JP3378373B2 - 画像表示装置 - Google Patents
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Description
示装置に関する。
の代用を期待されて登場したCRTディスプレイであっ
たが、現在のところフィルムをシャーカステンで表示す
るのと同等の表示能力をCRTディスプレイに要求する
ことは不可能であり、フィルムの代用という当初の期待
は稀薄になっている。しかし、ディジタル技術の発展に
伴って、拡大表示、ガンマ特性の選択、関心領域の抽
出、エッジ強調、空間周波数の選択による強調処理等の
各種画像処理によりフィルムからは得られない独自の情
報を提供できることから、フィルムと併用されることが
多い。
力光の強度(またはイメージインテンシファイアの入射
X線の強度)に対して比例していることが、医用画像に
限らず、CRTディスプレイ実用化の観点から重要なこ
とである。このための周知技術として、ガンマ補正があ
る。通常、CRTの格子に加える電圧に対して発光強度
は、ガンマカーブとして表される非線形の特性を持って
いる。ガンマ補正は、カメラからの入力電圧に対してそ
の平方根に比例した電圧をCRTの格子に加えること
で、CRTの発光強度をカメラの入力光の強度に比例さ
せる技術である。
がオフセットの状態(最も暗い状態)でもCRT表面に
は一定の明るさが存在する。したがって、CRTの発光
強度が、この明るさ以下の部分では、コントラストが付
かないことになる。この問題に対して、SMPTEと呼
ばれる段階的な濃度変化のある試験画像を表示し、CR
Tに装備されている表示濃度や明るさ(明度)の調整ツ
マミを操作することで対処しているが、この方法は、専
門の技術者を必要とするばかりでなく、単に表示濃度や
明るさを全体的にシフトするのみで、結果的にコントラ
ストを低下させてしまう。
に対処すべくなされたもので、その目的は、照明環境に
応じた適当なコントラストで画像を表示することができ
る画像表示装置を提供することである。
像データを記憶する画像記憶手段と、前記画像記憶手段
に記憶されている画像データを輝度変換する輝度変換手
段と、前記輝度変換手段で輝度変換された画像データを
表示する画像表示手段とを具備し、前記輝度変換手段
は、前記画像表示手段の出力光が最も暗いときの前記画
像表示手段の表面明度を最低出力とするように前記画像
データを輝度変換することを特徴とする画像表示装置で
ある。本発明の第2局面は、画像データを記憶する画像
記憶手段と、前記画像記憶手段に記憶されている画像デ
ータを輝度変換する輝度変換手段と、前記輝度変換手段
で輝度変換された画像データを表示する画像表示手段
と、各々が濃度の異なる複数の像領域を有し、背景濃度
が互いに相違する複数の基準画像を記憶する記憶手段
と、前記画像表示手段に表示された前記複数の基準画像
各々に対して、オペレータが識別可能な特定の像領域を
指定するための入力手段とを具備し、前記輝度変換手段
は、前記入力手段を介して指定された像領域各々の濃度
と各々対応する背景濃度との関係に基づいて前記画像デ
ータを輝度変換することを特徴とする画像表示装置であ
る。
を輝度変換するので、照明環境に応じた適当なコントラ
ストで画像を表示することができる。
置の一実施例を説明する。 (第1実施例)図1は第1実施例に係る画像表示装置の
ブロック図である。データ/制御バス1に、CPU2、
輝度変換手段3、測光手段4、画像表示手段としての陰
極線管(CRT)5、CRT特性データメモリ6、画像
メモリ7、表示メモリ8が接続される。画像メモリ7に
は、X線診断装置やX線コンピュータトモグラフィ装置
やガンマカメラや磁気共鳴イメージング装置等のモダリ
ティで発生され、CRT5に表示して読影に供されるべ
き画像のディジタルデータ(画像データという)が記憶
される。なお、この画像データは、既にガンマ補正を受
けているものとする。画像メモリ7の画像の各ピクセル
データは、輝度変換手段3で変換係数と掛け合わされて
輝度変換(ピクセル値変換)される。
タは、表示メモリ8に一旦記憶される。表示メモリ8か
らCRT5の表示走査方式に応じて各ピクセルデータが
順次CRT5に読み出される。ピクセルデータはCRT
5内でアナログ信号に戻され、このアナログ信号は輝度
変調信号(電圧)として制御格子又は陰極に印加され
る。
に固有のCRT特性データが記憶される。CRT特性デ
ータとは、CRT5の電気/光変換特性を表すデータで
あり、具体的にはCRT5に供給されるピクセル値(正
確にはこのピクセル値に応じた輝度変調電圧)の変化に
対するCRT5の出力明度(発光強度)の変化を表すデ
ータである。なお、このCRT特性データとしては、C
RT5に固有のデータでなくても、一般的なCRTの特
性データであってもよい。
込まれる。CPU2は、このCRT特性データを用い
て、ピクセル値の変化に対してCRT5の出力明度が比
例する実用域の最低ピクセル値Bmin と、最高ピクセル
値Bmax を求める。CRT特性データメモリ6には、C
RT特性データに代えて、あらかじめ計算した最低ピク
セル値Bmin と、最高ピクセル値Bmax のデータを記憶
するようにしてもよい。
すように、CRT5の蛍光面の表面明度を測光するよう
にその受光面をCRT5の蛍光表面に向けて配置され
る。CPU2は、CRT5に供給されるピクセル値がゼ
ロ、つまり輝度変調電圧がオフセットの状態(最も暗い
状態)におけるCRT5の表面明度を、測光手段4から
の出力に基づいて認識する。この状態でのCRT5の表
面明度とは、この明度以下ではコントラストが付かない
ことを意味し、以下最低明度と称する。
この最低明度に対応するピクセル値Bmin'を特定する。
CPU2は、このピクセル値Bmin'と実用域の最低ピク
セル値Bmin とを比較し、Bmin'がBmin より大きいと
き、実用域をBmin'からBmax までの範囲に修正し、一
方、Bmin'がBmin より小さいとき、実用域をBminか
らBmax までの範囲のまま修正しない。
換後の全てのピクセル値が実用域内に入るように、且つ
実用域を最大限活用してコントラストを最大限高めるよ
うに、実用域に基づいて輝度変換手段3の変換係数Kを
求める。この変換係数Kは、CPU2から輝度変換手段
3に送られ、画像メモリ7からのピクセル値に掛け合わ
されて輝度変換される。輝度変換された画像データは、
表示メモリ8を介して、CRT5に送られ、表示され
る。
PU2を主体とする実用域決定の処理手順のフローチャ
ートが示されている。図4にはCRT特性が示されてい
る。図5には実用域の修正の前後における輝度変換特性
の変化が示されている。まず、ステップS1で、CRT
特性データメモリ6からCRT特性データがCPU2に
取り込まれる。そして、ステップS2で、CPU2によ
り、CRT特性データに基づいてCRT入力ピクセル値
の変化に対してCRT5の出力明度が比例する実用域の
最低ピクセル値Bmin と、最高ピクセル値Bmax とが求
められる。CRT特性データメモリ6にCRT特性デー
タが変化曲線として記憶されている場合には、微分値を
しきい値処理することにより、最低ピクセル値Bmin と
最高ピクセル値Bmax とを求める。CRT特性データメ
モリ6にCRT特性を示す変化曲線が量子化された状態
で、つまり離散的なCRT入力ピクセル値毎のCRT5
の出力明度が記憶されている場合には、隣り合う出力明
度の差を、同様に隣り合うCRT入力ピクセル値の差で
割り算した値(微分に相当)が所定のしきい値以下にな
るピクセル値が最低ピクセル値Bminと最高ピクセル値
Bmax として計算される。
よりCRT5にゼロのピクセルデータが供給され、その
ときのCRT5の表面明度(最低明度)Lm が測光手段
4を介してCPU2に認識される。そしてステップS4
で、この最低明度Lm に対応するピクセル値Bmin'がC
RT特性データからCPU2により特定される。
り、最低明度Lm から特定したピクセル値Bmin'が、実
用域の最低ピクセル値Bmin と比較され、Bmin'がBmi
n より小さいとき、ステップS6において実用域がBmi
n からBmax までの範囲のまま修正されず、またBmin'
がBmin より大きいとき、ステップS7において実用域
がBmin'からBmax までの範囲に修正される。
度変換手段3による輝度変換後の全てのピクセル値が実
用域内に入るように、且つ実用域を最大限活用してコン
トラストを最大限高めるように、輝度変換手段3の変換
係数KがCPU2により求められる。このためCPU2
では、まず画像メモリ7の全てのピクセルデータの中の
最低ピクセル値Amin と、最高ピクセル値Amax とを認
識し、変換係数Kを求める。この変換係数Kは、実用域
が修正されるときは、次の(1)式により、求められ
る。 K=(Bmax −Bmin')/(Amax −Amin ) …(1) また、変換係数Kは、実用域が修正されていないとき
は、次の(2)式により、求められる。 K=(Bmax −Bmin )/(Amax −Amin ) …(2) こうして求められた変換係数Kは、CPU2から輝度変
換手段3に送られ、輝度変換前のピクセル値Pが、輝度
変換後のピクセル値P´に、次の(3)式にしたがっ
て、変換される。 P´=K×P …(3) こうして輝度変換された画像データは、一旦表示メモリ
8に記憶され、そしてCRT5の表示走査方式にしたが
ってCRT5に順次読み出しされて、濃淡画像として表
示される。
度変換を実行することにより、専門家を必要とせず、し
かも照明環境に応じて画像を最大限のコントラストで表
示することができる。 (第2実施例)次に第2実施例について説明する。第2
実施例では、第1実施例に対して、実用域の決定方法の
みが相違する。したがって、ここでは実用域の決定方法
に関してのみ説明する。図6は第2実施例のブロック図
である。なお本図において図1と同じ部分は同符号を付
して詳細な説明は省略する。基準画像メモリ9には、n
枚分の基準画像データが記憶されている。図7にn枚の
基準画像TR1 〜TRnを示している。基準画像TR1
〜TRn それぞれには同じようにm個の像領域b11〜b
1mが描かれている。像領域b11〜b1mには、b11からb
1mに向かって表示濃度(輝度)が段階的に濃く(暗く)
なるように、異なる値のピクセルデータが与えられてい
る。さらに、基準画像TR1 〜TRn それぞれの背景領
域b1 〜bn には、b1 からbn に向かって表示濃度が
段階的に濃くなるように、異なる値のピクセルデータが
与えられている。これらの基準画像TR1 〜TRn は、
CPU2の制御によりCRT5に順番に表示される。
面に張り合わされたタッチパネルが好ましいが、この代
用としてマウスまたはキーボードでも構わない。オペレ
ータ(多くの場合、読影医師が兼用する)は、CRT5
に順次表示された基準画像TR1 〜TRn 各々につい
て、背景領域に対してオペレータ自身が識別可能な限界
の1つの像領域を、入力手段10を介して指定する。
用域を決定する動作のフローチャートが示されている。
まず、ステップS11で、CPU2の制御により、最初
の基準画像TR1 がCRT5に表示される。そして、ス
テップS12で、この基準画像TR1 について背景領域
に対して識別可能な限界の1つの像領域が選択される。
ステップS12の動作は、ステップS13およびステッ
プS14を介して、全ての基準画像に対して繰り返され
る。この結果を一覧表に纏めたのが以下の表である。
画像TR1 〜TRn 各々について、臨界輝度比を計算す
る。臨界輝度比Rは、背景輝度(ピクセル値)をbb、選
択された像領域の輝度(ピクセル値)biとすると、 R=|bi−bb|/bb で与えられる。
り、縦軸を臨界輝度比とし、横軸を背景輝度として、ス
テップS15の計算結果を分布し、補間処理やスムージ
ング処理を施すことにより、図9に示すような背景輝度
に対する臨界輝度比の変化曲線を作成する。
ば、背景輝度の高いところ(明るい)および低いところ
(暗いところ)では、人間の視覚による弁別能が低下す
ることが知られている。また、CRT5の電気/光変換
特性により光変換が飽和するような背景輝度の高いとこ
ろでは、弁別能が低下する。さらに、CRT5の蛍光面
における外部光の反射により、背景輝度の低いところで
は、弁別能が低下する。これら弁別能が低下し始める背
景輝度比をしきい値THとして予め実験的に計測されC
PU2に与えられている。
テップS16で作成された臨界輝度比の変化曲線としき
い値THとの交点が2つ計測される。ステップS18で
は、2つの交点の低い方を最低ピクセル値Bmin 、高い
方を最高ピクセル値Bmax とした実用域が決定される。
処理は第1実施例と同じであるので省略する。このよう
に本実施例によっても、第1実施例と同様の効果が得ら
れる。本発明は上述した実施例に限定されず、種々変形
して実施可能である。
データを輝度変換するので、照明環境に応じた適当なコ
ントラストで画像を表示することができる。
を示すフローチャート。
較図。
を示すフローチャート。
図。
リ、 7…画像メモリ、 8…表示メモリ。
Claims (2)
- 【請求項1】 画像データを記憶する画像記憶手段と、 前記画像記憶手段に記憶されている画像データを輝度変
換する輝度変換手段と、 前記輝度変換手段で輝度変換された画像データを表示す
る画像表示手段とを具備し、 前記輝度変換手段は、前記画像表示手段の出力光が最も
暗いときの前記画像表示手段の表面明度を最低出力とす
るように前記画像データを輝度変換することを特徴とす
る画像表示装置。 - 【請求項2】 画像データを記憶する画像記憶手段と、 前記画像記憶手段に記憶されている画像データを輝度変
換する輝度変換手段と、 前記輝度変換手段で輝度変換された画像データを表示す
る画像表示手段と、 各々が濃度の異なる複数の像領域を有し、背景濃度が互
いに相違する複数の基準画像を記憶する記憶手段と、 前記画像表示手段に表示された前記複数の基準画像各々
に対して、オペレータが識別可能な特定の像領域を指定
するための入力手段とを具備し、 前記輝度変換手段は、前記入力手段を介して指定された
像領域各々の濃度と各々対応する背景濃度との関係に基
づいて前記画像データを輝度変換することを特徴とする
画像表示装置。
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1994
- 1994-09-30 JP JP23710594A patent/JP3378373B2/ja not_active Expired - Fee Related
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