DE3518280A1 - Sichtanzeigeanordnung - Google Patents

Description

Sichtanzeigeanordnung

Die Erfindung bezieht sich auf Anordnungen zur Erzeugung von Bildern aus Daten für die Rastervideosichtanzeige, und insbes. auf die Verbesserung der Vielseitigkeit und Flexibilität derartiger Anordnungen, die den Betrachtungsschirm in Bilder aufteilen, um die Möglichkeit einer Mehrfachbildbetrachtung zu erhalten.

Abbildungsanordnungen der hier zugrundeliegenden Art, z.B. medizinische Abbildungsanordnungen, die verwendet werden, um Bilder für die medizinische Diagnostik zu erhalten, erfassen Daten, verarbeiten die Daten und verwenden die verarbeiteten Daten zur Erzielung von Bildern auf einem Videofilm unter Verwendung von Rastersichtanzeigemethoden.

Die vielseitige Verwendbarkeit der Anordnung zur Erzielung * des Sichtanzeigebildes ist für diagnostische Zwecke von <

großer Bedeutung. Beispielsweise lassen sich mit nahezu *- allen Anordnungen "Vielfach-Bilder", d.h. mehr als ein Bild auf einmal, gleichzeitig auf dem Videoschirm erzielen. Diese Art der Mehrfachbild-Sichtanzeige wird häufig als "Schirmteilung" bzw. Tricküberblendung (split screen operation) bezeichnet. Die Bilder können z.B. aus unterschiedlichen Abschnitten des Körpers stammen oder Bilder unterschiedlicher Größe des gleichen Abschnittes sein, oder aber Ansichten der gleichen Abschnitte zu unterschiedlichen Zeitpunkten. Ein Teil des Schirmes kann zur Darstellung eines Reports (in Form von Diagrammen, Text, usw.) verwendet werden, der auf die anderen Bilder bezogen ist, die auf anderen Teilen des Schirmes dargestellt werden.

In der Verarbeitungsanordnung, im Speicher und in der Sichtanzeigesteueranordnung können an den Bildern viele Funktionen durchgeführt und viele Arbeitsvorgänge vorgenommen werden. Bilder werden gezoomt, verkleinert, in Kine-Betriebsarten dargestellt, in Teilen subtrahiert usw. Die heutzutage

verfugbaren Abbildungsmethoden und Anordnungen sind jedoch nicht vielseitig anwendbar, soweit es die Sichtanzeige einer verhältnismäßig großen Anzahl von Bildern (mehr als vier) auf einem Videoschirm betrifft. Während viele Anordnungen einen Schirmunterteilungsvorgang zulassen, sind sie sehr beschränkt und inflexibel.

Bei bekannten Anordnungen basiert die Möglichkeit der Schirmteilung im allgemeinen auf einer der folgenden Techniken:

a) Die Kombination von anzuzeigenden Bildern wird durch Softwaresteuerung im Sichtanzeigespeicher gespeichert. Die Lage, die Größe und andere Sichtanzeigeparameter für jedes der Bilder werden während der Verarbeitung berücksichtigt, und das auf diese Weise redigierte Bild wird in einen entsprechenden Teil des Sichtanzeigespeichers eingeführt. Die für die Sichtanzeige verwendete Hardware ist nur

% erforderlich, um das vollständig redigierte Bild darzu-

<· stellen, und es werden keine Hardwaresteuerungen verwendet

» oder benötigt, die die Schirmteilung betreffen.

b) In die Sichtanzeigeanordnung ist Hardware eingebaut, die eine feste Unterteilung der Schirmfläche (z.B. ein Viertel) ergibt. Jeder dieser Teilsichtanzeigen ist ein Attribut-Steuerparameter zugeordnet. Damit steht eine selektive Steuerung der Teilsichtanzeigeparameter zur Verfügung, z.B. ein Hinweis auf die Bildadresse, die Priorität der Sichtanzeige (Bild, Overlay und alphanumerische Zeichen).

Vorstehende bekannte Techniken sind durch erhebliche Beschränkungen charakterisiert. Während eine auf Software basierende Anordnung der Methode (a) in allen Sichtanzeigeparametern extrem flexibel ist, macht sie eine umfangreiche Softwareverarbeitung erforderlich, wenn Änderungen im Layout oder in einem anderen Sichtanzeigeparameter erforderlich sind. Somit ist die Ansprechdauer normalerweise für inter- * . aktive Anordnungen unzulänglich. Diese vorbeschriebene

Software-Methode erfordert auch eine höhere Speicherkapazität, da sowohl die ursprünglichen Bilder als auch die redigierten Bilder im Speicher gespeichert werden müssen, so daß die Größe des Speichers dupliziert wird.

Die auf Hardware basierende, mit geteiltem Schirm (split screen) arbeitende Anordnung (nach dervorbeschriebenen Methode b)) ist durch einen komplementären Satz von charakteristischen Eigenschaften gekennzeichnet. Beispielsweise ist die Ansprechzeit praktisch sehr gering, so daß sie für interaktiven Betrieb geeignet ist (unter "interaktivem Betrieb" wird hierbei die Fähigkeit der Abbildungsanordnung verstanden, die Bilder in Abhängigkeit von Befehlen vom Operator der Anordnung auf einer Echtzeitbasis zu variieren), ihr fehlt jedoch praktisch jede vielseitige Verwendbarkeit.

Es ist jedoch erwünscht, die Verwendbarkeit der Schirmteilungsvorgänge soweit zu erhöhen, daß alle Vorteile der beiden bekannten, vorbeschriebenen Verfahren ohne ihre Nachteile erzielt werden können, d.h.:

Der unterteilte Schirm kann in eine große Anzahl von Teilsichtanzeigen zerlegt werden,

die Unterteilungen des Schirmes stehen auf einfache und rasche Weise zur Verfügung, so daß die Anzahl von Bildern, ihre Form sowie ihre Begrenzungen und die Position der Bilder augenblicklich im Laufe einer interaktiven Betrachtung der Bilder geändert werden können,

wenn der Schirm unterteilt ist, weist jede Teilsichtanzeige einen unabhängigen Satz von Sichtanzeigeparametern auf, z.B. Adressenhinweis, Zoomfaktor, Interpolationssteuerung, Schreib

spirale (scroll), Fensteranzeige (windowing), usw., die Sichtanzeigeparameter stehen dynamisch mit Videogeschwindigkeiten zur Verfügung; solange Hardware zur Durchführung der Bildverarbeitungsschritte mit Videogeschwindigkeit zur Verfugung steht, kann dieser Verarbeitungsschritt somit auf die Teilsichtanzeigen angewendet werden, die in jedem Augenblick aufgefrischt werden, wenn der Elektronenstrahl die Sichtanzeige abtastet.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei digitalen Sichtanzeigeanordnungen extrem vielseitig verwendbare und flexible Teilschirraeigenschaf ten zu erzielen.

Gemäß der Erfindung wird dies bei einer Bildsichtanzeigeanordnung, bei der eine Videosichtanzeigevorrichtung verwendet wird, die Teilschirmeigenschaften hat, erreicht durch eine Sichtanzeigespeichervorrichtung zur Speicherung der Daten, die zum Aufbau der angezeigten Bilder verwendet werden,

eine Bezeichnungsvorrichtung zur Bezeichnung von Teilen der Sichtanzeigefläche der Videosichtanzeigevorrichtung als Teilsichtanzeigeflächen,

eine Steuervorrichtung zum Auslesen bezeichneter Bilder für die Sichtanzeige, und

eine zugeordnete Vorrichtung zur Änderung des Inhalts der Bezeichnungsvorrichtung, wodurch die Teilsichtanzeigefläche geändert wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Speicherung der Sichtanzeigeparameter für jede Teilsichtanzeige zusammen mit einer Füllvorrichtung, die die Speichervorrichtung mit neuen Sätzen von Parametern füllt, sowie eine Vorrichtung zum dynamischen Auslesen der Parameter für die Steuerung der wiederaufgefrischten Sichtanzeige vorgesehen.

Mit der Erfindung wird ferner eine Vorrichtung zur Steuerung der Arbeitsweise der Anordnung vorgeschlagen, die mit der Gesamtauslegung der Sichtanzeige und dem geteilten Schirm konsistent ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird eine Datenübertragungsvorrichtung vorgeschlagen, die zum Übertragen von Daten aus dem Sichtanzeigespeicher in die Sichtanzeigevorrichtung verwendet wird. Diese Datenübertragungsvorrichtung weist die Bezeichnungsvorrichtung zur Bezeichnung von Teilen der Sichtanzeigefläche der Videosichtanzeigevorrichtung als

Teilsichtanzeigeflächen sowie eine Richtvorrichtung, die Daten aus dem Speicher in eine spezifizierte Teilsichtanzeigefläche aus irgendeinem Teil des Speichers richtet, auf.

Die Datenübertragungsvorrichtung besitzt eine zweckgebundene Hardware mit einer Teilsichtanzeigekarte (subdisplay map) einschließlich einer Hilfsspeichervorrichtung und einer Steuer-Hardware, um die Zeiger auf den ursprünglichen Speicher zu bewegen, wie durch die Teilsichtanzeigekarteninformation bestimmt wird. Zusätzlich legt die Steuer-Hardware die in der Teilsichtanzeige durchzuführenden Funktionen, z.B. das Zoomen, Filmen usw. fest oder wird zur Auswahl dieser Funktionen verwendet.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeig€:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer bekannten Sichtanzeige-Abbildungsanordnung mit geteiltem Schirm,

Fig. 2 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Sichtanzeige-Abbildungsanordnung mit geteiltem Schirm einschließlich der erfindungsgemäßen Datenübertragungsvorrichtung, und

Fig. 3 ein Blockschaltbild der erfindungsgeir-äßen Datenübertragungsvorrichtung .

Die bekannte Sichtanzeige-Abbildungsanordnung 11 mit geteiltem Schirm nach Fig. 1 weist eine Bilddatenquelle, z.B. einen Sichtanzeigespeicher 12 auf. Wo die Daten im Speicher entstanden sind, ist für vorliegende Erfindung nicht entscheidend. Die Daten im Speicher 12 werden zum Erzeugen von Bildern auf dem Rastervideomonitor 13 unter Steuerung der Steuervorrichtung 14 verwendet. Die Steuervorrichtung 14 weist eine Vorrichtung zur Steuerung der Lage der Sichtanzeige und der Teilsichtanzeige in einem kartesischen XY-Koordinatensystem auf. Insbesondere sind X-und Y-Steuerungen 16 und 17 dargestellt.

'■'■■.' Die X- und Y-Steuerungen arbeiten in Verbindung mit einem festen Teilschirm-Grenzdetektor 18 und einem zugeordneten

" Parameterregister 19. Ein Adressengenerator 21 weist einen Eingang aus dem Grenzdetektor 18 auf und ist mit dem Sichtanzeigespeicher 12 so gekoppelt, daß die Sichtanzeige

'"■ innerhalb der umschriebenen Grenzen liegt. Die Steuereinheit 14 ist mit der interaktiven Steuerung 14" der Anordnung über eine Leitung 15 verbunden und das Parameterregister nimmt

', einen Eingang über die Leitung 20 auf.

Die von der Steuereinheit 14 ausgeübte Steuerung ist streng begrenzt, wie in Fig. 1 gezeigt. Insbesondere sind, wie mit Blöcken 18 und 19 dargestellt, die Grenzbestimmungen des geteilten Schirmes fest und die Teilschirmparameter sind ebenfalls fest, entweder durch Hardware, die in die Steuerschaltung eingeschaltet ist, oder durch Software-Steuerung. Die Grenzbestimmung und der Parameter werden in den Sichtanzeigespeicher an der Adressengeneratorsteuerung 21 eingeführt.

ς. Bei derartigen Teilschirmanordnungen war die Operatorzwischenwirkung minimal. Der Operator konnte innerhalb einer relativ begrenzten Möglichkeit die Anzahl von Teilsichtan-

., zeigen, die gleichzeitig zur Anzeige kamen, wählen. Jedoch werden die Form und die Position der Teilsichtanzeigen gleichzeitig dargestellt, sind vorbestimmt und fest. Die Lage des Bildes in der Teilsichtanzeige kann auch von der Lage der Daten im Speicher abhängen. Die Zoom-und Fenstereigenschaften waren im allgemeinen auf alle Teilsichtanzeigen anwendbar, anstatt daß Steuerungen, die sich auf die Teilsichtanzeige bezogen, unabhängig voneinander vorgesehen waren.

Die 'reilschirm-Bildsichtdarstellanordnung 22 nach Fig. 2 zeigt die vielseitige Verwendbarkeit der Anordnung nach der Erfindung. Die Anordnung 22 weist eine Bilddatenquelle auf, die als Sichtanzeigespeicher 12 gezeigt ist. Wenn bestimmte Einheiten die gleiche Funktion wie die Einheiten nach Fig. erfüllen, sind diese Teile mit dem gleichen Bezugszeichen versehen. Die Steuereinheit 14 weist ebenfalls X- und

Y-Positionssteuerungen 16 und 17 auf. Bei der Anordnung 22 sind die Grenzen der Teilsichtanzeigen nicht fest. Stattdessen ist eine Teilsichtanzeigekartenvorrichtung, z.B. ein Speicher mit direktem Zugriff (RAM) 23 vorgesehen, der zusammen mit einer variablen Teilsichtanzeigeparametervorrichtung, z.B. einem RAM 24, arbeitet.

Die Kartenvorrichtung (map means) ergibt eine Korrespondenz zwischen den Elementen der ankommenden Daten und der Datenelemente, die für die Sichtanzeige erforderlich oder erwünscht sind. Die RAM-Karte ist in idealer Weise durch Sichtanzeige programmierbar.

Die Steuerung 14 nimmt Instruktionen auf der Sammelleitung 15 aus einer interaktiven Vorrichtung (nicht dargestellt), z.B. einer Tastatur, einem Berührungssystem, einem Steuerhebel und dergl. auf. Die Instruktionen werden normalerweise über einen Prozessor übertragen.

Die Karten-RAM-Einheit 23 (map RAM unit) ist ebenfalls aus der interaktiven Einheit über Leiter 15, 15a und 26 gesteuert. Die Parameter in der RAM-Einheit 24 sind ebenfalls durch Teilsichtanzeige aus der interaktiven Einheit über Leiter 15, 15a und 27 variabel. Die Teilsichtanzeigeparameter-RAM-Einheit 24 ist mit der Adressensteuereinheit 21 über die Leitung 28 gekoppelt.

Eine zusätzliche Bildverarbeitung kann durch die Verarbeitungsoptionseinheit 29 erzielt werden, die mit der Teilsichtanzeige der Parameter-RAM-Einheit 24 über die Leitung 31 gekoppelt ist. Die Verarbeitungseinheit 29 wirkt auf die Daten zwischen dem Speicher 12 und dem Videomonitor 13 ein.

In Fig. 3 sind die RAM-Einheiten 23 und 24, die bei 25 miteinander verbunden sind, so dargestellt, daß hervorgehoben wird, daß die Anzahl von Teilsichtanzeigebildern, die Größe der Teilsichtanzeigebilder und die Lage der Teilsichtanzeigebilder eindeutig durch Steuersignale gesteuert werden kann, die aus der interaktiven Steuervorrichtung aufgenommen

v;erden. Der Operator der Anordnung, der die interaktive Steuervorrichtung verwendet, gibt die entsprechende Teil-Sichtanzeigezahl ein, in der der spezielle XY-Block zur Einheit 23 für jede aufgenommene XY-Koordinaten-Blockinformation gehört. Die Teilsichtanzeigeparameter werden ferner von dem Operator gesteuert, der Steuersignale in die RAM-Einheit eingibt, um die jeweilige Teilsichtanzeige, die durch · die Einheit 23 bezeichnet ist, zu steuern. Die Anordnung ist in der Lage, so schnell zu reagieren, daß Ströme von Daten wie auch Daten im Speicher beeinflußt werden können.

Beispielsweise kann der Operator entscheiden, daß der Teil des Bildes in dem oberen rechten Abschnitt des Speichers in den unteren linken Teil des Schirmes des Monitors gezoomt werden soll. Der Operator speist die RAM-Einheit 23 mit XY-Information, die festlegt, wo die Teilsichtanzeige abgebildet werden soll. Die in den RAM 24 eingeführt Information legt die Adresse der zu verwendenden Daten fest, ferner auch, welche Verarbeitungsoptionen bewirkt werden sollen. Es wird somit eine extrem vielseitig anwendbare Mehrfachbildan-Ordnung mit einer Vorrichtung zum unabhängigen Steuern eines jeden der Mehrfachbilder erzielt. Die Anordnung benötigt ein Minimum an Zeit- und Geräteaufwand.

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Claims (13)

Patentansprüche:

1. Abbildungssichtanzeigeanordnung mit geteiltem Schirm, gekennzeichnet durch

eine die Abbildungsdaten erzeugende Vorrichtung, eine Vorrichtung zur Erzeugung von Bildern aus diesen Daten,

eine Vorrichtung zur übertragung dieser Daten in die Bilderzeugungsvorrichtung,

eine Vorrichtung zum Bezeichnen von Teilschirm-Teilsichtanzeigebildern dieser Daten, und eine Hardware zum individuellen Steuern eines jeden der Teilschirm-Teilsichtanzeigebilder mit einem unabhängigen Satz von Parametern.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hardware eine Kartierungsvorrichtung (map means) aufweist, die unregelmäßig geformte Teilsichtanzeigen ergibt.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ^ Parameter Sichtanzeigeparameter sind.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Parameter Kartierungsparameter (map parameter) sind.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hardware eine Vorrichtung aufweist, die geänderte Parameter aufnimmt.

6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zum Auslesen der Parameter aus der Hardware v/ährend eines Wiederauffrischzyklus des jeweiligen davon gesteuerten Teilschirmbildes vorgesehen ist.

7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Speichervorrichtung die Bilddaten ergibt, daß die Hardware in die Datenübertragungsvorrichtung eingeschlos-

sen ist, und daß eine Vorrichtung vorgesehen ist, die die ■'l Teilsichtanzeigebilddaten in spezielle Teilsichtanzeige-

>: flächen aus einem Teil der Speichervorrichtung richtet.

Λ-

8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Erfassungsvorrichtung die Ströme von Bilddaten erzeugt.

;

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die

Übertragungsvorrichtung einen ersten RAM mit Teilsichtan-.: zeige-Bildparametern und einen zweiten RAM mit Sichtanzei-

• geparametern aufweist.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste RAM programmierbar ist.

11. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß \ der zweite RAM programmierbar ist.

f

12. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß

":. der zweite RAM programmierbar ist.

13. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der erste RAM programmierbar ist.