CN101212579B - 摄像显示控制设备、摄像显示控制方法和摄像显示系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种摄像显示控制设备、摄像显示控制方法和摄像显示系统。所述摄像显示控制设备包括：成像控制单元，用于使摄像单元以第一时间间隔工作，以获得利用所述摄像单元所捕获的图像；以及显示控制单元，用于将所捕获的图像显示在以第二时间间隔工作的显示单元上。所述设备改变所述摄像单元的摄像开始定时和从所述摄像单元开始摄像起直到进入所述显示单元可以显示所捕获的图像的待机状态为止的处理时间中的至少一个，以缩短由所述第二时间间隔引起的从所述摄像单元开始工作起直到所述显示单元显示图像数据为止的显示延迟时间。

Description

摄像显示控制设备、摄像显示控制方法和摄像显示系统

技术领域

本发明涉及一种用于将摄像设备所捕获的图像实时显示在显示设备上的摄像显示控制设备、摄像显示控制方法和摄像显示系统。

背景技术

已知设置有摄像设备和显示设备、并将来自摄像设备的捕获图像实时显示在显示设备上的摄像显示控制设备(日本特开昭61-269582号公报、日本特开平5-35195号公报、日本特开2004-325821号公报)。在实时进行图像捕获和显示的设备中，在与摄像设备的帧频一致的定时捕获图像，并且将获得的图像立即显示在显示设备上。

在这种图像的实时捕获和显示中，摄像设备的成像与显示设备的图像显示之间的时间差(以下称之为显示延迟时间)越短越好。然而，在近来流行的液晶监视器等的显示装置中，由显示设备控制显示的定时，并且当在忽视显示设备的显示定时的情况下输出图像时，图像发生撕裂(tearing)等问题。  因此，即使当完成了例如通过摄像设备的成像并且可以显示图像时，该图像的显示也被延迟，直到显示设备的显示定时为止。以下，将该等待时间称为显示等待时间。

由显示设备的显示性能决定显示设备的显示定时的间隔。例如，考虑具有1600×1200像素的分辨率和60Hz刷新率的液晶监视器的情况。由刷新率确定液晶监视器的显示定时，在这种情况下，以约16.7ms的间隔显示图像信息。换句话说，可能浪费差不多16.7ms作为可以通过液晶监视器以外的监视器进行图像显示的时间点与监视器上的实际显示之间的显示等待时间。

如上所述，摄像设备具有被称为帧频的摄像定时，显示设备具有发生图像显示的定时。因此，由于各设备具有它自己的定时，因而存在当实时捕获和显示图像时发生为了显示而不必要等待的问题，这使得显示延迟时间变长。当显示延迟时间长时，对正捕获的图像追踪显示的能力变差。例如，在医生利用医用X射线透视(X-ray fluoroscopy)设备进行透视的同时实施手术的情况下，需要将医生的手术操作即刻反映在画面上，这使得尽可能地缩短显示中的任何延迟至关紧要。

尤其当摄像设备和显示设备之间的定时间隔为整数倍关系时，需要显示等待时间总是出现在摄像过程中。图20示出了简单示例。例如，如果摄像设备的摄像间隔为32ms，并且显示设备的显示间隔为16ms，则可以理解，对于摄像设备所捕获的所有图像将出现相同的显示等待时间。

发明内容

本发明的代表性实施例示出了一种缩短从摄像设备的图像捕获开始到显示设备的显示为止的显示延迟时间以便实现良好地追踪成像信息的图像显示的摄像显示设备、系统和方法。

根据本发明的一个方面，提供一种摄像显示控制设备，所述摄像显示控制设备包括：

成像控制单元，用于使摄像单元以第一时间间隔工作，以获得利用所述摄像单元所捕获的图像；

显示控制单元，用于将所捕获的图像显示在以第二时间间隔工作的显示单元上；以及

改变单元，用于改变所述摄像单元开始成像的定时和从所述摄像单元开始摄像起直到进入所述显示单元可以显示所捕获的图像的待机状态为止的处理时间中的至少一个，以缩短由所述第二时间间隔引起的从所述摄像单元开始成像操作起直到所述显示单元显示所捕获的图像为止的显示延迟时间。

根据本发明的另一方面，提供一种摄像显示系统，所述摄像显示系统设置有：成像控制设备，用于使摄像单元以第一时间间隔工作，以获得利用所述摄像单元所捕获的图像，以及

显示控制设备，用于将所捕获的图像显示在以第二时间间隔工作的显示单元上，

其中，所述摄像显示系统包括：

发送单元，用于将由所述摄像单元获得的所捕获的图像从所述成像控制设备发送到所述显示控制设备；以及

改变单元，用于改变所述摄像单元开始成像的定时和从所述摄像单元开始摄像起直到进入所述显示单元可以显示所捕获的图像的待机状态为止的处理时间中的至少一个，以缩短由所述第二时间间隔引起的从所述摄像单元开始成像操作起直到所述显示单元显示所捕获的图像为止的显示延迟时间。

此外，根据本发明的另一方面，提供一种摄像显示控制方法，所述摄像显示控制方法包括以下步骤：

成像控制步骤，用于使摄像单元以第一时间间隔工作，以获得利用所述摄像单元所捕获的图像；

显示控制步骤，用于将所捕获的图像显示在以第二时间间隔工作的显示单元上；以及

改变步骤，用于改变所述摄像单元的摄像开始定时和从所述摄像单元开始摄像起直到进入所述显示单元可以显示所捕获的图像的待机状态为止的处理时间中的至少一个，以缩短由所述第二时间间隔引起的从所述摄像单元开始成像操作起直到所述显示单元显示所捕获的图像为止的显示延迟时间。

通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是示出根据第一实施例的摄像显示设备的功能结构的框图；

图2是示出根据第一实施例的图像显示处理的流程图；

图3是示出根据第一实施例的定时校正处理的流程图；

图4A和4B是示出在第一实施例中如何校正定时的时序图；

图5是示出根据第二实施例的摄像显示设备的功能结构的框图；

图6A和6B是示出在第二实施例中如何校正定时的时序图；

图7是示出根据第三实施例的摄像显示设备的功能结构的框图；

图8A和8B是示出在第三实施例中如何校正定时的时序图；

图9是示出根据第四实施例的摄像显示设备的功能结构的框图；

图10A和10B是示出在第四实施例中如何校正定时的时序图；

图11是示出根据第五实施例的X射线透视设备的功能结构的框图；

图12是示出根据第五实施例的图像显示处理的流程图；

图13是示出根据第五实施例的定时校正处理的流程图；

图14A和14B是示出在第五实施例中如何校正定时的时序图；

图15是示出根据第六实施例的X射线透视系统的功能结构的框图；

图16是示出根据第六实施例的定时校正处理的流程图；

图17是示出根据第七实施例的X射线透视设备的功能结构的框图；

图18是示出根据第七实施例的定时校正处理的流程图；

图19是示出根据第八实施例的X射线透视设备的功能结构的框图；以及

图20是示出本发明要解决的问题的示例的图。

具体实施方式

现在根据附图将详细说明本发明的优选实施例。

第一实施例

首先，说明根据第一实施例的摄像显示设备的结构和操作。图1是示出根据第一实施例的摄像显示设备100的功能结构的框图。

摄像单元101通过使用光电二极管检测来自外部的入射光或放射线(X射线)并捕获图像，来获得图像数据。注意，摄像单元101的结构并不局限于上述结构。例如，摄像单元101可以包括具有直接将X射线转换为电荷的无定形硒(a-Se)等转换材料的检测器。图像存储器单元102临时存储由摄像单元101获得的图像数据。图像读取/输出单元103读取存储在图像存储器单元102上的图像数据，并将用于显示的图像数据输出到图像显示单元104。图像读取/输出单元103由图形卡(graphics card)等图像显示硬件和用于使该硬件工作的软件构成。图像显示单元104显示从图像读取/输出单元103输出的图像数据。图像显示单元104由例如液晶监视器等构成，并且以由该监视器的特性所决定的固定时间间隔(刷新率)来显示图像。

图像读取/输出控制单元105接收表示图像显示单元104的显示间隔的垂直同步信号，并且控制与该垂直同步信号同步地由图像读取/输出单元103输出图像数据的定时。图像读取/输出控制单元105由图形卡等图像显示硬件和用于使该硬件工作的软件形成。应该注意，图像读取/输出控制单元105进行控制，使得如果图像读取/输出单元103没有读取单个图像的信息则不进行图像输出。

等待时间测量单元106测量在图像读取/输出单元103从图像存储器单元102读取了单个图像的所有图像数据并完成了显示准备的时间点与图像读取/输出单元103将图像数据输出到图像显示单元104以进行显示的时间点之间的时间。例如，等待时间测量单元106从图像读取/输出单元103完成图像的读取开始测量，并当图像读取/输出单元103输出该图像时停止测量。应该注意，还可以由来自图像读取/输出控制单元105的输出控制指令来确定结束测量的定时。定时校正计算单元107获得由等待时间测量单元106所测量的时间，并计算用于校正摄像单元101的摄像定时的校正数据。

定时计数器(timer counter)单元108对时间进行计数，使得摄像单元101可以以固定间隔捕获图像。当定时计数器单元108所计数的值变为特定固定值时，计数器监视单元109向驱动控制单元110发送驱动命令，并复位计数值。驱动控制单元110利用来自计数器监视单元109的驱动命令，驱动摄像单元101的摄像机构。计数器控制单元111基于来自定时校正计算单元107的校正数据，改变定时计数器单元108的值。

图2是示出该实施例的摄像显示设备100的从图像捕获开始到图像显示为止的处理的流程图。

在步骤S201中，驱动控制单元110向摄像单元101发送摄像命令。在步骤S202中，接收到该摄像命令的摄像单元101进行摄像，并获得图像数据。应该注意，将摄像单元101所获得的图像数据存储在图像存储器单元102中。接着，在步骤S203中，图像读取/输出单元103从图像存储器单元102读取图像数据，并且进入可以将图像数据输出给图像显示单元104的状态。在步骤S204中，图像读取/输出单元103进入待机，直到来自图像读取/输出控制单元105的显示命令(输出命令)到达为止。当图像读取/输出单元103从图像读取/输出控制单元105接收到显示命令时，在步骤S205中，图像读取/输出单元103将图像数据输出到图像显示单元104，从而可以显示图像数据。

图3是说明用于校正该实施例的摄像显示设备100的摄像定时的处理的流程图。

在步骤S301中，等待时间测量单元106测量自图像读取/输出单元103从图像存储器单元102读取图像数据并进入图像可显示状态的时间点开始到将图像数据输出到图像显示单元104(图像显示)的时间点为止的显示等待时间。接着，在步骤S302中，定时校正计算单元107基于等待时间测量单元106测量出的显示等待时间，计算示出了待校正的时间的校正数据(摄像定时校正计算)。然后，在步骤S303中，计数器控制单元111根据来自定时校正计算单元107的校正数据，改变定时计数器单元108的值，从而校正摄像定时。

图4A和4B是示出第一实施例中的定时校正的图。图4A和4B示出由摄像单元101捕获图像所需的时间、图像读取所需的时间以及图像显示单元104的垂直同步信号。图4A表示传统摄像显示设备的摄像、图像读取和显示操作，图4B表示该实施例的摄像显示设备100的摄像、图像读取和显示操作。这里，由于图像读取通过图像存储器单元102进行，因而可以在摄像单元101的操作过程中执行图像读取。显示延迟时间表示从摄像到显示的延迟D，在图4A所示的实时摄像/显示操作中，始终发生延迟D1。在该实施例中，如图4B所示，进行控制以缩短显示延迟时间(延迟D2＜延迟D1)。下面，将参考图4B给出说明。

单个图像需要从完成摄像和图像读取且可以显示的时间点开始到出现垂直同步信号且开始图像显示单元104上的图像显示的时间点为止的显示等待时间T。由等待时间测量单元106测量显示等待时间T。基于显示等待时间T，定时校正计算单元107计算为了缩短显示延迟必须进行多少定时操作。这里，存在如下危险：当进行校正使得校正后的显示等待时间(从可以进行显示的时间点开始直到出现垂直同步信号为止的等待时间)为0时，各处理单元的处理时间误差将导致错过目标垂直同步信号，从而直到下一垂直同步信号为止需要长的等待时间。因此，在预先设置值以进行仅需非常短的时间a的垂直同步等待之后，进行校正。

在图4B的情况下，定时校正计算单元107根据T-a计算校正时间。然后，计数器控制单元111控制定时计数器单元108以使得定时计数器单元108将对于下一间隔的计数延长T-a，这样，从第三图像开始往后，显示等待时间仅为时间a。结果是实现了显示延迟时间的缩短(将延迟从延迟D 1缩短到延迟D2)。

此外，在该实施例中，当由摄像单元101捕获的图像间的间隔和图像显示单元104中垂直同步信号的间隔彼此是整数倍的关系时，那么理论上，仅进行一次上述定时校正就足够了。然而，实际上，考虑到系统的处理时间误差，定期(每预定次摄像)执行上述定时校正。当系统用户进行改变帧频等操作时，也必须执行上述定时校正。还可以如下来确定用于定时校正的值a。即，通过连续测量垂直同步信号等待(显示等待时间)求出定时校正后的显示等待时间的标准偏差，并且，可以根据该标准偏差求出值a，从而可以吸收各处理单元的处理时间误差。还可以预先存储该值，然后在下一摄像时使用该值。

因此，利用第一实施例，定时计数器单元108、计数器监视单元109和驱动控制单元110构成摄像控制单元，该摄像控制单元启动摄像单元101，并使摄像单元101以具有第一时间间隔的摄像间隔执行成像操作。图像读取/输出单元103和图像读取/输出控制单元105构成显示控制单元，该显示控制单元使得将通过上述成像操作所获得的图像数据以具有不同于第一时间间隔的第二时间间隔的垂直同步间隔显示在图像显示单元104上。然后，等待时间测量单元106测量从待机状态开始到当显示控制单元将图像数据显示在图像显示单元104上时为止的显示等待时间(T)，其中，在待机状态中，通过图像显示单元104可以显示由成像操作所获得的图像数据。定时校正计算单元107和计数器控制单元111基于所测量的显示等待时间改变成像操作的开始定时，从而使直到将通过成像操作所获得的图像数据显示在显示单元上为止的显示延迟时间更短。更具体地，定时校正计算单元107通过从显示等待时间(T)减去预先选择的时间(a)，计算调整时间(T-a)。然后，计数器控制单元111改变定时计数器单元108的计数值，以将成像操作的开始延迟该调整时间。如图4B所示，通过以这样的方式进行控制，缩短了显示延迟时间(从D1缩短到D2)。

因此，利用第一实施例，关于实时摄像和显示所期望的显示延迟的缩短，对摄像单元和图像显示单元之间的定时移位进行校正，以便实现显示延迟时间的缩短。特别地，利用该实施例，可以解决当摄像单元的帧频和显示单元的显示间隔(垂直同步信号间隔)彼此是整数倍的关系时定期发生显示等待时间的问题。

第二实施例

接着，说明根据第二实施例的摄像显示设备的结构和操作。图5是示出根据第二实施例的摄像显示设备500的功能结构的框图。在图5中，对与第一实施例(图1)中的结构元件相同的结构元件分配与前面相同的附图标记。在第二实施例的结构中，等待时间测量单元506具有测量图像显示单元104的垂直同步间隔的功能。如以下更详细说明的，定时校正计算单元507计算校正数据以进行利用垂直同步间隔的定时校正。参数存储单元512存储摄像单元101的成像之间的最短间隔。

图6A和6B是示出第二实施例中的定时校正的图。像图4A和4B一样，图6A表示传统摄像显示设备的摄像、图像读取和显示操作，而图6B表示第二实施例的摄像显示设备500的摄像、图像读取和显示操作。在该实施例中，同样将传统摄像显示设备的显示延迟时间D1缩短到D2。

在图6B中，在紧挨垂直同步信号之后完成第一图像的读取，因此，显示之前的等待时间变为下一垂直同步信号之前的时间。这里，定时校正计算单元507从等待时间测量单元506获得垂直同步信号的间隔R，并根据显示等待时间T计算错过显示的时间U(U＝R-T)。此外，定时校正计算单元507通过U+a计算校正数据。然后，计数器控制单元111控制定时计数器单元108，从而对于下一间隔将定时计数器单元108的计数缩短U+a，并改变开始第三图像捕获的定时，这样，从第三图像开始往后设置时间a的垂直同步等待时间。

应该注意，在可将摄像间隔从当前摄像间隔缩短U+a的情况下，可以采用第二实施例中的显示延迟时间的缩短。可以通过与从参数存储单元512获得的最小摄像间隔的比较，进行该判断。在d＜U+a的情况下不能执行显示延迟时间的缩短，其中，d为可将摄像间隔从当前摄像间隔缩短的时间(当前摄像间隔与最小摄像间隔之间的差)。在这种情况下，可以根据第一实施例中所讨论的校正处理缩短显示延迟时间。换句话说，如在第一实施例中一样，定时校正计算单元507计算T-a作为校正数据，并且计数器控制单元111通过将下一摄像间隔延迟T-a来缩短显示延迟时间。可选地，在d＜U+a的情况下可以采用以下结构，在该结构中，对多于一帧的帧进行第二实施例的调整操作。例如，如果判断为d＜U+a，则将下一摄像的摄像间隔缩短d，并继续进行上述调整，最终可以适当地调整摄像定时和显示定时。

在第二实施例中，定时校正计算单元507通过将预定时间(a)与通过从图像显示单元104的垂直同步间隔(R)中减去由等待时间测量单元506获得的显示等待时间(T)而获得的时间(U＝R-T)相加，求出调整时间(U+a)。然后，计数器控制单元111将摄像单元101的成像操作的开始定时提前调整时间(U+a)。如图6B所示，以这种方式进行控制允许缩短显示延迟时间(从D1缩短到D2)。在第二实施例中，通过缩短摄像间隔进行定时调整，因此，当执行定时调整时，可以调整定时而无需延长摄像间隔。

应该注意，还可以采用以下结构，在该结构中，当将d当作可将摄像间隔在当前摄像间隔上缩短的时间(当前摄像间隔和最小摄像间隔之间的差)时，则当d≥U+a时，可以采用第二实施例的校正方法，而当d＜U+a时，可以采用第一实施例的校正方法。在这种情况下，当已将成像操作的定时提前了调整时间(U+a)时，定时校正计算单元507判断计算出的摄像之间的时间间隔是否等于或大于预定时间间隔(摄像单元101的最小摄像间隔)。然后，如果判断为计算出的摄像时间间隔等于或大于预定时间间隔，则计数器控制单元111改变定时计数器单元108的设置，以便将成像操作的开始定时提前调整时间(U+a)。另一方面，如果判断为计算出的摄像时间间隔小于预定时间间隔，则定时校正计算单元507和计数器控制单元111执行第一实施例的校正方法。换句话说，将成像操作的开始定时延迟通过从显示等待时间减去预定时间而获得的调整时间(T-a)。

第三实施例

接着，说明第三实施例。在第一实施例和第二实施例中，通过改变摄像单元101开始摄像的定时来缩短显示延迟时间。第三实施例说明通过改变摄像单元的处理内容以改变摄像处理时间来实现显示延迟时间的缩短的结构。

图7是示出根据第三实施例的摄像显示设备700的功能结构的框图。在第三实施例的结构设计中，不需要第一实施例和第二实施例的计数器控制单元111。在第三实施例中，摄像单元701具有允许摄像单元701利用来自驱动控制单元710的命令改变摄像处理内容的功能。例如，摄像单元701设计成允许在执行和省略摄像处理中的边缘增强(edge enhancement)或降噪(noisereduction)等图像处理间进行切换，或者改变图像的分辨率。此外，参数存储单元712存储摄像处理与处理时间之间的关系。例如，参数存储单元712存储可以通过简化摄像处理(省略边缘增强、省略降噪、降低分辨率)而缩短的时间。

像在第二实施例中一样，等待时间测量单元706测量显示等待时间T和垂直同步信号间隔R。然后，定时校正计算单元707根据等待时间测量单元706的测量结果，计算可以被缩短的摄像处理时间。然后，定时校正计算单元707基于该计算结果和存储在参数存储单元712中的缩短时间与摄像处理的简化之间的关系，确定可以被简化的处理，并向驱动控制单元710发送命令。驱动控制单元710根据来自定时校正计算单元707的命令，切换摄像单元701的摄像处理的内容。下面使用图8A和8B更详细地对此进行说明。

图8A和8B是示出如何简化摄像处理以便缩短显示延迟时间的图。在该示例中，执行作为摄像模态的四个处理。图8A表示传统摄像显示设备(不能改变摄像处理内容的设备)的摄像、图像读取和显示操作，而图8B表示该实施例的摄像显示设备700的摄像、图像读取和显示操作。显示延迟时间表示从摄像到显示的延迟D，并且，在图8A所示的实时摄像/显示操作中，始终发生延迟D1。在第三实施例中，如图8B所示，可以通过改变摄像处理所需的时间来缩短该显示延迟时间(延迟D2＜延迟D1)。

等待时间测量单元706测量显示等待时间T和垂直同步信号间隔R。定时校正计算单元707从参数存储单元712获得可以通过简化摄像处理缩短的时间，并且选择要省略的处理以将摄像处理时间缩短U+a(其中，U＝R-T)。例如，当定时校正计算单元707判断为要省略边缘增强处理时，定时校正计算单元707将对此的通知发送到驱动控制单元710。驱动控制单元710省略摄像单元701的边缘增强处理。通过以这种方式缩短摄像处理时间，显示等待时间(垂直同步信号等待时间)变为时间a。然而，由于第三实施例中时间被缩短的单位是通过简化处理而缩短的时间，因而不会总是等待时间为时间a的情况。由于简化了摄像处理，因而存在显示延迟时间的相对较大的缩短。应该注意，对于要省略的摄像处理，还可以通过图像显示画面获得用户对简化摄像处理的许可。

利用第三实施例，定时计数器单元108、计数器监视单元109和驱动控制单元710构成了操作摄像单元701以第一时间间隔(摄像间隔)执行成像操作的成像控制单元。图像存储器单元102、图像读取/输出单元103和图像读取/输出控制单元105构成了允许将通过成像操作获得的图像数据以不同于第一时间间隔的第二时间间隔(垂直同步间隔)显示在图像显示单元104上的显示控制单元。等待时间测量单元706测量从图像显示单元104可以显示通过成像操作获得的图像数据的待机状态开始起到显示控制单元将该图像数据显示在图像显示单元104上的时间为止的显示等待时间。定时校正计算单元707和驱动控制单元710基于显示等待时间，改变成像操作与待机状态之间的处理，以便缩短将通过摄像单元701的成像操作所获得的图像数据显示在图像显示单元104上的显示延迟时间。更具体地，简化落在摄像单元701的成像操作与将图像数据存储在图像存储器单元102之间的处理(在摄像单元701中，省略边缘增强或降噪处理，降低分辨率等)。如图8B所示，通过以这样的方式进行控制，可以实现更短的显示延迟时间。

第四实施例

接着，将说明根据第四实施例的摄像显示设备的结构和操作。在第三实施例中，通过简化包括在摄像处理中的处理来缩短显示延迟时间。在第四实施例中，通过调整对存储在存储器中的图像数据执行的图像处理所需的处理时间来缩短显示延迟时间。

图9是示出根据第四实施例的摄像显示设备900的功能结构的框图。在第四实施例的结构设计中，不需要第一实施例和第二实施例的计数器控制单元111。在图9中，图像处理单元913对存储在图像存储器单元102上的图像信息执行图像处理。参数存储单元912存储图像处理单元913所执行的各图像处理模态的处理时间。

图10A和图10B示出了在第四实施例中如何校正定时。图10A表示不可以改变图像处理内容的摄像显示设备的操作，而图10B表示该实施例的摄像显示设备900的操作。显示延迟时间表示从摄像到显示的延迟D，并且在图10A所示的实时摄像/显示操作中，始终发生延迟D1。在第四实施例中，如图10B所示，通过改变图像处理所需的时间来缩短该显示延迟时间(延迟D2＜延迟D1)。

与第一实施例～第三实施例不同，在直到显示图像为止的时间段内进行图像处理单元913的图像处理。在图像处理下执行几种处理。在图10B的示例中，存在四种正在执行的图像处理。这里，图像处理包括放大/缩小和旋转等可以被省略的处理。

等待时间测量单元906测量显示等待时间T和垂直同步信号间隔R。定时校正计算单元907从参数存储单元912获得可以通过简化摄像处理来缩短的时间，并选择要省略的处理以便将摄像处理时间缩短U+a(其中，U＝R-T)。因此，缩短了图像处理单元913的处理时间，从而导致显示等待时间(垂直同步等待时间)仅为时间a。然而，由于在这种情况下时间被缩短的单位是要省略的图像处理所需的时间，因而将不会总是等待时间为时间a的情况。由于省略了图像处理，因而相对较大地缩短了显示延迟D。应该注意，如简化摄像处理的情况一样，对于要省略的图像处理，还可以通过图像显示画面获得用户对省略图像处理的许可。

应该注意，还可以同时采用第三实施例的摄像处理的简化和第四实施例的图像处理的简化两者，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。

因此，在第四实施例中，存在对通过成像操作所获得的且存储在图像存储器单元102上的图像数据执行图像处理(放大、缩小、旋转等)的图像处理单元913。然后，定时校正计算单元907基于通过等待时间测量单元906所获得的显示等待时间，简化图像处理单元913的处理(例如，禁止执行放大处理)。如图10B所示，通过以这样的方式进行控制，可以实现显示延迟时间的缩短。

第五实施例

接着，将说明第五实施例。图11是示出根据第五实施例的X射线透视系统的功能结构的框图。应该注意，可以将用于检测X射线的装置(X射线图像控制单元)容纳在与用于显示图像的装置(图像显示控制单元)相同的单元中，但是在第五实施例中，说明了通过专用线路连接这两个装置的结构。换句话说，X射线图像控制单元通过发送将通过成像获得的图像数据发送到图像显示控制单元，并且图像显示控制单元显示所发送的图像数据。

在图11中，X射线图像控制单元1101控制X射线的产生和获得、以及X射线图像的传送。X射线图像显示控制单元1102(以下称为图像显示控制单元1102)控制从X射线图像控制单元1101发送来的X射线图像数据的显示。X射线发生源1103生成X射线。X射线控制单元1104控制X射线发生源1103的X射线辐射量和X射线生成时间。X射线检测单元1105检测从X射线发生源1103所辐射的X射线。X射线检测控制单元1106控制X射线检测单元1105，并将从X射线检测单元1105所获得的信息转换成图像数据。驱动控制单元1107使X射线控制单元1104和X射线检测控制单元1106同步，并驱动它们。图像存储器单元1108存储来自X射线检测控制单元1106的图像数据。

计数器监视单元1109、定时计数器单元1110和计数器控制单元1111与第一实施例和第二实施例的计数器监视单元109、定时计数器单元108和计数器控制单元111相同。传送单元1112将存储在图像存储器单元1108上的图像数据发送到图像显示控制单元1102，并且例如从图像显示控制单元1102接收定时校正数据。

在图像显示控制单元1102中，传送单元1113接收从X射线图像控制单元1101发送的图像数据，并将定时校正信息发送到例如X射线图像控制单元1101。应该注意，使用以太网(Ethernet，注册商标)等通信介质或照相机链接(camera link)等进行信息发送的通信介质作为该通信的介质，并且可以采用TCP或UDP等协议作为传送协议。图像存储器单元1114存储通过传送单元1113接收到的图像数据。图像读取/输出单元1115、图像读取/输出控制单元1116和图像显示单元1120与第一实施例和第二实施例的图像读取/输出单元103、图像读取/输出控制单元105和图像显示单元104相同。

等待时间测量单元1117、定时校正计算单元1118和参数存储单元1119具有与第二实施例的等待时间测量单元506、定时校正计算单元507和参数存储单元512相同的结构。在这种情况下，如在第二实施例中所述，定时校正计算单元1118计算U-a，并且计数器控制单元1111将对于下一摄像的摄像间隔缩短上述计算出的值，从而缩短显示延迟时间。可选地，等待时间测量单元1117和定时校正计算单元1118还可以具有与第一实施例的等待时间测量单元106和定时校正计算单元107相同的结构。在这种情况下，可以省略参数存储单元1119。以下，使用第一实施例中所述的校正方法，即，通过将摄像间隔延长时间T-a来优化摄像定时和显示定时的方法，来说明第五实施例。

图12是示出在第五实施例的X射线透视系统中从捕获X射线图像开始到显示X射线图像为止的处理的流程图。

第五实施例与第一实施例～第四实施例的区别在于第五实施例包括X射线图像控制单元1101与图像显示控制单元1102之间的图像数据的传送。在步骤S1201中，驱动控制单元1107向X射线控制单元1104和X射线检测控制单元1106发送命令以开始摄像。基于该命令，在步骤S1202中，X射线控制单元1104使X射线发生源1103发射X射线，并且X射线检测控制单元1106检测已发射的X射线，作为来自X射线检测单元1105的X射线图像。由此执行X射线透视。应该注意，将获得的X射线图像数据(以下称之为图像数据)存储在图像存储器单元1108上。然后，在步骤S1203中，传送单元1112将保持在图像存储器单元1108上的图像数据发送到图像显示控制单元1102。

通过传送单元1113接收已发送的图像数据，并将上述已发送的图像数据存储在图像存储器单元1114中。在步骤S1204中，图像读取/输出单元1115读取存储在图像存储器单元1114上的图像数据，并变得能够将图像数据输出到图像显示单元1120。在步骤S1205中，图像读取/输出单元1115处于待机，直到来自图像读取/输出控制单元1116的显示命令(输出命令)到达为止。当图像读取/输出单元1115从图像读取/输出控制单元1116接收到显示命令时，则在步骤S1206中，图像读取/输出单元1115输出图像数据，从而可以将该数据显示在图像显示单元1120上。这里，图像读取/输出控制单元1116在从图像显示单元1120接收到垂直同步信号之后，向图像读取/输出单元1115输出图像显示命令。

图13是用于说明第五实施例的X射线透视系统中的摄像定时校正的流程图。步骤S1301和步骤S1302与第一实施例的步骤(图3的步骤S301和步骤S302)相同。在步骤S1303中，图像显示控制单元1102的传送单元1113将由定时校正计算单元1118计算出的校正后的数据发送到X射线图像控制单元1101。在X射线图像控制单元1101中，通过传送单元1112接收校正后的数据。在步骤S1304中，计数器控制单元1111基于通过传送单元1112所接收的校正后的数据来控制定时计数器单元1110，并实现显示延迟时间的缩短。

图14A和14B是示出在第五实施例中如何校正定时的图。在该实施例中，增加了图像传送处理。图14A表示传统X射线透视系统的摄像、图像传送、图像读取和显示操作。图14B表示该实施例的X射线透视系统的摄像、图像传送、图像读取和显示操作。显示延迟时间表示从X射线图像控制单元1101捕获图像开始到图像显示控制单元1102的显示为止的延迟D。在图14A所示的实时摄像/显示操作中，始终发生延迟D1。在该实施例，进行控制使得如图14所示缩短显示延迟时间(延迟D2＜延迟D1)。

图14A和14B示出了图像传送处理已被添加到第一实施例的定时校正的情况。即使添加了图像传送处理，也可以通过进行相同的定时校正处理获得与第一实施例相同的效果。在第五实施例中，还可以采用与第二实施例和第三实施例相同的校正处理，这对本领域技术人员来说是显而易见的。

第六实施例

接着，说明第六实施例。在第五实施例中，通过图像显示控制单元1102计算用于固定显示延迟时间的校正数据，但是在第六实施例中，通过X射线图像控制单元计算该校正数据。

图15是示出根据第六实施例的X射线透视系统的功能结构的框图。对与第五实施例(图11)中的结构部件相同的结构部件分配与前述相同的附图标记。将第五实施例中设置在图像显示控制单元中的定时校正计算单元1118和参数存储单元1119作为定时校正计算单元1518和参数存储单元1519设置在X射线图像控制单元1501中。图像显示控制单元1502的传送单元1113将关于由等待时间测量单元1117测量的显示等待时间的数据发送到X射线图像控制单元1501的传送单元1112。

例如，如果基于第二实施例的校正方法进行该操作，则将X射线检测控制单元1106的成像间的最短间隔存储在参数存储单元1519中。然后，定时校正计算单元1518获得显示等待时间T和从图像显示控制单元1502发送的垂直同步信号的间隔R，并计算错过显示的时间U(U＝R-T)。控制计数器控制单元1111以使得将直到X射线检测单元1105的下一摄像为止的摄像间隔缩短U+a的量。

应该注意，不用说在第六实施例中，如在第五实施例中一样，还可以采用第一实施例或第三实施例的校正方法。

根据第六实施例从X射线图像的捕获开始直到该图像的显示为止的处理与第五实施例(图12)中的相同。以下参考图16的流程图说明第六实施例的X射线透视系统中的摄像定时校正。

步骤S1601和步骤S1604的处理与第一实施例(图3)的步骤S301和S303中处理的相同。在步骤S1602中，图像显示控制单元1502通过传送单元1113将由等待时间测量单元1117所测量的等待时间数据(包括垂直同步信号的间隔)发送到X射线图像控制单元1501：在X射线图像控制单元1501中，传送单元1112接收该时间信息。在步骤S1603中，摄像定时校正计算单元1518基于传送单元1112所接收到的等待时间数据和存储在参数存储单元1519中的最短摄像间隔，计算用于校正摄像定时的校正数据。

应该注意，在第六实施例中示出了从图像的捕获到显示为止的操作的时序图与添加了如图14B所示的“图像传送”的图6B的时序图相同，并且，由于这对于本领域技术人员是清楚的，因而没有示出。

第七实施例

接着，说明第七实施例。在第七实施例中，如在第六实施例中一样，在X射线图像控制单元上计算用于改善显示延迟时间的校正数据。然而，在第七实施例中，还将用于测量显示等待时间的结构设置在X射线图像控制单元侧。

图17是示出根据第七实施例的X射线透视系统的功能结构的框图。对与第六实施例(图15)中的结构部件相同的结构部件分配与前述相同的附图标记。将第六实施例中设置在图像显示控制单元侧的等待时间测量单元1117作为等待时间测量单元1717设置在X射线图像控制单元1701中。

图像显示控制单元1702的图像读取/输出单元1115读取存储在图像存储器单元1114上的图像信息，并且当完成读取图像时，输出表示完成了图像输出准备的信号。传送单元1113将该图像输出准备完成信号发送到X射线图像控制单元1701。图像读取/输出控制单元1116从图像显示单元1120接收表示图像显示单元1120的显示间隔的垂直同步信号，并根据该垂直同步信号控制图像读取/输出单元1115的输出定时。图像读取/输出单元1115根据来自图像读取/输出控制单元1116的输出命令信号开始图像输出。图像读取/输出单元1115通过图像读取/输出控制单元1116或直接从图像显示单元1120接收图像显示单元1120的垂直同步信号，并将该垂直同步信号从传送单元1113发送到X射线图像控制单元1701。

在X射线图像控制单元1701中，传送单元1112接收图像输出准备完成信号和垂直同步信号。例如，等待时间测量单元1717基于从图像显示控制单元1702所接收到的垂直同步信号和图像输出准备完成信号，通过测量垂直同步信号间隔R和显示等待时间T，根据第二实施例的校正方法，来实现摄像间隔的控制。应该注意，这里，图像读取/输出单元1115还可以生成图像输出准备完成信号和与垂直同步信号同步的图像输出开始信号，而不是图像读取/输出控制单元1116中继垂直同步信号。

应该注意，如果采用第一实施例的校正方法，则等待时间测量单元1717无需测量垂直同步信号的间隔，因此，无需在传送单元1112和1113之间通信垂直同步信号。在这种情况下，图像读取/输出单元1115在开始图像的显示输出的定时，输出表示开始显示输出的信号，并且可以将该信号从传送单元1113发送到X射线图像控制单元1701。等待时间测量单元1717基于图像输出准备完成信号和表示开始显示输出的信号，测量显示等待时间T，并且如在图14B中一样，使用显示等待时间T控制摄像间隔。

第七实施例的X射线透视系统中的从X射线图像的捕获开始到显示为止的处理与第五实施例(图12)中的处理相同。

图18是用于说明第七实施例的X射线透视系统中的摄像定时校正的流程图。在步骤S1801中，图像读取/输出单元1115从图像存储器单元1114读取单个图像的信息，并在可以输出该图像的时间点输出表示完成了图像输出准备的信号。将该图像输出准备完成信号从传送单元1113发送到X射线图像控制单元1701。还通过图像读取/输出控制单元1116和图像读取/输出单元1115，从传送单元1113发送来自图像显示单元1120的垂直同步信号。

在步骤S1802中，等待时间测量单元1717接收由传送单元1112所接收的图像输出准备完成信号和垂直同步信号，并测量显示等待时间T和垂直同步信号的间隔R。然后，在步骤S1803中，定时校正计算单元1518从等待时间测量单元1717获得垂直同步信号的间隔R和显示等待时间T，并计算错过显示的时间U，作为校正数据(U＝R-T)。接着，在步骤S1804中，定时校正计算单元1518控制计数器控制单元1111，从而将到X射线检测单元1105的下一摄像的摄像间隔缩短U+a的量。

应该注意，在第七实施例中示出了从图像捕获开始到图像显示为止的操作的时序图是添加了如图14B所示的“图像传送”的图6B的时序图，由于这对于本领域技术人员是清楚的，因而未示出。

应该注意，不用说，在第七实施例中，如在第五实施例中一样，还可以采用第一实施例或第三实施例的校正方法。

第八实施例

接着说明第八实施例。第八实施例说明通过改变第四实施例中所述的图像处理单元的图像处理来实现显示延迟时间的缩短的X射线透视系统的示例。

图19是示出根据第八实施例的X射线透视系统的功能结构的框图。在图19中，对与第五实施例(图11)中的结构部件相同的结构部件分配与前述相同的附图标记。图像显示控制单元1902设置有用于对存储在图像存储器单元1114中的图像数据进行图像处理的图像处理单元1924。此外，从X射线图像控制单元1901移除了计数器控制单元1111。这是因为，该实施例的校正方法通过改变图像处理的内容来实现显示延迟时间的缩短，并且无需改变摄像开始定时。

参数存储单元1919存储由图像处理单元1924所执行的各图像处理的处理时间。定时校正计算单元1918进行定时校正计算，并通知图像处理单元1924省略哪个图像处理。在第八实施例中，如在第四实施例中一样，通过省略由图像处理单元1924所执行的图像处理来缩短显示延迟时间。

应该注意，在第八实施例中示出了从图像的捕获开始到显示为止的操作的时序图是添加了如图14B所示的“图像传送”的图10B的时序图，并且，由于这对于本领域技术人员是清楚的，因而在此未示出。

应该注意，不用说，如第三实施例所述的一样，第八实施例还可以包括通过简化摄像处理来缩短显示延迟时间。

如上所述，以上各种实施例均具有缩短实时摄像和显示中的显示延迟时间的效果。因此，它们可广泛应用于希望显示延迟时间短的产业。例如，在某些医用X射线透视设备中，在进行成像的同时进行手术，因此必须将医生的手术操作立即反映在图像上。换句话说，显示延迟时间必须非常短。在该例子中实时的重要性至关重要，但是在进行实时摄像和显示的普通设备中，同样希望短的显示延迟时间，这样就给予了本发明高的实用价值。

以上详细说明了实施例，并且，例如可以通过系统、设备、方法、程序或存储介质来实现本发明。具体地，本发明可应用于由多个机器构成的系统、以及由单个机器制成的设备。

应该注意，可以通过硬件来实现第一实施例～第八实施例中所述的功能部件，或者可以通过计算机执行预定软件，由硬件和软件之间的协作来实现所述功能部件。

因此，本发明包括以下情况：向系统或设备直接或远程提供软件程序，然后使该系统或设备的计算机读出并执行所提供的程序代码以实现上述实施例的功能。在这种情况下，所提供的程序是与实施例中的附图所示的流程图相对应的程序。

因此，为了在计算机上实现本发明的功能和处理，安装在计算机上的程序代码本身也实现了本发明。也就是说，本发明包括用于实现本发明的功能和处理的计算机程序代码。

在这种情况下，只要程序具有程序功能，程序采用的形式无关紧要，其可以是目标代码、由解释程序执行的程序、或向OS提供的脚本数据。

下面列出用于提供程序的记录介质的示例。示例包括软(floppy，注册商标)盘、硬盘、光盘、磁光盘、MO、CD-ROM、CD-R、CD-RW、磁带、非易失性存储卡、ROM以及DVD(DVD-ROM和DVD-R)。

另外，还可以通过使用客户计算机的浏览器连接到因特网网站，然后从该网站将本发明的计算机程序下载到硬盘等记录介质，来提供该程序。在该情况下，所下载的程序可以是包括自动安装功能的压缩文件。还可以将构成本发明的程序的程序代码分割成多个文件，然后从不同网站下载各文件。换句话说，允许向多个用户将用于实现本发明的功能的程序文件下载到计算机上的WWW服务器也落在本发明的范围内。

还可以对本发明的程序进行加密，并将加密后的程序存储在CD-ROM等存储介质上以分发给用户。在该情况下，可以允许通过了预定条件的用户通过因特网从网站下载对该加密进行解码的密钥信息，然后用户可以使用该密钥信息来运行加密程序，并将该加密程序安装在计算机上。

此外，除了通过计算机运行已读取的程序来实现上述实施例的功能以外，还可以根据来自该程序的命令，与例如运行在计算机上的OS合作实现实施例的功能。在该情况下，OS等进行部分或全部的实际处理，并且通过该处理实现前述实施例的功能。

此外，还可以通过将从记录介质读取的程序写入插入计算机中的功能扩展板或与计算机连接的功能扩展单元中所设置的存储器，来实现前述实施例的部分或全部功能。在该情况下，在将程序写到功能扩展板或功能扩展单元后，设置在该功能扩展板或功能扩展单元中的CPU等基于来自该程序的命令执行部分或全部的实际处理。

根据本发明，缩短了从摄像设备的图像捕获开始到显示设备的显示为止的显示延迟时间，从而实现了良好地追踪成像信息的图像显示。

尽管参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不局限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。

Claims (18)

1.一种摄像显示控制设备，包括：

成像控制单元，用于使摄像单元以第一时间间隔工作，以获得利用所述摄像单元所捕获的图像；

显示控制单元，用于将所捕获的图像显示在以第二时间间隔工作的显示单元上；以及

改变单元，用于改变所述摄像单元开始成像的定时和从所述摄像单元开始摄像起直到进入所述显示单元可以显示所捕获的图像的待机状态为止的处理时间中的至少一个，以缩短由所述第二时间间隔引起的从所述摄像单元开始成像操作起直到所述显示单元显示所捕获的图像为止的显示延迟时间。

2.根据权利要求1所述的摄像显示控制设备，其特征在于，还包括：测量单元，用于测量从进入所述待机状态的时间点开始直到所述显示单元进行显示为止的显示等待时间，

其中，所述改变单元基于所述显示等待时间，改变所述摄像单元开始成像的所述定时。

3.根据权利要求2所述的摄像显示控制设备，其特征在于，所述改变单元将开始成像的所述定时延迟通过从所述显示等待时间减去预定时间而获得的调整时间。

4.根据权利要求2所述的摄像显示控制设备，其特征在于，所述改变单元将开始成像的所述定时提前通过将从所述第二时间间隔减去所述显示等待时间所获得的时间与预定时间相加而获得的调整时间。

5.根据权利要求4所述的摄像显示控制设备，其特征在于，所述改变单元：

在将开始成像的所述定时提前了所述调整时间的情况下，判断摄像间隔是否等于或大于预定时间间隔；

如果在所述判断中判断为所述摄像间隔等于或大于所述预定时间间隔，则所述改变单元将开始成像的所述定时提前所述调整时间；以及

如果在所述判断中判断为所述摄像间隔小于所述预定时间间隔，则所述改变单元将开始成像的所述定时延迟通过从所述显示等待时间减去预定时间而获得的时间。

6.根据权利要求1所述的摄像显示控制设备，其特征在于，还包括：测量单元，用于测量从进入所述待机状态的时间点开始直到所述显示单元进行显示为止的显示等待时间，

其中，所述改变单元基于由所述测量单元测量出的所述显示等待时间，改变从所述摄像单元开始摄像起直到进入所述显示单元可以显示所捕获的图像的待机状态为止的处理时间。

7.根据权利要求6所述的摄像显示控制设备，其特征在于，所述改变单元改变从所述摄像单元的摄像处理开始直到将所捕获的图像存储在图像存储器上为止的时间期间的处理。

8.根据权利要求6所述的摄像显示控制设备，其特征在于，还包括：处理单元，用于在将由所述摄像单元获得的所捕获的图像存储在图像存储器上之后，对存储在所述图像存储器上的图像数据执行图像处理，

其中，所述改变单元改变所述处理单元的图像处理。

9.根据权利要求1所述的摄像显示控制设备，其特征在于，允许所述改变单元在每预定次数和每检测到用户的预定操作中的至少一种情况下发挥作用。

10.根据权利要求1所述的摄像显示控制设备，其特征在于，所述摄像单元包括X射线发生单元和X射线检测器。

11.一种摄像显示系统，所述摄像显示系统设置有：成像控制设备，用于使摄像单元以第一时间间隔工作，以获得利用所述摄像单元所捕获的图像，以及

显示控制设备，用于将所捕获的图像显示在以第二时间间隔工作的显示单元上，

其中，所述摄像显示系统包括：

发送单元，用于将由所述摄像单元获得的所捕获的图像从所述成像控制设备发送到所述显示控制设备；以及

改变单元，用于改变所述摄像单元开始成像的定时和从所述摄像单元开始摄像起直到进入所述显示单元可以显示所捕获的图像的待机状态为止的处理时间中的至少一个，以缩短由所述第二时间间隔引起的从所述摄像单元开始成像操作起直到所述显示单元显示所捕获的图像为止的显示延迟时间。

12.根据权利要求11所述的摄像显示系统，其特征在于，还包括：测量单元，用于测量从进入所述待机状态的时间点开始直到所述显示单元进行显示为止的显示等待时间；

其中，所述改变单元基于所述显示等待时间，改变所述摄像单元开始成像的所述定时。

13.根据权利要求11所述的摄像显示系统，其特征在于，还包括：测量单元，用于测量从进入所述待机状态的时间点开始直到所述显示单元进行显示为止的显示等待时间，

其中，所述改变单元基于所述显示等待时间，改变从所述摄像单元开始摄像起直到进入所述显示单元可以显示所捕获的图像的待机状态为止的处理时间。

14.根据权利要求12所述的摄像显示系统，其特征在于，所述显示控制设备还包括：计算单元，用于基于由所述测量单元测量出的所述显示等待时间，计算用于利用所述改变单元改变开始成像的所述定时的调整时间，以及

其中，所述发送单元还将由所述计算单元计算出的所述调整时间从所述显示控制设备发送到所述成像控制设备。

15.根据权利要求12或13所述的摄像显示系统，其特征在于，所述成像控制设备还包括：计算单元，用于基于由所述测量单元测量出的所述显示等待时间，计算用于利用所述改变单元改变开始成像的所述定时的调整时间，

其中，所述测量单元设置在所述显示控制设备中，以及

其中，所述发送单元还将由所述测量单元测量出的所述显示等待时间从所述显示控制设备发送到所述成像控制设备。

16.根据权利要求12或13所述的摄像显示系统，其特征在于，所述测量单元设置在所述成像控制设备中，以及

其中，所述发送单元将进入所述待机状态时在所述显示控制设备中生成的信号和显示所述待机状态下的图像数据时由所述显示控制设备生成的信号发送到所述成像控制设备。

17.根据权利要求13所述的摄像显示系统，其特征在于，还包括：处理单元，用于在将由所述摄像单元获得的图像数据存储在图像存储器上之后，对存储在所述图像存储器上的图像数据执行图像处理，以及

其中，所述改变单元改变所述处理单元的图像处理。

18.一种摄像显示控制方法，包括以下步骤：

成像控制步骤，用于使摄像单元以第一时间间隔工作，以获得利用所述摄像单元所捕获的图像；

显示控制步骤，用于将所捕获的图像显示在以第二时间间隔工作的显示单元上；以及

改变步骤，用于改变所述摄像单元的摄像开始定时和从所述摄像单元开始摄像起直到进入所述显示单元可以显示所捕获的图像的待机状态为止的处理时间中的至少一个，以缩短由所述第二时间间隔引起的从所述摄像单元开始成像操作起直到所述显示单元显示所捕获的图像为止的显示延迟时间。

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