JP3748457B2

JP3748457B2 - Window operation device

Info

Publication number: JP3748457B2
Application number: JP32040394A
Authority: JP
Inventors: 通孝菅原
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-12-22
Filing date: 1994-12-22
Publication date: 2006-02-22
Anticipated expiration: 2021-02-22
Also published as: JPH08180181A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば医用画像撮影装置にて撮影された画像データのウインドウ幅、ウインドウレベルが好適となるように制御するウインドウ操作装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
医用画像診断装置にて撮影される例えばＸ線透視画像等の医用画像は、診察する際に濃淡値諧調変換（以下、ウインドウ変換という）を加えて、診察対象となる部位の諧調を際立たせる。ウインドウ変換には、ウインドウレベル（ＷＬ）の調整と、このウインドウレベルを中心としてどの画素値まで諧調をつけるかを決めるウインドウ幅（ＷＷ）の調整とがあり、通常はこの２つを調整する。つまり、撮影されたＸ線画像内には、骨部、臓器部等それぞれ画素値の異なる部位が存在するので、当該画像上で所望の臓器を観察したい場合にはこの画素値近傍にウインドウレベル、ウインドウ幅を設定してこの部位の濃淡を際立たせれば良い。
【０００３】
このようなウインドウ変換の従来方法としては以下に示す４通りの方法があり、以下に説明する。
【０００４】
（ａ）回転ダイヤルを使用する方式
（ｂ）スナップスイッチを使用する方式
（ｃ）置数キーを設ける方式
（ｄ）ソフトウエアによる制御方式
＜（ａ）回転ダイヤルを使用する方式＞
この方式は、回転ダイヤルの回転量に比例した分だけウインドウ幅、ウインドウレベルを変化させるものであり、ダイヤルの回転をロータリーエンコーダにて検出し、この検出結果に定数を乗じてウインドウ幅、ウインドウレベルの調整量を決定する。また、回転ダイヤルの回転速度を検出し、この検出結果に基づき回転速度が速いときにはウインドウ幅、ウインドウレベルの変化量が大きくなるように制御することもできる。
【０００５】
＜（ｂ）スナップスイッチを使用する方法＞
この方式は、スナップスイッチの切換えによりウインドウ幅、ウインドウレベルの変化量を変換するものである。即ち、ウインドウ幅、ウインドウレベルの切換えスイッチと、変化速度の速い・遅いを切換えるスイッチと、増加・減少を切換えるスイッチを配設し、各スイッチ操作により８通りの操作モードを設定することたできる。例えば、ウインドウ幅を速い速度で増加させる方向に変化させる等の設定が可能である。
【０００６】
＜（ｃ）置数キーを設ける方式＞
この方式は、多数の置数キーを設定し、各置数キーに従ってウインドウ幅、ウインドウレベルを決定するものである。
【０００７】
＜（ｄ）ソフトウエアによる制御方式＞
画面上にウインドウ幅、ウインドウレベルを文字やグラフィックで表示し、マウスやキーボードで操作する方式であり、データ処理的には前記した（ｂ）、（ｃ）の方式と同一であるが、ウインドウ変換をハードウエアを使用せずにコンピュータ画面を見ながらマウスやキーボードを用いて操作する方法である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記した各従来方法によれば以下に示す如くの欠点がある。
【０００９】
（ａ）回転ダイヤルを使用する方式においては、Ｘ線ＣＴ画像等の医用画像データは一般に、−２０４８〜２０４７迄の広範囲な帯域のデータを有しており、しかし、濃淡値として表示するのは、ほんの一部である。例えば、ＣＴ画像では空気は−１０００、水は０、内臓組織は一般に＋４０程度、骨組織は＋５００程度から＋１０００程度の範囲であり、通常は主に内臓組織に濃淡値表示帯域を設定する。
【００１０】
通常は画像再構成時に関心濃淡値を決定し画像情報に設定するが、骨組織／脳組織／内臓のいずれかを診断するかは画像再構成時には厳密には決定しておらず、内臓組織と骨組織、脳組織と骨組組織等へのウインドウ設定を繰り返す事がある。
【００１１】
また、回転ダイヤル方式のウインドウ操作（操作速度によってウインドウ変化倍率を変化させる方式）では、回転ダイヤルをいきおいよく回す事によって所望のウインドウ値に速やかに近付ける事が出来る。しかし、表示帯域は一般に狭いため簡単に行き過ぎてしまい、回転ダイヤルを逆回転させたり、ゆっくり操作するなどを行う事により所望のウインドウ値に設定しなければならない。この様に、大きく離れた濃淡値帯域間の設定を繰り返す際の操作の制度が悪い。
【００１２】
（ｂ）スナップ・スイッチを使用する方式は、操作速度のバリエーションが予め用意した種類のみであり操作に制限がある。そこで、スイッチを増やすと操作速度のバリエーションを増やす事が出来るが、操作が煩雑になる。
【００１３】
この様にスイッチ数に関して、操作の煩雑／操作性から増やしても、減らしても操作性が低下する。実際の装置では、本方式をウインドウ値の微調整のみに使用し大きく離れたウインドウ値の設定には（ｃ）の置数キーを設ける方式を併用している。
【００１４】
（ｃ）多数の置数キーを設ける方式では、ＷＬ／ＷＷの必要な置数キーを揃えるだけで操作パネル上が置数キーで一杯になってしまうという問題があり、実際の装置では（ｂ）方式と併用しそれぞれバランスをとり実用的な装置を開発する事が出来たが、複数種のスイッチを多数操作するため煩雑で操作性が悪い。
【００１５】
（ｄ）ソフトウエア制御方式では、キーボードからのウインドウ値入力、変化量入力、或いは、マウスによる操作等操作が煩雑であるという問題がある。
【００１６】
この発明はこのような従来の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、容易に所望のウインドウ幅、ウインドウレベルに設定することのできるウインドウ操作装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、入力される画像データのウインドウ幅及びウインドウレベルを操作手段を調整して所望の値に設定するウインドウ操作装置において、
表示されている画像のウインドウ幅の大きさに応じて前記操作手段における操作量に対する前記ウインドウ幅の変化量を変化させる制御手段を有し、
前記制御手段は、前記画像データ全体の濃淡発生頻度分布又は予め設定された濃淡値発生頻度分布に基づき、データが多く発生している濃淡値近傍にて前記操作手段における操作量を緩やかとすべく制御することを特徴とするものである。
【００２３】
上述の如く構成された請求項１の発明によれば、画像データのヒストグラムに応じてウインドウ幅、ウインドウレベルが設定される。例えば、ヒストグラムの値の小さい画素値においては、この画素値にウインドウレベルを設定する可能性は少ないので操作量に対する変化量を大きくする。また、反対に、ヒストグラムの値が大きい画素値においては、この画素値にウインドウレベルを設定する可能性は大きく、微調整が容易なように、操作量に対する変化量を小さくする。これによれば、微調整が必要なウインドウ幅が小さい領域にて変化量が小さくなるので微調整が容易となり、反対に、ウインドウ幅が大きい領域では変化量がおおきくなるのでウインドウ幅の変更が容易となる。
【００２４】
請求項２の発明によれば、ヒストグラムに対応した操作感度代表値が求められる。ここで、操作感度代表値とは、ヒストグラムの大きさに応じて決められるウインドウレベルである。そして、操作スイッチの操作速度に基づき一次変換量が求められ、更に、この一次変換量と操作感度代表値から二次変換量が求められる。従って、操作者の操作速度に応じてウインドウレベルの変化量が切替わり、目標のウインドウレベルに容易に到達させることができる。
【００２９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明の第１実施例に係るウインドウ操作装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように、このウインドウ操作装置は、Ｘ線撮影装置等の医用画像診断装置にて撮影された医用画像を取り込むインターフェース１と、取り込まれた医用画像データを格納する画像メモリ２と、該画像メモリ２に格納された画像データのヒストグラムを計算するヒストグラム計算部３と、計算されたヒストグラムデータを格納するヒストグラムメモリ７と、予め設定された複数のヒストグラムデータが格納される既定義ヒストグラムメモリ８と、前記ヒストグラムメモリ７及び既定義ヒストグラムメモリ８のいづれか一方のデータを選択するヒストグラム選択部９とを有している。また、画像メモリ２の出力は図１６に示す表示ユニット側に画像データを出力する。
【００３０】
ヒストグラム計算部３は、例えば、図２（ａ）に示すように、画素値毎のデータ発生頻度をヒストグラムとして求める処理を行う。
【００３１】
既定義ヒストグラムメモリ８は、予め定義されたヒストグラムデータを記憶させるものであり、例えば、被検体頭部や胸部の画像のヒストグラムデータが格納されている。
【００３２】
また、このウインドウ操作装置は、前記したヒストグラム選択手段にて選択されたヒストグラムデータに基づきウインドウ幅及びウインドウレベルの操作感度（操作量に対する変化量の割合）の代表値を決定する操作感度代表値計算部１０と、この代表値を格納する操作感度代表値メモリ１１と、ウインドウレベルの操作を行うＷＬ回転スイッチ４と、該スイッチ４の操作量ΔＷＬから速度一次変換値ΔＷＬ′（後述）を求める速度一次変換部５と、更に速度二次変換値ΔＷＬ″を求める速度二次変換部６と、加算部１２と、ウインドウレベルを決定して出力するウインドウレベル決定部１３とを有している。
【００３３】
操作感度代表値計算部１０は、ヒストグラムデータhist(val) を基に、以下に示す（１）式により操作感度代表値oratio(val) を求める。
【００３４】
【数１】
oratio(val) ＝max （hist(data _i) ）＊ｋ／hist(val) …（１）
ｉは画像データ数、ｋは定数、val は画素値であり例えば−２¹¹〜２¹¹−１までの諧調を有する。
【００３５】
つまり、この（１）式では、画像データの大きさに対する操作感度を示しており、ヒストグラムデータhist(val) が小さいところでは操作感度代表値oratio(val) が大きく、少ない操作量で大きく変化する。また、反対にhist(val) が大きいときにはoratio(val) は小さくなるので、微調整が容易となる。（１）式を図に示すと図３の如くとなり、データ頻度の小さい画素値近傍では操作感度が極端に大きくなる。
【００３６】
そこで、これを防止する為に操作感度代表値oratio(val) にしきい値を設ける。その結果、例えば、図４に示す如くの特性曲線が得られる。このようにすれば、操作感度の極端な変化を防止することができるようになる。また、これを図２（ａ）に示したヒストグラムに当てはめると、同図（ｂ）に示す如くとなり、画素値の頻度の高いところで操作感度代表値Ｆ(x) が小さくなっていることが理解できる。
【００３７】
また、ヒストグラムメモリのデータサイズを減らし、またウインドウ音化をスムースにするために、ヒストグラムデータを薮点で平均化し、使用時に補間あるいは、そのまま使用する。
【００３８】
速度一次変換部５は、回転スイッチの回転速度を強調したウインドウレベルの変化量ΔＷＬ′を求めて出力するものであり、例えば、単位時間当たりの変化量ΔＷＬの二乗の値を出力する。即ち、以下に示す（２）式である。
【００３９】
ΔＷＬ′＝ΔＷＬ＊｜ΔＷＬ｜ …（２）
速度二次変換部６は、速度一次変換部５にて求められた変化量ΔＷＬ′と、操作感度代表値関数oratioから、次の（３）式にて二次変化量ΔＷＬ″を求める。
ΔＷＬ″＝ΔＷＬ′＊oratio（ＷＬ_-1）…（３）
ここで、oratio（ＷＬ_-1）は、時系列的に変化する操作感度代表値の前回の数値である。
【００４０】
加算部１２は、前回のウインドウレベルＷＬ_-1にΔＷＬ″を加算して今回のウインドウレベルＷＬを求める。
【００４１】
ウインドウレベルメモリ１３は、加算部１２にて求められたウインドウレベルＷＬを記憶し出力するものである。
【００４２】
また、図１６に示す表示ユニットの画像読み出し部２３は、画像メモリ２に画像データのアドレス信号を供給して、このアドレスに対応した画像データを読み出す。ウインドウ関数発生部２４は、本願発明のウインドウ操作装置にて決定されたウインドウ幅、ウインドウレベルに基づいて、ウインドウ関数をルックアップテーブルデータとして発生する。濃淡値変換部２５は入力の１２bit 画像をルックアップテーブルに基づき濃淡値への変換処理を行う。画像処理部２６は、濃淡値が変換された後の画像信号をビデオ信号に変換する等の処理を加えてモニタ２７に出力するものである。
【００４３】
このように構成された本発明の第１実施例の動作を以下に説明する。まず、インターフェース１から医用画像が入力されると、この画像データは一旦画像メモリ２に格納され、表示ユニットに送られてモニタ２７にて表示される。また、この画像メモリ２内に格納された画像データはヒストグラム計算部３にてヒストグラムが計算され、ヒストグラムメモリ７内に格納される。
【００４４】
そして、ヒストグラム選択部９にて、計算されたヒストグラムまたは既定義のヒストグラムのいずれかが選択され、操作感度代表値計算部１０に送られる。操作感度代表値計算部１０では、前記した（１）式に従って操作感度代表値を演算し、この演算結果を操作感度代表値メモリ１１内に格納する。
【００４５】
いま、ＷＬ回転スイッチ４が操作されると速度一次変換部５にてスイッチ４の変化量ΔＷＬに基づき（２）式に従って一次変化量ΔＷＬ′が求められ、更に、速度二次変換部６にて、二次変換量ΔＷＬ″が（３）式よって求められる。このときの（３）式における「oratio（ＷＬ_-1）」の値は、操作感度代表値計算部１０に記憶された値である。
【００４６】
その後、加算部１２において次の（３）式に示す加算が行われ今回のウインドウレベルＷＬが求められる。
ＷＬ＝ＷＬ_-1＋ΔＷＬ″ …（４）
そして、このウインドウレベル値ＷＬはウインドウレベル決定部１３より出力される。その結果、図５に示す如くの操作速度、操作感度、画素値との関係が得られる。
【００４７】
このようにして、本実施例によれば、画像のヒストグラムデータ（実際の画像データから求めたもの又は既定義のもの）、及びＷＬ回転スイッチの操作量に基づいてウインドウレベルの変化量を可変としている。即ち、ヒストグラムデータから、画素値の多い部位については変化量を小さくし、画素値の少ない部位については変化量が大きくなるように設定される。また、回転スイッチの回転操作速度が速いときにはウインドウレベルの変化量が大きくなるように設定される。従って、操作者の操作に対して感応的にウインドウレベルが変化するようになり、操作性が著しく向上する。
【００４８】
次に本発明の第２実施例について説明する。図６は本発明の第２実施例に係るウインドウ操作装置の構成を示すブロック図である。図示のように、この実施例では、指定組織帯域中心算出部２１、指定組織帯域中心地メモリ２２が、それぞれ操作感度代表値計算部１０、操作感度代表値メモリ１１の代わりに配置されている点で前記した第１実施例と異なる。
【００４９】
指定組織帯域中心算出部２１は、ヒストグラムデータhist(val) 、及び操作者による設定帯域から次の（５）式に従って指定組織帯中心値i-centerを計算し、
i-center＝max(hist(val)) …（５）
val は帯域指定範囲内（内臓ならば０〜５０、量ならば５００〜１５００等）そして、速度二次変換部からのＷＬ_-1を元に感度を求め、速度二次変換部へ感度を設定する。
感度＝｜i-center−ＷＬ_-1｜
【００５０】
つまり、この第２実施例では、関心のある所望部位を指定するとこの指定された部位についてのヒストグラムに対して操作感度が変化するよう設定される、例えば図７（ａ）に示す如くのヒストグラムが与えられた際に、操作者が特に内臓組織について観察したい場合には、この内臓組織について帯域を設定すると、この部位についてのヒストグラムに対して操作感度の変化量の設定が行われ、同図（ｂ）に示す如くの特性曲線が得られる。また、速度二次変換部の処理によって図８に示す如くの操作速度、操作感度、画素値の関係を得ることができる。
【００５１】
このようにして、第２実施例によれば、所望の帯域を設定するとこの部位についてのヒストグラムに対して操作感度の設定が行われるので、観察したい組織が決まっている際には特に有用である。
【００５２】
図９は本発明の第３実施例に係るウインドウ操作装置の構成を示すブロック図である。この実施例では、現在のウインドウ幅ＷＷと、ウインドウ幅の操作量に基づいて操作感度を設定するものである。同図におけるＷＷ回転スイッチ３１を回転させると、この変化量ＷＷからこの回転速度ΔＷＷが求められ、速度一次変換部３２にて次の（６）式によりこの回転速度ΔＷＷを強調したＷＷ値の変化速度ΔＷＷ′が求められる。
ΔＷＷ′＝ΔＷＷ＊｜ΔＷＷ｜ …（６）
【００５３】
その結果、図１０に示す如くの一次関数的な変化を示す感度特性が、図１２に示すように二次関数的となり、ウインドウ幅ＷＷが大きくなるにつれて操作感度の増加率が上昇する。
【００５４】
その後、速度二次変換部３３ではＷＷメモリ３５に記憶されている前回のウインドウ幅ＷＷ_-1に基づき、二次変換量ΔＷＷ″を次の（７）式にて求める。
ΔＷＷ″＝ΔＷＷ′＊（１＋ＷＷ_-1）／Ｂ …（７）
Ｂは定数
【００５５】
その後、加算部３４にて二次変換量ΔＷＷ″を前回のウインドウ幅ＷＷ_-1に加算して今回のウインドウ幅を求め出力する。その結果、ＷＷ回転スイッチ３１の回転速度に応じた操作感度を得ることができるようになる。この際の特性曲線は、図１０に示した操作感度に対しては図１１の如くとなり、図１２に示した操作感度に対しては図１３のようになる。同図から明らかなように、回転スイッチの回転速度が速いほど操作感度が大きくなっている。
【００５６】
次に本発明の第４実施例について説明する。図１４は、第４実施例に係る構成図であり、前記した図９の実施例と比べて感度補正部３６を具備する点で異なる。
【００５７】
感度補正部３６は、前回のウインドウ幅ＷＷ_-1からΔＷＷだけ増加して今回のウインドウ幅となる際に例えば１０００、１００等のきりの良い数値を通過するときには、このきりの良い数値付近にて操作量に対する変化量が低下するように、以下に示す如くの処理を行う。
【００５８】
今、変化量を低下させたい帯域の中心値をkval_n（ｎは１〜Ｍ、Ｍはきりのよい値として設定する総点数）とし、Ｃ_nをkval_n前後の低下させたい帯域の半値とし、ウインドウ幅の変化量をΔＷＷ''' 、処理後のウインドウ幅をＷＷ''' とすると、以下の如くとなる。
【数２】
（kval_n−Ｃ_n）＜ＷＷ_-1＜（kval_n＋Ｃ_n）の範囲において、
（kval_n−Ｃ_n）＜ＷＷ_-1 ならば、
ΔＷＷ''' ＝ΔＷＷ″＊（ＷＷ_-1−kval_n）／Ｃ_n
（kval_n−Ｃ_n）＞ＷＷ_-1 ならば、
ΔＷＷ''' ＝ΔＷＷ″＊（kval_n− ＷＷ_-1）／Ｃ_n
（ＷＷ''' ／ＷＷ″）＜０．５であれば、
ΔＷＷ''' ＝ΔＷＷ″＊０．５
上記以外のとき；ΔＷＷ''' ＝ΔＷＷ″ …（８）
【００５９】
こうして、上記の方法を用いてウインドウ幅ＷＷ''' が求められ、kval_n近傍にてウインドウ幅の操作感を穏やかにすることができるようになる。例えば、kval_n、Ｃ_nを、
Ｃ_n＝int(kval_n ^0.5)
とすると、図１５（ａ）に示す如くのデータが得られ、操作感度特性は同図（ｂ）のように、各きりの良いウインドウ幅の地点で操作感度が小さくなるように設定され、この付近における操作が容易になる。
【００６０】
このように、ウインドウ幅の設定は通常、１００や１０００等きりの良い値に設定することが多く、第４実施例では、ウインドウ幅がきりの良い値の近傍にて操作感度が低下するので、操作性が向上する。
【００６１】
図１７は、本発明の第５実施例を示すブロック図である。この実施例の構成は、前記した第１実施例とほぼ同一であり、感度補正部４１が新たに配設されている。
【００６２】
感度補正部４１は、前回のウインドウレベルＷＬ_-1にΔＷＬが加えられ今回のウインレベルに変化する際に、例えば、１０００、１００等のきりの良い数値を通過する際には、このきりの良い数値付近にて操作量に対する変化量が低下するように、以下に示す如くの処理を行う。
【数３】
（kval_n−Ｃ_n）＜ＷＬ_-1＜（kval_n＋Ｃ_n）の範囲において、
（kval_n−Ｃ_n）＜ＷＬ_-1 ならば、
ΔＷＬ''' ＝ΔＷＬ″＊（ＷＬ_-1−kval_n）／Ｃ_n
（kval_n−Ｃ_n）＞ＷＬ_-1 ならば、
ΔＷＬ''' ＝ΔＷＬ″＊（kval_n− ＷＬ_-1）／Ｃ_n
（ＷＬ''' ／ＷＬ″）＜０．５であれば、
ΔＷＬ''' ＝ΔＷＬ″＊０．５
上記以外のとき；ΔＷＬ''' ＝ΔＷＬ″ …（９）
【００６３】
こうして、上記の方法を用いてウインドウレベルＷＬ''' が求められ、kval_n近傍にてウインドウ幅の操作感を穏やかにすることができるようになる。
【００６４】
このようにして、第５実施例では１００や１０００のようにきりの良いレベルにて操作感度が低下するように設定されるので、きりの良い所望の値にウインドウレベルを容易に設定することができるようになる。
【００６５】
また、図２に示した第２実施例について感度補正部を設け、前記第５実施例と同様の方法を用いたウインドウレベルの設定をしても良い。この場合の構成は、図１８のようになり、動作は前述した通りである。
【００６６】
また、通常、肺、内臓、骨等の組織部分にウインドウレベルを設定することが多いので、ウインドウレベルの変化量を低下させたい値kval_nを予め−１０００（肺）、４０（内臓）、１０００（骨）等の値に設定しても良い。このようにすれば、図２２に示すような感度特性を得ることができる。
【００６７】
次に本発明の第６実施例について説明する。この実施例では、ウインドウレベルを操作する回転スイッチを連続して操作すると徐々に変化速度が増加するように制御するものである。そして、この実施例では、図１、図６に示した速度一次変換部５における処理が異なる。以下、図１を用いて具体的に説明する。
【００６８】
まず、ＷＬ回転スイッチ４の入力データΔＷＬの今回値ΔＷＬ_nと前回値ΔＷＬ_n-1との差Δ_nΔＷＬを次の（１０）式を用いて求める。
Δ_nΔＷＬ＝ΔＷＬ_n−ΔＷＬ_n-1 …（１０）
【００６９】
そして、このΔ_nΔＷＬの値が一定幅で連続している際には（例えば、ｍ回）速度一次変換部５の出力を次の（１１）式に示すように増加させる。
【数４】
ΔＷＬ_n′＝ΔＷＬ_n＊｜ΔＷＬ_n｜＊ｆ（ｍ）…（１１）
例えば、ｆ（ｍ）＝ｍ^k
ｋは定数である
【００７０】
このような設定によれば、操作者が連続にＷＬ回転スイッチ４を操作すると、この連続している時間に対応して操作量に対する変化量が大きくなる。従って、例えばウインドウレベルを１０００変更する際にもスイッチ４の操作量を大きくする必要はなく、緩やかな回転を連続しているだけで容易に所定のウインドウレベルに到達させることができるようになる。
【００７１】
次に、本発明の第７実施例について説明する。図１９は、第７実施例に係る構成図であり、図１に示した第１実施例の速度一次変換部５の構成が帯域判定部４１、連続性計数部４２、演算部４３から構成されている点で第１実施例とは異なっている。
【００７２】
帯域判定部４１は、回転ダイヤル４の操作量ΔＷＬと所定の下限値Ｔ_Lとの比較を行い、現在どの帯域に属するかを判定する。そして、｜ΔＷＬ｜が連続して下限値Ｔ_Lを越えた際にはこの回数ｍが連続性計数部４２にてカウントされる。また、下限値Ｔ_L以下となった際にはｍを初期化（即ち、「１」）する。
【００７３】
そして、この回数ｍを用いて、演算部４３では次の（１２）式にて一次変換量ΔＷＬ′を演算する。
【数５】
ΔＷＬ_n′＝ΔＷＬ_n＊｜ΔＷＬ_n｜＊ｆ₁（ｍ） …（１２）
例えば、ｆ₁（ｍ）＝ｍ^k
ｋは定数である
ここで、（１２）式による処理を加えないときのΔＷＬの特性図、ΔＷＬ′の特性図を図２３に示し、（１２）式による処理を加えたときのΔＷＬの特性図、ΔＷＬ′の特性図を図２４に示す。
【００７４】
そして、このように構成された第７実施例では、前記第６実施例と同様の効果を得ることができると共に、操作量ΔＷＬが下限値Ｔ_Lを連続して越えているときに一次変換量ΔＷＬ′が大きくなるように制御され、反対に操作量ΔＷＬが下限値Ｔ_Lよりも小さくなったときには初期値に戻るので、操作者の操作意志に適応したウインドウレベルの調整を行うことができるようになる。
【００７５】
次に、第７実施例の変形例について説明する。図２０は該変形例の構成を示すブロック図であり、図１９に示した帯域判定部４１が帯域ゼロ判定部４４となっている点で異なっている。
【００７６】
帯域ゼロ判定部４４は、回転スイッチ４の操作量がゼロであるかどうかを判定し、ゼロでない場合が複数回連続したときは連続性計数部４２にてこの回数ｍを計数する。その他については前記した第７実施例と同様に、演算部４３では以下の（１３）式にて一次変換量ΔＷＬ′を演算する。
【数６】
ΔＷＬ_n′＝ΔＷＬ_n＊｜ΔＷＬ_n｜＊ｆ₂（ｍ） …（１３）
ｆ₂（ｍ）＝ｍ^k
ｋは定数である
ここで、（１３）式による処理を加えたときのΔＷＬの特性図、ΔＷＬ′の特性図を図２５に示す。
【００７７】
そして、この変形例によれば、前記第７実施例が所定の下限値Ｔ_Lを用いて、ΔＷＬがこの下限値Ｔ_Lよりも大きいかどうかを比較したのに対して、ΔＷＬがゼロであるかどうかを見て連続に回転スイッチ４を操作しているかどうかを判定している。従って、この変形例は、第７実施例の下限値Ｔ_Lをゼロとした場合である。
【００７８】
また、第７実施例の方法と変形例の方法とを併用して一次変換量ΔＷＬを求めることも可能である。この場合は図２１に示す如くの構成となり、演算部４３での演算式は次の（１４）式となる。
【００７９】
【数７】
ΔＷＬ_n′＝ΔＷＬ_n＊｜ΔＷＬ_n｜＊ｆ₁（ｍ）＊ｆ₂（ｎ） …（１４）
このような構成によれば、より一層感応的な操作が可能となる。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、微調整が必要なウインドウ幅が小さい領域にて変化量が小さくなるので微調整が容易となり、反対に、ウインドウ幅が大きい領域では変化量が大きくなるのでウインドウ幅の変更が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の構成を示すブロック図。
【図２】第１実施例に係り、腹部画像を例とした濃淡帯域と操作感度の関係を示す特性図。
【図３】画素値と操作感度の関係を示す特性図。
【図４】しきい値を設定したときの画素値と操作感度の関係を示す特性図。
【図５】第１実施例に係る操作速度、操作感度、画素値の関係を示す特性図。
【図６】本発明の第２実施例の構成を示すブロック図。
【図７】第２実施例に係り、腹部画像を例とした濃淡帯域と操作感度の関係を示す特性図。
【図８】第２実施例に係る操作速度、操作感度、画素値の関係を示す特性図。
【図９】本発明の第３実施例の構成を示すブロック図。
【図１０】第３実施例に係り、ウインドウ幅と操作感度の関係を示す第１の特性図である。
【図１１】第３実施例に係り、ウインドウ幅、操作速度、操作感度の関係を示す第１の特性図。
【図１２】第３実施例に係り、ウインドウ幅と操作感度の関係を示す第２の特性図である。
【図１３】第３実施例に係り、ウインドウ幅、操作速度、操作感度の関係を示す第２の特性図。
【図１４】本発明の第４実施例の構成を示すブロック図。
【図１５】第４実施例に係り、ウインドウ幅と感度の関係を示す特性図である。
【図１６】表示ユニットの構成を示すブロック図である。
【図１７】本発明の第５実施例の構成を示すブロック図。
【図１８】第５実施例の変形例の構成を示すブロック図。
【図１９】本発明の第７実施例の構成を示すブロック図。
【図２０】第７実施例の変形例の構成を示すブロック図。
【図２１】第７実施例の他の変形例の構成を示すブロック図。
【図２２】第５実施例に係る処理を加えたときのウインドウレベルと操作感度の関係を示す特性図。
【図２３】第７実施例に係る処理を加えないときのΔＷＬおよびΔＷＬ′の変化を示す特性図。
【図２４】第７実施例に係る処理を加えたときのΔＷＬおよびΔＷＬ′の変化を示す特性図。
【図２５】第７実施例の変形例に係る処理を加えたときのΔＷＬおよびΔＷＬ′の変化を示す特性図。
【符号の説明】
１インターフェース２画像メモリ３ヒストグラム計算部
４ウインドウレベル回転スイッチ５，３２速度一次変換部
６，３３速度二次変換部７ヒストグラムメモリ
８既定義ヒストグラムメモリ９ヒストグラム選択部
１０操作感度代表値計算部１１操作感度代表値メモリ
１２，３４加算部１３ウインドウレベルメモリ
２１指定組織帯域中心算出部２２指定組織帯域中心値メモリ
３１ウインドウ幅回転スイッチ３５ウインドウ幅メモリ
３６，４１感度補正部[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a window operation device that controls a window width and a window level of image data captured by, for example, a medical image capturing device.
[0002]
[Prior art]
A medical image such as an X-ray fluoroscopic image taken by a medical image diagnostic apparatus, for example, is subjected to grayscale gradation conversion (hereinafter referred to as window conversion) at the time of medical examination to highlight the gradation of a part to be examined. The window conversion includes an adjustment of the window level (WL) and an adjustment of the window width (WW) that determines to which pixel value the gradation is to be centered around the window level. Usually, these two are adjusted. That is, since there are parts with different pixel values, such as bone parts and organ parts, in the captured X-ray image, if you want to observe a desired organ on the image, the window level near the pixel value, What is necessary is just to set the window width and make the shade of this part stand out.
[0003]
As a conventional method of such window conversion, there are the following four methods, which will be described below.
[0004]
(A) Method using a rotary dial
(B) Method using a snap switch
(C) Method of providing numeric keys
(D) Control method by software
<(A) Method using a rotary dial>
This method changes the window width and window level by an amount proportional to the amount of rotation of the rotary dial. The rotation of the dial is detected by a rotary encoder, and the detection result is multiplied by a constant to obtain the window width and window level. Determine the adjustment amount. It is also possible to detect the rotational speed of the rotary dial, and to control the amount of change in the window width and window level to be large when the rotational speed is high based on the detection result.
[0005]
<(B) Method of using snap switch>
In this method, the change amount of the window width and the window level is converted by switching the snap switch. That is, a switch for switching the window width and window level, a switch for switching fast / slow change speed, and a switch for switching increase / decrease can be provided, and eight operation modes can be set by operating each switch. For example, setting such as changing the window width in a direction of increasing at a high speed is possible.
[0006]
<(C) Method of providing a numeric key>
In this method, a large number of numeric keys are set, and the window width and window level are determined according to each numeric key.
[0007]
<(D) Control method by software>
This is a method of displaying the window width and window level on the screen as characters and graphics, and operating with a mouse or keyboard. The data processing is the same as the methods (b) and (c) described above. Is operated using a mouse or keyboard while looking at the computer screen without using hardware.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Each of the above conventional methods has the following drawbacks.
[0009]
(A) In a method using a rotary dial, medical image data such as an X-ray CT image generally has data in a wide band from -2048 to 2047, but it is displayed as a gray value. , Just a part. For example, in the CT image, air is -1000, water is 0, visceral tissue is generally in the range of about +40, and bone tissue is in the range of about +500 to about +1000. Usually, a gray value display band is mainly set in the visceral tissue.
[0010]
Normally, the gray value of interest is determined and set in the image information at the time of image reconstruction. However, whether to diagnose bone tissue / brain tissue / internal organ is not strictly determined at the time of image reconstruction. The window setting for bone tissue, brain tissue and frame tissue may be repeated.
[0011]
Further, in the case of a rotary dial type window operation (a method in which the window change magnification is changed according to the operation speed), a desired window value can be quickly approached by rotating the rotary dial. However, since the display band is generally narrow, it easily goes too far, and the desired window value must be set by rotating the rotary dial in reverse or by slowly operating it. Thus, the system of operation when repeating the setting between the gray value bands that are far apart is poor.
[0012]
(B) The method using the snap switch is limited to the operation speed variations, and the operation is limited. Therefore, increasing the number of switches can increase the variation in operation speed, but the operation becomes complicated.
[0013]
As described above, regarding the number of switches, the operability deteriorates even if the number of switches is increased or decreased due to the complicated operation / operability. In an actual apparatus, this method is used only for fine adjustment of a window value, and a method of providing a numeric key of (c) is used in combination for setting a window value far apart.
[0014]
(C) In the system in which a large number of numeric keys are provided, there is a problem that the numeric keys on the operation panel are filled with the numeric keys required for WL / WW. ) And a practical device that can be balanced with each other and developed. However, since a large number of types of switches are operated, it is cumbersome and poor in operability.
[0015]
(D) In the software control method, there is a problem that operations such as window value input from the keyboard, change amount input, or mouse operation are complicated.
[0016]
The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a window operating device that can easily set a desired window width and window level. .
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a window operating device for adjusting a window width and a window level of input image data to desired values by adjusting an operation means.
Control means for changing the amount of change in the window width with respect to the operation amount in the operation means according to the size of the window width of the displayed image;
The control means is configured to moderate the operation amount in the operation means in the vicinity of the gray value where a lot of data is generated based on the gray frequency occurrence frequency distribution of the entire image data or a preset gray value occurrence frequency distribution. It is characterized by controlling.
[0023]
According to the invention of claim 1 configured as described above, the window width and the window level are set according to the histogram of the image data. For example, in a pixel value having a small histogram value, since there is little possibility of setting a window level for this pixel value, the change amount with respect to the operation amount is increased. On the other hand, for a pixel value having a large histogram value, the window level is likely to be set for this pixel value, and the change amount with respect to the operation amount is reduced so that fine adjustment is easy. According to this, since the amount of change is small in the region where the window width that needs fine adjustment is small, the fine adjustment is easy. On the other hand, the amount of change is large in the region where the window width is large, so the window width can be easily changed. It becomes.
[0024]
According to the invention of claim 2, the operation sensitivity representative value corresponding to the histogram is obtained. Here, the operation sensitivity representative value is a window level determined according to the size of the histogram. Then, the primary conversion amount is obtained based on the operation speed of the operation switch, and the secondary conversion amount is obtained from the primary conversion amount and the operation sensitivity representative value. Therefore, the amount of change in the window level is switched according to the operation speed of the operator, and the target window level can be easily reached.
[0029]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the window operating device according to the first embodiment of the present invention. As shown in the figure, the window operating device includes an interface 1 for capturing a medical image captured by a medical image diagnostic apparatus such as an X-ray imaging apparatus, an image memory 2 for storing the captured medical image data, A histogram calculation unit 3 for calculating a histogram of image data stored in the image memory 2, a histogram memory 7 for storing calculated histogram data, and a predefined histogram memory for storing a plurality of preset histogram data 8 and a histogram selection unit 9 for selecting one of the data of the histogram memory 7 and the predefined histogram memory 8. Further, the image memory 2 outputs image data to the display unit shown in FIG.
[0030]
For example, as shown in FIG. 2A, the histogram calculation unit 3 performs a process of obtaining the data occurrence frequency for each pixel value as a histogram.
[0031]
The predefined histogram memory 8 stores predefined histogram data, and stores, for example, histogram data of images of the subject's head and chest.
[0032]
Further, the window operating device calculates an operation sensitivity representative value for determining a representative value of the window width and window level operation sensitivity (the ratio of the change amount to the operation amount) based on the histogram data selected by the histogram selecting means. Unit 10, an operation sensitivity representative value memory 11 for storing the representative value, a WL rotation switch 4 for performing a window level operation, and a speed for obtaining a speed primary conversion value ΔWL ′ (described later) from an operation amount ΔWL of the switch 4. A primary conversion unit 5, a speed secondary conversion unit 6 for obtaining a speed secondary conversion value ΔWL ″, an addition unit 12, and a window level determination unit 13 that determines and outputs a window level are provided.
[0033]
The operation sensitivity representative value calculation unit 10 obtains the operation sensitivity representative value ratio (val) based on the histogram data hist (val) according to the following equation (1).
[0034]
[Expression 1]
oratio (val) = max (hist (data_i)) * K / hist (val) (1)
i is the number of image data, k is a constant, and val is a pixel value.¹¹~ 2¹¹It has a tone of up to -1.
[0035]
In other words, the equation (1) indicates the operation sensitivity with respect to the size of the image data. When the histogram data hist (val) is small, the operation sensitivity representative value ratio (val) is large and changes greatly with a small operation amount. . On the other hand, when hist (val) is large, oratio (val) is small, and fine adjustment is easy. The expression (1) is shown in FIG. 3, and the operation sensitivity becomes extremely large in the vicinity of a pixel value having a low data frequency.
[0036]
Therefore, in order to prevent this, a threshold is provided for the operation sensitivity representative value ratio (val). As a result, for example, a characteristic curve as shown in FIG. 4 is obtained. In this way, an extreme change in operation sensitivity can be prevented. Further, when this is applied to the histogram shown in FIG. 2A, it becomes as shown in FIG. 2B, and it is understood that the operation sensitivity representative value F (x) becomes small at a high frequency of pixel values. it can.
[0037]
Further, in order to reduce the data size of the histogram memory and to make the window sound smooth, the histogram data is averaged at saddle points and is interpolated or used as it is.
[0038]
The speed primary conversion unit 5 calculates and outputs a window level change amount ΔWL ′ in which the rotation speed of the rotary switch is emphasized, and outputs, for example, a square value of the change amount ΔWL per unit time. That is, the following equation (2).
[0039]
ΔWL ′ = ΔWL * | ΔWL | (2)
The speed secondary conversion unit 6 obtains the secondary change amount ΔWL ″ by the following equation (3) from the change amount ΔWL ′ obtained by the speed primary conversion unit 5 and the operation sensitivity representative value function oratio.
ΔWL ″ = ΔWL ′ * oratio (WL_-1) ... (3)
Where oratio (WL_-1) Is the previous value of the operational sensitivity representative value that changes in time series.
[0040]
The adding unit 12 calculates the previous window level WL_-1ΔWL ″ is added to the current window level WL.
[0041]
The window level memory 13 stores and outputs the window level WL obtained by the adding unit 12.
[0042]
Further, the image reading unit 23 of the display unit shown in FIG. 16 supplies an address signal of image data to the image memory 2 and reads the image data corresponding to this address. The window function generator 24 generates a window function as look-up table data based on the window width and window level determined by the window operating device of the present invention. The gray value conversion unit 25 converts the input 12-bit image into a gray value based on a lookup table. The image processing unit 26 performs processing such as converting the image signal after the gray value is converted into a video signal and outputs the video signal to the monitor 27.
[0043]
The operation of the first embodiment of the present invention thus configured will be described below. First, when a medical image is input from the interface 1, the image data is temporarily stored in the image memory 2, sent to the display unit, and displayed on the monitor 27. The image data stored in the image memory 2 is calculated by the histogram calculation unit 3 and stored in the histogram memory 7.
[0044]
Then, either the calculated histogram or the predefined histogram is selected by the histogram selection unit 9 and sent to the operation sensitivity representative value calculation unit 10. The operation sensitivity representative value calculation unit 10 calculates an operation sensitivity representative value according to the above-described equation (1), and stores the calculation result in the operation sensitivity representative value memory 11.
[0045]
Now, when the WL rotation switch 4 is operated, the primary speed change unit 5 obtains the primary change amount ΔWL ′ in accordance with the equation (2) based on the change amount ΔWL of the switch 4. , The secondary conversion amount ΔWL ″ is obtained by the equation (3). “Oratio (WL in the equation (3) at this time”_-1The value “)” is a value stored in the operation sensitivity representative value calculation unit 10.
[0046]
Thereafter, the addition shown in the following equation (3) is performed in the adding unit 12 to obtain the current window level WL.
WL = WL_-1+ ΔWL ″ (4)
The window level value WL is output from the window level determination unit 13. As a result, the relationship between the operation speed, the operation sensitivity, and the pixel value as shown in FIG. 5 is obtained.
[0047]
In this way, according to the present embodiment, the amount of change in the window level is made variable based on the histogram data of the image (obtained from actual image data or already defined) and the operation amount of the WL rotation switch. Yes. That is, from the histogram data, the change amount is set to be small for a portion with a large pixel value, and the change amount is set to be large for a portion with a small pixel value. Further, when the rotational operation speed of the rotary switch is fast, the window level change amount is set to be large. Accordingly, the window level changes sensitively to the operation of the operator, and the operability is remarkably improved.
[0048]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the window operating device according to the second embodiment of the present invention. As shown in the figure, in this embodiment, the designated tissue band center calculation unit 21 and the designated tissue band center memory 22 are arranged in place of the operation sensitivity representative value calculation unit 10 and the operation sensitivity representative value memory 11, respectively. This differs from the first embodiment described above.
[0049]
The designated tissue band center calculation unit 21 calculates the designated tissue band center value i-center according to the following equation (5) from the histogram data hist (val) and the band set by the operator:
i-center = max (hist (val)) (5)
val is within the band specification range (0 to 50 for internal organs, 500 to 1500 for quantities, etc.) and WL from the speed secondary conversion unit_-1Based on the above, obtain the sensitivity and set the sensitivity to the speed secondary conversion unit.
Sensitivity = | i-center-WL_-1｜
[0050]
That is, in the second embodiment, when a desired part of interest is designated, the operation sensitivity is set to change with respect to the histogram for the designated part. For example, a histogram as shown in FIG. When given, if the operator wants to observe the internal organ tissue in particular, setting the band for the internal organ tissue sets the amount of change in the operation sensitivity for the histogram for this region. A characteristic curve as shown in b) is obtained. Further, the relationship between the operation speed, the operation sensitivity, and the pixel value as shown in FIG. 8 can be obtained by the processing of the speed secondary conversion unit.
[0051]
Thus, according to the second embodiment, when a desired band is set, the operation sensitivity is set for the histogram for this part, which is particularly useful when the tissue to be observed is determined. .
[0052]
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the window operating device according to the third embodiment of the present invention. In this embodiment, the operation sensitivity is set based on the current window width WW and the operation amount of the window width. When the WW rotation switch 31 in the figure is rotated, the rotation speed ΔWW is obtained from the change amount WW, and the change of the WW value in which the rotation speed ΔWW is emphasized by the following equation (6) in the speed primary conversion unit 32. A speed ΔWW ′ is determined.
ΔWW ′ = ΔWW * | ΔWW | (6)
[0053]
As a result, the sensitivity characteristic showing a linear function change as shown in FIG. 10 becomes a quadratic function as shown in FIG. 12, and the increase rate of the operation sensitivity increases as the window width WW increases.
[0054]
Thereafter, in the speed secondary conversion unit 33, the previous window width WW stored in the WW memory 35 is displayed._-1Based on the above, the secondary conversion amount ΔWW ″ is obtained by the following equation (7).
ΔWW ″ = ΔWW ′ * (1 + WW_-1) / B (7)
B is a constant
[0055]
Thereafter, the addition unit 34 sets the secondary conversion amount ΔWW ″ to the previous window width WW._-1Is added to and the current window width is obtained and output. As a result, it is possible to obtain operation sensitivity corresponding to the rotation speed of the WW rotation switch 31. The characteristic curve at this time is as shown in FIG. 11 for the operation sensitivity shown in FIG. 10, and as shown in FIG. 13 for the operation sensitivity shown in FIG. As is clear from the figure, the operational sensitivity increases as the rotational speed of the rotary switch increases.
[0056]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 14 is a configuration diagram according to the fourth embodiment, which differs from the above-described embodiment of FIG. 9 in that a sensitivity correction unit 36 is provided.
[0057]
The sensitivity correction unit 36 uses the previous window width WW._-1In order to decrease the amount of change with respect to the manipulated value in the vicinity of this good numerical value, for example, when passing a good numerical value such as 1000, 100, etc. Processing as shown is performed.
[0058]
Now, kval the center value of the band you want to reduce the amount of change_n(Where n is 1 to M, M is the total number of points set as a clear value), and C_nKval_nAssuming that the bandwidth to be reduced before and after is half, the amount of change in the window width is ΔWW ′ ″, and the window width after processing is WW ′ ″, the result is as follows.
[Expression 2]
(Kval_n-C_n) <WW_-1<(Kval_n+ C_n)
(Kval_n-C_n) <WW_-1  Then
ΔWW ′ ″ = ΔWW ″ * (WW_-1−kval_n) / C_n
(Kval_n-C_n)> WW_-1  Then
ΔWW ′ ″ = ΔWW ″ * (kval_n-WW_-1) / C_n
If (WW ′ ″ / WW ″) <0.5,
ΔWW ′ ″ = ΔWW ″ * 0.5
Other than above; ΔWW ′ ″ = ΔWW ″ (8)
[0059]
Thus, the window width WW '' 'is obtained using the above method, and kval_nThe operational feeling of the window width can be made gentle in the vicinity. For example, kval_n, C_nThe
C_n= Int (kval_n ^0.5)
Then, data as shown in FIG. 15 (a) is obtained, and the operation sensitivity characteristic is set so that the operation sensitivity becomes small at each point of a good window width as shown in FIG. 15 (b). Operation in the vicinity becomes easy.
[0060]
As described above, the setting of the window width is usually set to a good value such as 100 or 1000, and in the fourth embodiment, the operation sensitivity decreases in the vicinity of the good value of the window width. Operability is improved.
[0061]
FIG. 17 is a block diagram showing a fifth embodiment of the present invention. The configuration of this embodiment is almost the same as that of the first embodiment described above, and a sensitivity correction unit 41 is newly provided.
[0062]
Sensitivity correction unit 41 determines the previous window level WL._-1When ΔWL is added to the current WIN level, for example, when a clear numerical value such as 1000 or 100 is passed, the amount of change with respect to the manipulated variable is decreased in the vicinity of the clear numerical value. In addition, the following processing is performed.
[Equation 3]
(Kval_n-C_n) <WL_-1<(Kval_n+ C_n)
(Kval_n-C_n) <WL_-1  Then
ΔWL ′ ″ = ΔWL ″ * (WL_-1−kval_n) / C_n
(Kval_n-C_n) ＞ WL_-1  Then
ΔWL '' '= ΔWL ″ * (kval_n− WL_-1) / C_n
If (WL ″ ′ / WL ″) <0.5,
ΔWL ′ ″ = ΔWL ″ * 0.5
Other than above; ΔWL ′ ″ = ΔWL ″ (9)
[0063]
Thus, using the above method, the window level WL '' 'is obtained and kval_nThe operational feeling of the window width can be made gentle in the vicinity.
[0064]
In this way, in the fifth embodiment, since the operation sensitivity is set to decrease at a sharp level such as 100 or 1000, the window level can be easily set to a desired desired value. become able to.
[0065]
Further, a sensitivity correction unit may be provided for the second embodiment shown in FIG. 2, and the window level may be set using the same method as in the fifth embodiment. The configuration in this case is as shown in FIG. 18, and the operation is as described above.
[0066]
Also, since the window level is usually set for tissue parts such as the lungs, internal organs, and bones, the value kval for which the amount of change in the window level should be reduced_nMay be set in advance to a value such as −1000 (lung), 40 (internal organs), 1000 (bone), or the like. In this way, sensitivity characteristics as shown in FIG. 22 can be obtained.
[0067]
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, control is performed so that the rate of change gradually increases when the rotary switch for operating the window level is continuously operated. In this embodiment, the processing in the speed primary conversion unit 5 shown in FIGS. 1 and 6 is different. This will be specifically described below with reference to FIG.
[0068]
First, the current value ΔWL of the input data ΔWL of the WL rotation switch 4_nAnd previous value ΔWL_n-1Difference from_nΔWL is obtained using the following equation (10).
Δ_nΔWL = ΔWL_n-ΔWL_n-1  (10)
[0069]
And this Δ_nWhen the value of ΔWL is continuous with a constant width (for example, m times), the output of the speed primary conversion unit 5 is increased as shown in the following equation (11).
[Expression 4]
ΔWL_n'= ΔWL_n* | ΔWL_n| * F (m) (11)
For example, f (m) = m^k
k is a constant
[0070]
According to such setting, when the operator continuously operates the WL rotation switch 4, the amount of change with respect to the operation amount increases corresponding to the continuous time. Therefore, for example, even when the window level is changed to 1000, it is not necessary to increase the operation amount of the switch 4, and it is possible to easily reach the predetermined window level only by continuing the gentle rotation.
[0071]
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described. FIG. 19 is a configuration diagram according to the seventh embodiment. The configuration of the speed primary conversion unit 5 of the first embodiment shown in FIG. 1 includes a band determination unit 41, a continuity counting unit 42, and a calculation unit 43. This is different from the first embodiment.
[0072]
The band determination unit 41 operates the rotation amount 4 WL of the rotary dial 4 and a predetermined lower limit T_LTo determine which band the current band belongs to. And | ΔWL | is continuously lower limit T_LThe number m is counted by the continuity counting unit 42 when the number exceeds. Also, the lower limit value T_LWhen it becomes below, m is initialized (namely, "1").
[0073]
Then, using this number m, the calculation unit 43 calculates the primary conversion amount ΔWL ′ by the following equation (12).
[Equation 5]
ΔWL_n'= ΔWL_n* | ΔWL_n| * F₁(M) ... (12)
For example, f₁(M) = m^k
k is a constant
Here, FIG. 23 shows a characteristic diagram of ΔWL and a characteristic diagram of ΔWL ′ when the processing according to the equation (12) is not applied, and FIG. 23 shows a characteristic diagram of ΔWL and a characteristic of ΔWL ′ when the processing according to the equation (12) is applied. The figure is shown in FIG.
[0074]
In the seventh embodiment configured as described above, the same effect as that of the sixth embodiment can be obtained, and the operation amount ΔWL is lower than the lower limit value T._LIs controlled so as to increase the primary conversion amount ΔWL ′, while the manipulated variable ΔWL is lower than the lower limit value T._LWhen the value becomes smaller than the initial value, the initial value is restored, so that the window level can be adjusted in accordance with the operation intention of the operator.
[0075]
Next, a modification of the seventh embodiment will be described. FIG. 20 is a block diagram showing the configuration of the modified example, which is different in that the band determining unit 41 shown in FIG.
[0076]
The band zero determination unit 44 determines whether or not the operation amount of the rotary switch 4 is zero. When the operation amount is not zero, the continuity counting unit 42 counts the number m. In other respects, as in the seventh embodiment, the calculation unit 43 calculates the primary conversion amount ΔWL ′ by the following equation (13).
[Formula 6]
ΔWL_n'= ΔWL_n* | ΔWL_n| * F₂(M) ... (13)
f₂(M) = m^k
k is a constant
Here, FIG. 25 shows a characteristic diagram of ΔWL and a characteristic diagram of ΔWL ′ when the processing according to the equation (13) is applied.
[0077]
According to this modification, the seventh embodiment has a predetermined lower limit T_LAnd ΔWL is the lower limit T_LIn contrast, whether or not the rotation switch 4 is continuously operated is determined by checking whether or not ΔWL is zero. Therefore, this modification is the lower limit T of the seventh embodiment._LIs zero.
[0078]
It is also possible to obtain the primary conversion amount ΔWL by using the method of the seventh embodiment and the method of the modified example together. In this case, the configuration is as shown in FIG. 21, and the calculation formula in the calculation unit 43 is the following formula (14).
[0079]
[Expression 7]
ΔWL_n'= ΔWL_n* | ΔWL_n| * F₁(M) * f₂(N) (14)
According to such a configuration, a more sensitive operation is possible.
[0080]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the amount of change becomes small because the amount of change is small in the region where the window width that needs fine adjustment is small, and conversely, the amount of change becomes large in the region where the window width is large. Therefore, it becomes easy to change the window width.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a characteristic diagram showing the relationship between the shading band and the operation sensitivity according to the first embodiment, taking an abdominal image as an example;
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a relationship between a pixel value and operation sensitivity.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship between a pixel value and operation sensitivity when a threshold is set.
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a relationship among operation speed, operation sensitivity, and pixel value according to the first embodiment.
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a characteristic diagram showing the relationship between the shading band and the operation sensitivity in the second example, using an abdominal image as an example;
FIG. 8 is a characteristic diagram showing a relationship among operation speed, operation sensitivity, and pixel value according to the second embodiment.
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a first characteristic diagram showing a relationship between window width and operation sensitivity according to the third embodiment.
FIG. 11 is a first characteristic diagram showing the relationship between window width, operation speed, and operation sensitivity according to the third embodiment.
FIG. 12 is a second characteristic diagram showing the relationship between the window width and the operation sensitivity according to the third embodiment.
FIG. 13 is a second characteristic diagram showing the relationship between the window width, the operation speed, and the operation sensitivity according to the third embodiment.
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a characteristic diagram showing a relationship between window width and sensitivity according to the fourth embodiment.
FIG. 16 is a block diagram illustrating a configuration of a display unit.
FIG. 17 is a block diagram showing a configuration of a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a block diagram showing a configuration of a modified example of the fifth embodiment.
FIG. 19 is a block diagram showing a configuration of a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a block diagram showing a configuration of a modified example of the seventh embodiment.
FIG. 21 is a block diagram showing a configuration of another modified example of the seventh embodiment.
FIG. 22 is a characteristic diagram showing the relationship between the window level and the operation sensitivity when processing according to the fifth embodiment is applied.
FIG. 23 is a characteristic diagram showing changes in ΔWL and ΔWL ′ when the process according to the seventh example is not applied.
FIG. 24 is a characteristic diagram showing changes in ΔWL and ΔWL ′ when a process according to the seventh example is applied.
FIG. 25 is a characteristic diagram showing changes in ΔWL and ΔWL ′ when a process according to a modification of the seventh embodiment is applied.
[Explanation of symbols]
1 Interface 2 Image memory 3 Histogram calculator
4 Window level rotary switch 5,32 Speed primary converter
6,33 Speed secondary conversion unit 7 Histogram memory
8 Predefined histogram memory 9 Histogram selector
10 Operation Sensitivity Representative Value Calculation Unit 11 Operation Sensitivity Representative Value Memory
12, 34 Adder 13 Window level memory
21 Designated Organization Band Center Calculation Unit 22 Designated Organization Band Center Value Memory
31 Window width rotation switch 35 Window width memory
36, 41 Sensitivity correction unit

Claims

入力される画像データのウインドウ幅及びウインドウレベルを操作手段を調整して所望の値に設定するウインドウ操作装置において、
表示されている画像のウインドウ幅の大きさに応じて前記操作手段における操作量に対する前記ウインドウ幅の変化量を変化させる制御手段を有し、
前記制御手段は、前記画像データ全体の濃淡発生頻度分布又は予め設定された濃淡値発生頻度分布に基づき、データが多く発生している濃淡値近傍にて前記操作手段における操作量を緩やかとすべく制御することを特徴とするウインドウ操作装置。In a window operation device that adjusts the window width and window level of input image data to a desired value by adjusting the operation means,
Control means for changing the amount of change in the window width with respect to the operation amount in the operation means according to the size of the window width of the displayed image;
The control unit is configured to moderate the operation amount in the operation unit in the vicinity of the gray value where a lot of data is generated based on the gray frequency occurrence frequency distribution of the whole image data or a preset gray value occurrence frequency distribution. A window operating device characterized by controlling.

入力される画像データのウインドウ幅及びウインドウレベルを操作手段を調整して所望の値に設定するウインドウ操作装置において、
表示されている画像のウインドウ幅の大きさに応じて前記操作手段における操作量に対する前記ウインドウ幅の変化量を変化させる制御手段と、
前記画像データを格納する画像メモリと、
前記画像データから画素値のヒストグラムを計算する第一計算手段と、
前記ヒストグラムのデータから各画素値に対応する操作感度代表値を求める第二計算手段と、
前記画像データのウインドウレベルを調整するウインドウレベルスイッチと、
前記ウインドウレベルスイッチの操作速度に基づき一次変換量を求める第一変換手段と、
前記一次変換量と前記操作感度代表値に基づき二次変換量を求める第二変換手段と、
前記二次変換量をウインドウレベルに加算して新たなウインドウレベルとする加算手段とを備えることを特徴とするウインドウ操作装置。In a window operation device that adjusts the window width and window level of input image data to a desired value by adjusting the operation means,
Control means for changing the amount of change in the window width with respect to the operation amount in the operation means in accordance with the size of the window width of the displayed image;
An image memory for storing the image data;
First calculation means for calculating a histogram of pixel values from the image data;
Second calculation means for obtaining an operation sensitivity representative value corresponding to each pixel value from the histogram data;
A window level switch for adjusting a window level of the image data;
First conversion means for obtaining a primary conversion amount based on the operation speed of the window level switch;
Second conversion means for obtaining a secondary conversion amount based on the primary conversion amount and the operation sensitivity representative value;
An addition means for adding the secondary conversion amount to a window level to obtain a new window level.

前記第一計算手段は、前記画像データの所望帯域の画素値についてのみヒストグラムを計算し、
前記第二計算手段は、前記ヒストグラムについて操作感度代表値を求めることを特徴とする請求項２記載のウインドウ操作装置。The first calculation means calculates a histogram only for pixel values in a desired band of the image data,
3. The window operating device according to claim 2, wherein the second calculating means obtains an operation sensitivity representative value for the histogram.