CN101119460A - 传输单色图像信息的装置和适配器系统 - Google Patents

Abstract

介绍一种装置和适配器系统，用于通过电缆连接将至少两个成像设备、尤其是用于医疗成像系统的至少两个成像设备的单色图像信息传输给至少两个显示元件。电缆连接包括互连单元、与该互连单元通过共同的多通道传输电缆相连的分离单元以及用于将成像设备分别与互连单元的输入端相连的各条连接电缆和用于将所述分离单元的各个输出端与显示元件相连的各条连接电缆。互连单元被设立来在不同的图像通道上的共同输出端上组合在输入端上所提供的图像信息。此外，分离单元被设立来将通过不同图像通道上的传输电缆在共同输入端上所提供的图像信息分配到输出端上。

Description

传输单色图像信息的装置和适配器系统

技术领域

本发明涉及一种用于传输至少两个成像设备的单色图像信息的装置。

背景技术

特别是医疗成像系统(如心电图仪或者血管造影仪)生成针对多个显示元件的图像信息，这些图像信息通常以单色的形式存在，尤其是作为灰度图像存在。通常，医疗成像系统位于治疗室中。在检查期间，原始测量数据通过连接线路被传输到位于控制室或者设备室中的处理单元。该处理单元由原始测量数据生成单色图像信息并且将该单色图像信息显示在多个显示元件上，这些显示元件紧靠控制室中的处理单元。通过在空间上分开医疗成像系统和显示元件，防止停留在控制室或者设备室中的操作者尤其是免受医疗成像系统的X射线源的辐射。此外，处理单元还必需比较大的位置，以致分开建立医疗成像系统意味着赢得治疗室中的位置。

另一方面，出于诊断或者治疗目的，借助这种医疗成像系统，进行治疗的医生也对人执行图像辅助的医疗干预，例如引入导管。对此，在治疗室中，在要治疗的人处至少出现进行治疗的医生是必要的。为了使医生获得对医疗干预的进展的持久控制，由处理单元生成的单色图像信息通过电缆从治疗室中的处理单元被送回到布置在治疗室中的显示元件。在这种情况下，经常借助电缆跨接比较大的距离。因而，为此目的采用具有非常低的衰减的电缆(例如光纤)，该电缆成本很高。此外，每个显示元件通常获得其关于独立的连接电缆的图像信息。一方面，这在投资方面成本高。另一方面，每条连接电缆都独立敷设。

发明内容

本发明所基于的任务在于，说明一种用于传输单色图像信息的廉价的且易于安装的装置。

根据本发明，该任务通过至少两个成像设备来解决，这些成像设备通过电缆连接与至少两个对应的显示元件相连接。该电缆连接包括互连单元(Verschaltungseinheit)以及与该互连单元通过共同的多通道传输电缆相连的分离单元。每个成像系统通过连接电缆分别与互连单元的输入端相连。此外，每个显示元件借助另一连接电缆与分离单元的输出端相连。互连单元被设立来在不同图像通道上的共同输出端上组合在成像系统的输入端上所提供的图像信息。此外，分离单元被设立来将通过不同的图像通道上的传输电缆在共同输入端上所提供的图像信息分配到输出端上。

因此，能利用单条传输电缆跨接(例如在控制室与治疗室之间的)长的距离。因而，只有传输电缆还必须具有低衰减并且相应高价值地来实施。用于将成像系统分别与互连单元的输入端连接的连接电缆和用于将分离单元的各个输出端与显示元件相连的连接电缆可以具有更低的衰减，因为这些连接电缆只须分别跨接成像系统与互连单元之间的或分离单元与显示元件之间的短的路程。由于还只必须在远的路程上敷设单条传输电缆，所以也极大地减小了安装费用。尤其是在将显示元件安装在旋转臂的情况下，单条传输电缆能更为简单地穿过旋转臂的空间上狭窄的电缆通道。成像系统与互连单元之间的连接电缆、分离单元与显示元件之间的以及互连单元与分离单元之间的连接电缆被布置在成像系统的位置上或被布置在显示元件的位置上，在那里分别保证了良好的可接入性和足够的空间供应。

优选地，互连单元被设立来仅仅将每个输入端的图像通道之一互连到共同输出端的图像通道之一。在这种情况下，从以下考虑出发，即成像设备通常在不同的图像通道上输出图像信息。如果涉及单色图像信息，则或者只占用图像通道之一，或者但是由成像设备给整个图像通道配备有相同的图像信息。因此，在只互连承载与显示相关的信息的图像通道的情况下，强烈地减小了在传输电缆中引导的图像通道的数量。以这种方式强烈地减小了在传输电缆中运行的传输线路的数量，以致强烈减小了传输电缆的厚度。因此，这种传输电缆能够比较容易地被敷设。

在扩展方案中，互连单元被设立来对于每个输入端除了图像通道之外将另一通道导向共同输出端。因此，能够将用于显示单色图像信息的其它图像信息传送给显示元件。

在优选的扩展方案中，连接电缆和/或传输电缆被实施为尤其是根据DVI标准的标准化电缆。

DVI标准是传输数字图像信息的工业标准并且由数字显示工作组(Digital Display Working Group)来确定，该数字显示工作组是许多在信息技术领域工作的企业集团所属于的组织。DVI标准以所谓的白皮书公开。目前有效的是1999年4月2号的白皮书。

根据DVI标准所构造的电缆通常包括用于传送红色、绿色和蓝色彩色信息的三个图像通道。此外，通过另一电缆传送所谓的时钟信号，该时钟信号用于将图像信息显示在显示元件上。为了传输单色图像信息，连接电缆的每个图像通道按照标准由成像设备配备有单色图像信息。在这种情况下，互连单元为每条连接电缆将一个图像通道并且将具有时钟信号的电缆作为另一通道互连到共同输出端上。

优选地，传输电缆被实施为根据DVI标准的标准化电缆，并且借助该传输电缆传送两个图像通道和两个其它的配备有时钟信号的通道。在这种情况下，可利用的是，借助根据DVI标准实施的电缆也能通过图像通道传输时钟信号。

在扩展方案中，除了彩色信息之外还包含用于借助显示元件进行图像显示的附加信息的图像通道被选为要传送的图像通道。在根据DVI标准实施的连接电缆的情况下，该图像通道是蓝色彩色通道。因此，不仅在互连单元中而且在分离单元中不能执行复杂的转换措施。更准确地说，预先选出要传送的图像信息，以致该图像信息能以最小的切换工作量来传送。

适宜地，连接电缆和传输电缆是预批量制造的带有连到两侧的插头的电缆。尤其是，当涉及根据DVI标准构造的电缆时，也可以作为外购件廉价地获得这种电缆。通过预批量制造能进一步减小现场的安装费用。

在扩展方案中，互连单元针对每条连接电缆具有存储单元，在该存储单元中存放关于对应显示元件的特性(尤其是其分辨率和图像频率)的信息。因此，考虑以下事实，即为了在成像系统的位置上按规定显示图像信息必须存在关于显示元件的显示特性的信息，该信息通常通过连接成像系统和显示元件的连接电缆在与图像信息的传输方向相反的方向上来询问。通过将与此有关的信息存放在互连单元中，能够通过连接电缆可靠地调用该信息。由成像设备尤其是越过大的传输电缆的线路长度来对显示元件的特性的周期询问蕴藏了由于长的信号传播时间造成的延迟的风险并且因此不发生。因而保证，由成像设备生成的单色图像信息分别与对应显示元件相匹配。此处仅仅要注意的是，显示元件的相应的显示模式必须与为此而被存放在互连单元的存储单元中的信息一致。

在DVI标准的情况下，借助存储单元模拟所谓的DDC(显示数据通道(Display Data Channel))的询问。

适宜地，分离单元被设立来在输出端的每个图像通道上提供存在于共同输入端的图像通道之一上的单色图像信息。因此，导向显示元件的连接电缆的每个单独的图像通道也传送这些图像信息。由于通常成像设备在输出单色图像信息时也占用具有相同单色图像信息的每个图像通道，因此借助分离单元模仿由成像设备占用图像通道。因此保证了，成像系统准确地获得图像信息，如果成像系统可能直接被连接到成像设备，则成像系统会获得这些图像信息。这保证了显示元件的可靠的且无干扰的工作。

在适宜的扩展方案中，传输电缆具有集成的发射器和集成的接收器，用于将图像信息传输大的距离。该发射器和接收器例如被集成到传输电缆的连在双侧的插头中。因此，实现了尽可能无损耗地将单色图像信息传输给单个显示元件。

有利地，传输电缆被实施为光缆。光缆具有特别低的衰减并且因此确保无损耗地且可靠地传输单色图像信息。

在变形方案中，传输电缆被实施为以太网电缆。借助互连单元和分离单元能简单地实现到以太网电缆的传输标准的转换。以太网电缆是特别廉价的电缆，该电缆此外还允许数据可靠地传输更远的距离。

有利地，互连单元和/或分离单元通过至少一条连接电缆来供电。由于通常不仅成像设备而且显示元件都拥有独立的电源，所以通过独立的电源部分为互连单元或分离单元供电是多余的。因此，一方面节约了用于电源部分的成本。在另一方面，既不提供保管电源部分的位置也不提供用于电源部分的附加的电源接头。

适宜地，传输电缆的发射器和/或接收器通过互连单元或分离单元来供电。这例如通过插塞连接来实现，利用该插塞连接，发射器与互连单元相连，或接收器与分离单元相连。如前面已经针对互连单元和分离单元的电源所描绘的那样，以这种方式节约了独立的电源，例如节约了电源部分形式的电源。

在扩展方案中，互连单元和/或分离单元具有一个或者多个用于显示工作状态的控制显示。例如，控制显示能被实施为LED，这些LED显示刚刚发生的图像信息的传输。

此外，该任务通过适配器系统来解决，该适配器系统由互连单元和分离单元组成，其中互连单元被设立来在不同通道上的共同输出端上组合在输入端上所提供的图像信息，并且其中分离单元被设立来将在不同的图像通道上的共同输入端上所提供的图像信息分配到输出端上。这样的适配器系统例如能为了传输至少两个成像设备的单色图像信息而被补充装备在至少两个显示元件上。

适宜地，输入端、输出端、共同输入端和共同输出端被构造用于连接标准电缆。以这种方式能执行特别容易地补充装备现有成像设备的适配器系统。

附图说明

以下，参照附图更为详细地阐述本发明的实施例。其中：

图1示意性地示出用于传输两个成像设备的单色图像信息的装置，

图2示出了根据DVI标准的用于传输单色图像信息的装置。

具体实施方式

图1示出了具有两个成像设备4和两个与这些成像设备4通过电缆连接相连的对应显示元件6的医疗成像系统2。

医疗成像系统2例如是心电图仪或者血管造影仪，其为多个显示元件生成图像信息。这些图像信息通常以单色形式存在，尤其是作为灰度图像存在。成像设备4是一个或者多个工作站计算机，这些成像设备4生成图像信息并且借助一个或者多个图形卡通过电缆连接输出给对应的显示元件6。

每个成像设备4借助插塞连接8被连接到连接电缆10并且经过该连接电缆10利用另一插塞连接8被连接到互连单元14的输入端12。互连单元14将通过连接电缆10的图像通道在输入端12上所提供的图像信息在不同图像通道上的共同输出端16上组合。

在输出端16上借助插塞连接8连接传输电缆18。该传输电缆18又借助另一插塞连接8被连接到分离单元22的共同输入端20。在传输电缆18的、被连接到互连单元14上的插塞连接8中集成有发射器24，该发射器24为了传输远的距离而放大单色图像信息。此外，在传输电缆18的、借助另一插塞连接8被连接到分离单元22的共同输入端20的一端上集成有接收器26，该接收器26处理借助传输电缆18传输的单色图像信息并且以这种方式补偿可能的线路损耗。

附加地，传输电缆18被实施为光纤并且具有很低的衰减，以便将传输路径上的线路损耗保持得很低。

分离单元22被设立来将通过不同的图像通道上的传输电缆18在共同输入端20上所提供的图像信息分配到输出端28上。另一连接电缆10借助插塞连接8被连接到每个输出端28，该另一连接电缆10导向成像系统6之一，该另一连接电缆10同样借助插塞连接8被连接到该成像系统。通过连接电缆10，单色图像信息被传输到成像系统6并且在那被显示。

对于每个被连接到互连单元14的输入端12上的连接电缆10，在存储单元30中存储关于对应的显示元件6的工作数据(尤其是显示元件6的分辨率和图像频率)的信息。由成像设备4能经过连接电缆10调用这些信息。因此，通信只需经过成像设备与互连单元之间的连接电缆10的短的电缆长度，并且没有如在进行通信时越过电缆连接的整个长度可能出现的干扰灵敏性。

在图1中，仅仅两个成像设备4与两个对应的显示元件6相连。可是，将单色图像信息组合在单条传输电缆18上的原理也能被扩展到更大数目的成像设备4以及显示元件6上。

图2示出了用于传输单色图像信息的装置，其中连接电缆10和传输电缆18是根据DVI标准的标准化电缆。单个元件的布局基本上与图1中的元件的布局相对应。如图1中所描述的那样，两个成像系统4中的每一个都借助连接电缆10与互连单元14相连。每条连接电缆10都具有红色彩色通道R1、R2、绿色彩色通道G1、G2和蓝色彩色通道B1、B2。此外，每条连接电缆还具有所谓的时钟通道CK1、CK2，这些时钟通道CK1、CK2包含关于所传输的图像信息的结构和关于所传输的图像信息的分离的信息，用于在显示元件上进行显示。给每个通道通常在电缆10、18中设置有两条导线，或在插塞连接8中设置有两个插针或者插孔。

每个成像设备4都生成单色图像信息。为了显示元件6能够可靠且无干扰地显示单色图像信息，在DVI电缆的三个彩色通道的每一个上传输同样的单色图像信息。以这种方式保证了，到达显示元件6的数据结构能用于显示单色图像信息。未占用单个彩色通道会导致干扰图像显示。

由于整个彩色通道都具有相同的图像信息，可是蓝色彩色通道B1、B2具有用于将图像信息显示在显示元件6上的附加信息，所以互连单元14将在输入端12上所提供的图像信息以多个彩色通道的形式在共同输出端16上组合，以致只有蓝色彩色通道B1、B2借助传输电缆18被传输。此外，也能将时钟信号CK1、CK2递交给传输电缆18。

传输电缆18是具有特别低的衰减的光纤，该光纤同样根据DVI标准实施。在此，蓝色彩色通道B1与红色彩色通道R相连，时钟通道CK1与绿色彩色通道G相连，蓝色彩色通道B2与蓝色彩色通道B相连，以及时钟通道CK2与传输电缆18的时钟通道CK相连。

最后，借助传输电缆18在共同输入端20上提供单色图像信息。分离单元22分配图像通道B1、B2和时钟通道CK1、CK2，以致每个输出端28分别与图像通道B1、B2并且与时钟通道CK1、CK2连接。为了保证在单个显示元件6上无干扰地显示单色图像信息B1、B2，每个图像信息B1、B2借助信号倍增器32被接到同样根据DVI标准构造的输出端28的所有三个彩色通道上。因此，每个输出端28借助根据DVI标准构造的连接电缆10与对应的显示元件6相连。在此，连接电缆10之一的三个彩色通道中的每一个会向对应的显示元件6传输图像信息B1或者B2。此外，时钟信号CK1、CK2通过相应连接电缆10的为了传输时钟信号所设置的通道被传输到显示元件6。

因此，所有连接电缆10和传输电缆18被实施为标准化的DVI电缆。

互连单元14的供电通过被集成到连接电缆10中的电源线路S实现，这些线路S分别由成像设备4供给。传输电缆18的发射器24和接收器26通过互连单元14或通过分离单元22来供电。

分离单元22具有两个冗余的电源输入端，由其中每一个电源输入端通过显示元件6的独立的电源输出端来供给。此外，在通过两个电压电源输入端中的一个进行供电发生故障的情况下，还保证了分离单元22的正常工作。

可替换地，也能通过外部电源部分对互连单元14和分离单元22进行供电。

Claims (17)

1.一种装置，用于通过电缆连接将至少两个成像设备(4)、尤其是用于医疗成像系统(2)的至少两个成像设备(4)的单色图像信息传输给至少两个显示元件(6)，所述电缆连接包括互连单元(14)、与所述互连单元(14)通过共同的多通道传输电缆(18)相连的分离单元(22)以及用于将成像设备(2)分别与所述互连单元(14)的输入端(12)相连的各条连接电缆(10)和用于将所述分离单元(22)的各个输出端(28)与所述显示元件(6)相连的各条连接电缆(10)，其中，所述互连单元(14)被设立来在不同图像通道(R，B)上的共同输出端(16)上组合在输入端(12)上所提供的图像信息，并且其中，所述分离单元(22)被设立来将通过不同的图像通道(R，B)上的传输电缆(18)在共同输入端(20)上所提供的图像信息分配到输出端(28)上。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述互连单元(14)仅仅将每个输入端(12)的图像通道(B1，B2)之一互连到共同输出端(16)的图像通道(R，B)之一。

3.根据权利要求1至2之一所述的装置，其中，所述互连单元(14)对每个输入端(12)除了图像通道(R1，R2，G1，G2，B1，B2)之外还将另一通道(CK1，CK2)导向共同输出端(28)。

4.根据权利要求1至3之一所述的装置，其中，所述连接电缆(10)和所述传输电缆(18)是尤其是根据DVI标准的标准化电缆。

5.根据权利要求2至4之一所述的装置，其中，为传输选出图像通道(B1，B2)，所述图像通道(B1，B2)除了彩色信息之外还包含用于借助显示元件(6)进行图像显示的附加信息。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，具有蓝色彩色信息的图像通道被选为图像通道(B1，B2)。

7.根据权利要求1至6之一所述的装置，其中，所述连接电缆(10)和所述传输电缆(18)是预批量制造的具有连到双侧的插头的电缆。

8.根据权利要求1至7之一所述的装置，其中，所述互连单元(14)对于每条连接电缆(10)具有存储单元(30)，在所述存储单元(30)中存放有关于对应的显示元件(6)的特性的信息。

9.根据权利要求1至8之一所述的装置，其中，所述分离单元(22)被设立来在输出端(28)的每个图像通道上提供存在于共同输入端(20)的图像通道(R，G，B)之一上的单色图像信息。

10.根据权利要求1至9之一所述的装置，其中，所述传输电缆(18)具有集成的发射器(24)和集成的接收器(26)，用于将图像信息传输大的距离。

11.根据上述权利要求之一所述的装置，其中，所述传输电缆(18)被实施为光缆。

12.根据上述权利要求之一所述的装置，其中，所述传输电缆(18)被实施为以太网电缆。

13.根据上述权利要求之一所述的装置，其中，所述互连单元(14)和/或所述分离单元(22)通过至少一条连接电缆来供电。

14.根据权利要求9至12之一所述的装置，其中，所述传输电缆(18)的发射器(24)和/或接收器(26)通过所述互连单元(14)或所述分离单元(22)来供电。

15.根据上述权利要求之一所述的装置，其中，所述互连单元(14)和/或所述分离单元(22)具有一个或者多个控制显示，用于显示工作状态。

16.一种具有互连单元(14)和分离单元(22)的适配器系统，用于根据上述权利要求之一所述的装置，其中，所述互连单元(14)被设立来在不同通道(R，B)上的共同输出端(16)上组合在输入端(12)上所提供的图像信息，并且其中，所述分离单元(22)被设立来将在不同的图像通道(R，B)上的共同输入端(20)上所提供的图像信息分配到输出端(28)上。

17.根据权利要求16所述的适配器系统，其中，输入端(12)、输出端(28)、共同输入端(20)和共同输出端(16)被构造用于连接标准电缆。

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