绘制方法进行说明。

(第一实施方式)

本实施方式的三维轮廓绘制装置，在包含生物器官的三维扫描图像中，绘制指定的目标结构的三维轮廓。本实施方式中的目标结构可以是上述器官中的指定的结构，也可以是上述器官本身。

图1是表示第一实施方式中的三维轮廓绘制装置100的结构的一例的图。第一实施方式中的三维轮廓绘制装置100具有显示部110、输入部120、存储部130、初始设定部140、初始轮廓绘制部150、第二面方向轮廓绘制部160、第一面方向轮廓绘制部170及三维轮廓绘制部180。显示部110、输入部120、存储部130、初始设定部140、初始轮廓绘制部150、第二面方向轮廓绘制部160、第一面方向轮廓绘制部170及三维轮廓绘制部180相互可通信地连接。

显示部110显示各种信息。例如，显示部110显示在轮廓的绘制中使用的三维扫描图像的二维截面图像，并显示用于受理来自用户的输入操作的用户界面，用户界面例如是GUI(Graphical User Interface，图形用户界面)等。例如，显示部110是LCD(LiquidCrystal Display，液晶显示器)或有机EL(Electroluminescence，电致发光)显示器等。

输入部120受理用户的输入操作，将基于受理的输入操作的信号输出给初始轮廓绘制部150。例如，输入部120通过鼠标和键盘、轨迹球、开关、按钮、控制杆、触摸屏等来实现。输入部120例如可以通过麦克风等受理声音输入的用户界面来实现。在输入部120是触摸屏的情况下，显示部110可以与输入部120形成为一体。

存储部130例如通过ROM、闪存、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、HDD(Hard Disc Drive，硬盘)、SSD(Solid State Drive，固态驱动)、寄存器等存储装置来实现。闪存和HDD、SSD等是非易失性的存储介质。这些非易失性的存储介质可以通过NAS(Network Attached Storage，网络附加存储)和外部存储服务器装置等经由网络连接的其他存储装置来实现。其中，上述网络例如包括因特网、WAN(Wide Area Network，广域网)、LAN(Local Area Network，局域网)、运营商终端、无线通信网、无线基站、专用线路等。

在存储部130存储有三维扫描图像。三维扫描图像例如是通过CT(电子计算机断层扫描)成像、超声波成像、MRI(核磁共振成像)等成像技术对人体或动物的部分区域进行扫描得到的。三维扫描图像表示被扫描体的内部结构信息，包含被扫描体的指定的目标结构。

以下，将三维扫描图像作为灰度图像进行说明，但三维扫描图像也可以是RGB图像等彩色图像。在本实施方式中，将三维扫描图像的分辨率设为宽度W×高度H×深度D，三维扫描图像中的每一个体素分别通过灰度表示被扫描体的特定位置上的结构信息。将从三维扫描图像中提取出的任意二维截面上的二维图像称作该三维图像的截面图像。由于三维扫描图像难以在显示器上直接进行显示，因此通常通过二维的截面图像来表示三维扫描图像。例如，可以通过多张位置连续的彼此平行的截面图像来表示三维扫描图像。此外，在三维扫描图像中，对于在扫描中未覆盖到的区域，例如进行填零处理。

初始设定部140向用户提供用于进行初始设定的用户界面，并按照用户的操作分别设定第一面方向、第二面方向、起始图像及结束图像。第一面方向及第二面方向是如水平面、竖直面那样的面方向，第一面方向及第二面方向相互垂直。三维轮廓绘制装置100基于在与第一面方向平行的截面图像及与第二面方向平行的截面图像上绘制目标结构的二维轮廓，生成目标结构的三维轮廓。起始图像及结束图像是与第一面方向平行的截面图像，关于起始图像及结束图像的详细情况在下面进行说明。下面，将起始图像及结束图像之外的与第一面方向平行的截面图像称作第一面方向图像，将与第二面方向平行的截面图像称作第二面方向图像。

初始轮廓绘制部150向用户提供用于在起始图像及结束图像中绘制目标结构的二维轮廓的用户界面，根据用户的绘制操作，生成起始图像中的目标结构的二维轮廓即第一初始轮廓和结束图像中的目标结构的二维轮廓即第二初始轮廓。

第二面方向轮廓绘制部160根据用户绘制的第一初始轮廓及第二初始轮廓，针对每一个第二面方向图像，基于例如LiveWire算法等交互式最短路径算法生成该第二面方向图像中的目标结构的二维轮廓。

第一面方向轮廓绘制部170根据由第二面方向轮廓绘制部160生成的各第二面方向图像中的目标结构的轮廓，生成除起始图像及结束图像外的第一面方向图像中的目标结构的二维轮廓。

三维轮廓绘制部180根据第一初始轮廓、第二初始轮廓、由第二面方向轮廓绘制部160生成的各第二面方向图像中的目标结构的轮廓及由第一面方向轮廓绘制部170生成的各第一面方向图像中的目标结构的轮廓生成目标结构的三维轮廓。

这些构成要素通过由CPU和GPU等硬件处理器执行在存储部130存储的程序(软件)来实现。这些多个构成要素中的一部分或者全部可以通过LSI、ASIC、FPGA等硬件(电路部：circuitry)来实现，还可以通过软件和硬件的协作动作来实现。上述的程序可以预先存储在存储部130中，还可以存储在DVD和CD-ROM等可装卸的存储介质中，通过将存储介质安装至医用图像处理装置100的驱动装置从而从存储介质安装至存储部130。

下面，参照附图对本实施方式的三维轮廓绘制装置100进行的三维轮廓绘制方法的流程进行说明。图2是表示第一实施方式中的三维轮廓绘制装置100进行的三维轮廓绘制方法的流程的一例的图。

在步骤S100中，初始设定部140使显示部110显示用于设定第一面方向及第二面方向的用户界面，用户经由该用户界面，设定任意的面方向作为第一面方向，然后从与该第一面方向垂直的面方向中，设定任意的面方向作为第二面方向。

在步骤S200中，用户从第一面方向图像中选择起始图像及不与该起始图像相邻的结束图像。

在步骤S300中，初始轮廓绘制部150使显示部110显示用于在起始图像及结束图像中绘制目标结构的二维轮廓的用户界面，用户经由该用户界面，分别在起始图像及结束图像中对目标结构的二维轮廓进行绘制，初始轮廓绘制部150根据用户的绘制操作，生成第一初始轮廓及第二初始轮廓。

在步骤S400中，第二面方向轮廓绘制部160针对三维扫描图像中的每一个第二面方向图像，确定第一初始轮廓及第二初始轮廓与该第二面方向图像所在截面的交点。

在步骤S500中，第二面方向轮廓绘制部160针对三维扫描图像中的每一个第二面方向图像，根据该第二面方向图像所在截面与第一初始轮廓及第二初始轮廓的交点，基于LiveWire等交互式最短路径算法生成该第二面方向图像上的目标结构的二维轮廓。

在步骤S600中，第一面方向轮廓绘制部170针对三维扫描图像中的起始图像及结束图像间的每一个第一面方向图像，确定该第一面方向图像与各第二面方向图像上的目标结构的二维轮廓的交点，将由这些交点构成的轮廓作为该第一面方向图像上的目标结构的二维轮廓。

在步骤S700中，三维轮廓绘制部180根据第一初始轮廓、第二初始轮廓、由第二面方向轮廓绘制部160生成的各第二面方向图像中的目标结构的二维轮廓及由第一面方向轮廓绘制部170生成的各第一面方向图像中的目标结构的二维轮廓生成目标结构的三维轮廓。

下面，对应用本实施方式的三维轮廓绘制方法绘制人体肺部的肺叶间裂的轮廓的例子进行说明。

首先，用户基于显示于显示部110的用户界面，设定第一面方向及第二面方向(步骤S100)。

在三维扫描图像是人体的扫描图像的情况下，第一面方向及第二面方向优选是冠状面方向或矢状面方向。如本领域技术人员公知的，对于人体来说，冠状面是沿宽度方向(人体的左右方向)将人体纵切为前后两部分的截面，与高度方向及宽度方向平行且与深度方向正交。矢状面是沿深度方向(人体的前后方向)将人体纵切为左右两部分的截面，与高度方向及深度方向平行且与宽度方向正交。对于本实施方式的三维扫描图像，由于三维扫描图像的分辨率为宽度W×高度H×深度D，因此各矢状面图像是高度H×深度D的二维图像，各冠状面图像是宽度W×高度H的二维图像。

在本例中，假设矢状面方向为第一面方向，冠状面方向为第二面方向。

然后，用户从与矢状面平行的矢状面图像中选择起始图像及不与起始图像相邻的结束图像(步骤S200)。

本实施方式的三维轮廓绘制方法根据用户在起始图像及结束图像上绘制的第一初始轮廓及第二初始轮廓生成目标结构的三维轮廓，因此优选目标结构的轮廓清晰且覆盖范围广的图像作为起始图像及结束图像。此外，本实施方式的三维轮廓绘制方法生成起始图像及结束图像之间的目标结构的三维轮廓，因此起始图像与结束图像间的距离越大，则能够生成更大范围的三维轮廓。另一方面，如果起始图像与结束图像间的距离过大，则可能导致生成的三维轮廓的精度降低，因此需要适当地设定起始图像与结束图像间的距离。

图3是表示第一实施方式中的起始图像及结束图像的一个例子的简易示意图。图4是第一实施方式中的第二方向图像(冠状面图像)的一个例子的简易示意图。图3的(a)示意地示出了起始图像的一个例子，该起始图像位于图4所示的A-A’矢状面。图3的(b)示意地示出了结束图像的一个例子，该起始图像位于图4所示的B-B’矢状面。在图3及图4中，通过虚线表示肺叶间裂的轮廓。

然后，用户基于显示部110显示的用户界面，分别在起始图像及结束图像中绘制肺叶间裂的二维轮廓，初始轮廓绘制部150根据用户的绘制操作，生成第一初始轮廓及第二初始轮廓。(步骤S300)。

第一初始轮廓及第二初始轮廓可以由用户手动绘制，也可以是用户通过辅助软件半自动地绘制的。

然后，第二面方向轮廓绘制部160针对三维扫描图像中的每一个冠状面图像，确定步骤S300中生成的第一初始轮廓及第二初始轮廓与该冠状面图像所在的冠状面的交点(步骤S400)。

图5是用于说明第一实施方式的三维轮廓绘制方法中步骤S400的详细操作的流程图。在图5中，平面SP1表示与起始图像对应的矢状面，平面SP2表示与结束图像对应的矢状面，平面CP3表示任意的冠状面，曲线C1表示第一初始轮廓，曲线C2表示第二初始轮廓。对于任意的冠状面CP3，第二面方向轮廓绘制部160确定冠状面CP3与起始图像所对应的矢状面SP1的交线L1，然后确定该交线L1与第一初始轮廓C1的交点I1，将该交点I1作为冠状面CP3与第一初始轮廓C1的交点。同样地，第二面方向轮廓绘制部160确定冠状面CP3与结束图像所对应的矢状面SP2的交线L2，然后确定该交线L2与第二初始轮廓C2的交点I2，将该交点I2作为冠状面CP3与第二初始轮廓C2的交点。

通过确定第一初始轮廓及第二初始轮廓与冠状面图像所在的冠状面的交点，能够确定出冠状面上位于目标结构上的点，进而能够根据目标结构上的点绘制目标结构的轮廓。

然后，第二面方向轮廓绘制部160针对三维扫描图像中的每一个冠状面图像，判定该冠状面图像中是否包括与第一初始轮廓及第二初始轮廓的交点，对于既包括与第一初始轮廓的交点又包括与第二初始轮廓的交点的冠状面图像，根据该冠状面图像与第一初始轮廓及第二初始轮廓的交点，基于例如LiveWire算法等交互式最短路径算法生成该冠状面图像上的肺叶间裂的二维轮廓(步骤S500)。

图6是用于说明第一实施方式的三维轮廓绘制方法中步骤S500的详细操作的流程图。与图5同样，在图6中，平面SP1表示与起始图像对应的矢状面，平面SP2表示与结束图像对应的矢状面，平面CP3表示任意的冠状面，曲线C1表示第一初始轮廓，曲线C2表示第二初始轮廓，交点I1、I2表示平面CP3与曲线C1、曲线C2的交点。对于任意的冠状面CP3，第二面方向轮廓绘制部160根据冠状面CP3与起始图像所对应的矢状面SP1及结束图像所对应的矢状面SP2的交点I1、I2，通过例如LiveWire算法生成作为该冠状面CP3上的肺叶间裂的二维轮廓的曲线C3。

下面，对通过例如LiveWire算法生成冠状面图像上的肺叶间裂的二维轮廓的方法进行具体说明。首先，对于任意的冠状面图像，第二面方向轮廓绘制部160生成与该冠状面图像对应的距离图像(Distance Map)，距离图像中的每个像素分别与冠状面图像中的像素唯一地对应，距离图像的像素的像素值表示冠状面图像中的像素的位置相对于用户设定的参考位置的距离值。在本实施方式中，将肺内支气管、血管的位置设定为参考位置，距离值是由该像素所在位置与肺内血管、支气管的距离决定的。像素与肺内血管、支气管的距离越近则距离图像中的距离值越低，像素与肺内血管、支气管的距离越远则距离图像中的距离值越高。由于肺叶间裂所在区域的像素距离肺内血管、支气管远，因此对肺叶间裂所在区域的像素赋予低的距离值。图7是表示距离图像的一例图，在图7中通过灰度表示距离图像的像素值，高亮的部分表示肺叶间裂所在的区域。

然后，通过对距离图像进行取相反数操作生成代价(Cost)图像，代价图像中的每个像素分别与冠状面图像中的像素唯一地对应，代价图像中的像素的像素值表示冠状面图像中的像素的代价值。在本实施方式中，代价值是由该像素所在位置与肺内血管、支气管的距离决定的，像素与肺内血管、支气管的距离越近则代价图像中的代价值越高，像素与肺内血管、支气管的距离越远则代价图像中的代价值越低。由于肺叶间裂所在区域的像素距离肺内血管、支气管远，因此对肺叶间裂所在区域的像素赋予低的代价值，距离图像及代价图像可以通过LiveWire算法中的距离图像及代价图像计算方法生成，当然也可以根据上述距离值、代价值的规则通过其他基于交互式最短路径的算法得到，在此不再详述。

在本实施方式中，根据扫描图像中的解剖学信息生成与该扫描图像对应的代价图像，然后根据该代价图像通过LiveWire算法生成目标结构的轮廓，由于该方法对于图像中轮廓区域非常敏感，易于捕捉轮廓所在位置，因此能够利用扫描图像中的解剖学信息自动且高精度地生成目标结构的轮廓。

在获得了针对冠状面图像的代价图像后，第二面方向轮廓绘制部160以该冠状面图像与第一初始轮廓的交点为起点、以该冠状面图像与第二初始轮廓的交点为终点，在代价图像中寻找连接起点与终点的路径中累积代价最小的路径。由于上述起点及终点是第一初始轮廓及第二初始轮廓上的点，因此起点及终点位于肺叶间裂所在的区域。此外，由于代价图像中位于肺叶间裂区域的点的代价值相比其他部分更低，因此最短路径是从起点开始，沿着肺叶间裂到达终点的路径。该路径所包含的所有像素点，构成该冠状面图像中的肺叶间裂的二维轮廓。

对于判断为既包括与第一初始轮廓的交点又包括与第二初始轮廓的交点的所有冠状面图像重复进行上述步骤S500的操作，获得各冠状面图像上的肺叶间裂的二维轮廓。

在本实施方式中，不仅生成目标结构在第一面方向上的轮廓，还生成目标结构在第二面方向上的轮廓，因此用户能够在相互垂直的两个方向上观察目标结构的轮廓。

然后，第一面方向轮廓绘制部170针对三维扫描图像中的起始图像及结束图像间的每一个矢状面图像，确定该矢状面图像与各冠状面图像上的肺叶间裂的二维轮廓的交点，将由这些交点构成的轮廓作为该矢状面图像上的肺叶间裂的二维轮廓(步骤S600)。

图8是用于说明第一实施方式的三维轮廓绘制方法中的步骤S600的详细操作的流程图。在图8的(a)中，平面SP4表示任意的矢状面，平面CP5表示位于三维扫描图像的一端的冠状面。首先，第一面方向轮廓绘制部170对于任意的矢状面SP4，确定该矢状面SP4与位于三维扫描图像的一端的冠状面CP5上的肺叶间裂的二维轮廓的曲线C4的交点I3，记录该交点I3所对应的像素。确定交点的方法与在步骤S500中说明的方法相同，因此省略详细的说明。然后，第一面方向轮廓绘制部170从三维扫描图像的一端起至三维扫描图像的另一端为止，按顺序确定该矢状面SP4与每一个冠状面上的肺叶间裂的二维轮廓的曲线的交点，由这些交点所对应的像素构成该矢状面SP4的矢状面图像中的肺叶间裂的二维轮廓。图8的(b)示出了从三维扫描图像的一端起至三维扫描图像的中间部分为止的冠状面与该任意的矢状面SP4的交点所构成的轮廓。图8的(c)示出了从三维扫描图像的一端起至三维扫描图像的另一端为止的冠状面与该任意的矢状面SP4的交点所构成的轮廓，即该矢状面SP4的矢状面图像上的肺叶间裂的二维轮廓C5。

对于所有矢状面图像重复进行上述步骤S600的操作，获得各矢状面图像上的肺叶间裂的二维轮廓。

在本实施方式中，不仅生成目标结构在第一面方向上的轮廓，还生成目标结构在第二面方向上的轮廓，因此用户能够在相互垂直的两个方向上观察目标结构的轮廓。

然后，三维轮廓绘制部180根据第一初始轮廓、第二初始轮廓、由第二面方向轮廓绘制部160生成的各冠状面图像中的肺叶间裂的二维轮廓及由第一面方向轮廓绘制部170生成的各矢状面图像中的肺叶间裂的二维轮廓生成肺叶间裂的三维轮廓(步骤S700)。

S700中根据第一初始轮廓、第二初始轮廓、各冠状面图像中的肺叶间裂的二维轮廓及各矢状面图像中的肺叶间裂的二维轮廓生成肺叶间裂的三维轮廓的具体操作可以采用本领域公知的通过互相垂直的方向上的二维轮廓生成三维轮廓的任意方法来实现，并非本发明的重点，其详细说明省略。

根据本实施方式，基于LiveWire算法等交互式最短路径算法生成第二面方向图像上的目标结构的二维轮廓，因此能够基于三维扫描图像中的被扫描体的器官的解剖学信息，高精度地生成目标结构的三维轮廓。

此外，根据本实施方式，用户仅需要绘制第一初始轮廓及第二初始轮廓就能够生成三维扫描图像中的目标结构的三维轮廓，因此能够减少用户的工作量，缩短时间消耗。

(第二实施方式)

通过第一实施方式的三维轮廓绘制方法，能够自动且高精度地生成扫描图像中的目标结构的轮廓。但是，在第一实施方式中，由于只对既包括与第一初始轮廓的交点又包括与第二初始轮廓的交点的冠状面图像绘制目标结构的轮廓，因此如果起始图像和结束图像中的目标结构的轮廓过短，则用于进行目标结构的绘制的第二面方向图像过少，不能绘制出目标结构的完整的轮廓。

图9是表示第一实施方式的三维轮廓绘制方法的问题点的图。图9的(a)表示存在问题的起始图像，在该起始图像中，由于肺部存在部分缺失的情况，因此肺叶间裂的轮廓很短，且是不连续的。图9的(b)表示结束图像，图9的(c)示出了通过该起始图像及结束图像自动生成的中间图像上的肺叶间裂的轮廓。由于起始图像中肺叶间裂的轮廓并未覆盖肺部区域的中央部分，因此在中间图像中只生成了肺叶间裂的部分轮廓。

为此，在本发明的第二实施方式的三维轮廓绘制方法中，在获得第一面方向轮廓后，首先对该第一面方向轮廓进行延伸，然后使用延伸后的第一面方向轮廓进行三维轮廓绘制。

即，本发明的第二实施方式的三维轮廓绘制方法还包括：第一面方向轮廓延伸步骤，针对所述第一面方向轮廓，根据所述第一初始轮廓及所述第二初始轮廓的端点对该第一面方向轮廓进行延伸，并且，在所述三维轮廓绘制步骤中，使用延伸后的所述第一面方向轮廓取得所述目标结构的三维轮廓。

下面，对第二实施方式的三维轮廓绘制方法进行说明，在第二实施方式中，以与第一实施方式的不同之处为中心进行说明，对与第一实施方式的共同之处省略说明。在第二实施方式的说明中，对与第一实施方式相同的部分标注相同的标号进行说明。

图10是表示第二实施方式的三维轮廓绘制方法的流程的一个例子的图。第二实施方式的图像分割方法与第一实施方式相比，在步骤S600与步骤S700之间还具有步骤S601。

在步骤S601中，第一面方向轮廓绘制部170针对第一面方向图像上的目标结构的二维轮廓进行延伸。具体地说，第一面方向轮廓绘制部170在目标结构的二维轮廓的大致行进方向的前方确定延伸点，根据该延伸点与目标结构的二维轮廓的端点，通过LiveWire算法生成延伸的轮廓。

下面，参照附图对延伸矢状面图像中的肺叶间裂的轮廓的例子进行说明。图11是用于说明第二实施方式的轮廓延伸方法的图。

首先，计算作为延伸对象的矢状面图像与起始图像的距离，将该距离设为距离d

然后，确定延伸图像中的肺叶间裂的轮廓的端点X

然后，根据端点X

然后，将直线L

然后，确定第一初始轮廓及第二初始轮廓的端点在延伸图像上的投影P

然后，在从X

然后，计算从P’

然后，通过公式(1)计算X

X

然后，以X

根据本实施方式，能够获得目标结构的完整的三维轮廓。

(变形例)

在以上的实施方式中，使用LiveWire算法计算最短路径，但也可以替代LiveWire算法而使用其他的交互式最短路径算法计算最短路径。

在以上的实施方式中，将第一面方向设为矢状面方向，将第二面方向设为冠状面方向而进行了说明，但也可以将第一面方向设为冠状面方向，将第二面方向设为矢状面方向。此外，第一面方向和第二面方向也可是将矢状面方向和冠状面方向倾斜所得的方向。

在以上的实施方式中，第二面方向图像是与第二面方向平行的截面图像。但是，第二面方向图像还可以包括与第二面方向大致平行的截面图像。