CN101732071B

CN101732071B - 一种适用于超声诊断设备的实时图像放大显示方法

Info

Publication number: CN101732071B
Application number: CN2009102132165A
Authority: CN
Inventors: 张小艾; 赵明昌; 周峰; 曹文娟
Original assignee: WUXI CHISON SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Wuxi Chison Medical Technologies Co Ltd
Priority date: 2009-10-21
Filing date: 2009-10-21
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2029-10-21
Also published as: CN101732071A

Abstract

本发明公开了一种适用于超声设备的图像放大显示方法，包括：对实时图像进行放大显示、根据光标移动控制装置的信号控制图像放大目标区域的中心线和区域范围；根据检测光标移动控制装置释放信号判断是否向系统发送控制指令；系统根据图像放大目标区域自动计算图像的放大倍数并将放大后的图像显示在显示设备上；在实时图像放大显示模式下，用户不需要退出当前模式即可随意切换放大图像状态和实时图像状态。其优点是：能对实时图像进行放大显示的操作、无需调节图像放大倍数，系统根据操作过程中提交的目标图像区域自动获得放大后的图像，简化操作流程，减小因为不能及时切换到实时图像状态而导致的错过有价值图像的概率，提高医护人员的工作效率。

Description

一种适用于超声诊断设备的实时图像放大显示方法

技术领域

本发明涉及一种图像放大显示方法，尤其是一种适用于医用超声诊断设备的实时图像放大显示方法。

背景技术

现代医用超声诊断设备中，系统经常会提供图像放大显示功能。在进行诊断时，操作者可以根据实际需要，选定想要进行放大显示的目标图像区域，并选择合适的图像放大倍数，以便能够进行更加清晰、明确的观察和诊断。

现有的超声诊断设备在进行图像时常用的操作方法是：首先冻结图像，通过菜单或其他人机交互模式进入图像放大显示模式，在图像区域上对想要进行放大的目标图像区域进行选定，并通过菜单或者其他控件(一般是使用旋钮)调节要选择的图像放大倍数，然后，再对系统发出确认信号对以上选择进行确认，那么，系统将按照选定的图像放大倍数进行处理，给出放大后的图像。但使用传统的图像放大显示操作方法时，有以下几个缺点难以避免：一是图像的放大倍数只有有限选择，很可能设备上所有的放大倍数都不能满足当前图像的放大显示要求；二是如果需要进行多次图像放大显示操作，操作者必须要重复切换图像放大显示模式和图像放大显示模式，然后重新确定目标放大区域，这样对操作者来说极其不便；三是由于传统的操作方法只能对冻结图像进行操作，这样一次操作只能对一帧静态的图像进行，但是在医护人员对被扫描者进行诊断时，对用户来说传统的操作方式一方面是过于繁琐，另一方面是极可能由于不方便在模式间进行切换而错过有诊断价值的图像，从而增大引起误诊的概率。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种适用于超声诊断设备的实时图像放大显示方法，解决了对实时图像进行放大显示操作、根据实际需要自动提供图像放大倍数的问题。

按照本发明提供的技术方案，所述适用于超声诊断设备的实时图像放大显示方法包括如下步骤：

(1)在图像放大显示预处理模式下，控制图像取样框跟随光标在图像界面上移动；

(2)检测是否收到取样框中心线定位确认信号，如果收到，则确定取样框中心线为图像放大显示的目标图像区域中心线，并根据光标位移信号计算图像放大显示的目标区域的大小和边界信息；

(3)检测是否收到确认图像放大目标区域确认信号，如果收到，向系统发送图像放大目标区域相关控制字；

(4)激活实时图像放大显示模式；系统向控制器发送图像放大目标区域相关控制字；控制器根据收到的图像放大目标区域相关控制字，计算出图像放大倍数，向显示设备提供放大后的图像，显示设备进行显示；

(5)检测是否收到退出实时图像放大显示模式信号，是则退出实时图像放大显示模式，操作结束；否则检测光标移动装置是否发出光标位移信号，如果检测到光标位移信号，则执行步骤6；

(6)显示设备退出图像放大显示模式，返回图像放大显示预处理模式，同时取样框也保留在图像区域；开始检测光标位移信号、光标移动装置释放信号；如果检测到光标位移信号，则执行步骤7；如果检测到光标移动装置释放信号，则执行步骤8；

(7)控制图像取样框跟随光标在图像界面上移动；如果收到取样框中心线定位确认信号，则图像放大显示的目标图像区域参考坐标被系统确定，并根据光标位移信号计算取样框的边界位置；检测是否收到光标移动装置释放信号，如果检测到光标移动装置释放信号，则执行步骤8；

(8)进入实时图像放大显示模式，系统向控制器发送图像放大目标区域相关控制字；控制器根据收到的图像放大目标区域相关控制字，计算出图像放大倍数，向显示设备提供放大后的图像，显示设备进行显示；然后返回执行步骤5。

所述光标移动装置用于发出光标位移信号、光标移动装置释放信号。

所述光标移动装置采用轨迹球，所述光标位移信号根据轨迹球的移动而产生，当轨迹球在设定的时间内没有位移，则释放光标位移信号。

所述光标移动装置嵌入在超声诊断设备的键盘上，通过键盘的接口与控制器相连接。

本发明的优点是：解决在图像放大操作过程中需要对实时图像进行放大显示操作问题，根据实际需要自动提供图像放大倍数，并且在实时图像放大显示模式下能够随意切换实时图像状态和放大显示图像状态，此发明极大地简化了操作流程，能够方便快捷地操作达到既定的目标效果、减小操作失误的概率，极大提高医护人员的工作效率。

附图说明

图1是本发明所述超声诊断设备的系统组成框图；

图2是本发明所述方法的流程图；

图3是一个实施例的流程图；

图4是对目标放大区域取样的示意图；

图5是放大显示图像的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

通常的医用超声诊断设备的系统中，与本发明相关的原理部分框图如图1所示，包括一个控制器和一台显示设备，以及与所述控制器互联的人机交互接口。本发明中操作者使用人机交互接口的方式包括使用轨迹球移动光标、通过按键选择或切换状态等方式。

下面结合附图2，对本发明的一种实施例的操作方法作进一步的说明，步骤如下：

步骤(11).用户通过键盘上的ZOOM按键发出进入实时图像放大显示预处理模式的指令，系统进入实时图像放大显示预处理模式，显示设备上在图像区域出现一个图像放大区域取样框；用户移动光标拖动取样框到设想位置；

步骤(12).用户通过键盘上的SET键发出取样框中心线确认信号，系统检测到此信号，则图像放大显示的目标图像区域参考坐标(本发明中为中心线)确定；

步骤(13).用户继续移动光标控制取样框的大小至目标范围，随着光标的变换，取样框的大小也随之变化，系统同时记录取样框的区域位置(结合附图4，即图中所示的O点、A点、B点)；

步骤(14).用户通过键盘上的SET按键发出取样框确认信号，系统检测到此信号，则图像放大显示的目标图像区域确定；

步骤(15).用户通过键盘上的ZOOM按键激活实时图像放大显示模式；

步骤(16).系统进入图像放大模式，系统向控制器发送图像放大区域相关控制字，所述图像放大区域相关控制字包括图像放大区域中心线、区域起始深度、宽度、高度(图4中，O点确定中心线号，以及区域起始点物理深度，OA两点确定宽度的一半，OB两点确定高度)；

步骤(17).控制器根据收到的图像放大区域的相关控制字，计算出图像放大倍数，向显示设备提供放大后的图像。图5描述的即为图4中选定图像区域放大显示的图像。计算方法稍后作简要介绍。

步骤(18).系统检测是否收到退出实时图像放大显示模式信号，如果收到，则退出实时图像放大显示模式，操作结束。

在步骤(17)中提到的系统根据放大区域相关控制字计算对应的图像放大倍数方法，本发明使用的是双线性插值法。下面结合图4-6进行介绍。

图4中得到需要进行放大的源图像区域，图5为放大后的目标图像。目标图像的宽度和高度是一定的，假设分别为W、H，源图像区域的宽度和高度由取样框的大小决定，假设分别为m、n，本系统中取样框的宽度与高度比为恒定值，即m/n＝W/H。那么图像的放大倍数k＝W/m＝H/n。进入双线性插值运算，即目标图像的每个像素点的值，根据对应关系先找到这个像素点在源图像区的对应像素点：

srcX＝dstX*(m/W)＝dstX/k，

srcY＝dstY*(n/H)＝dstY/k.

其中dstX、dstY分别为目标图像像素点横向坐标、目标图像像素点纵向坐标；srcX、srcY分别为源图像像素点横向坐标、源图像像素点纵向坐标；

双线性插值算法描述如下：

以图6为例子，对于一个目标像素，设置坐标通过反向变换得到的浮点坐标为(srcX，srcY)＝(i+u，j+v)(其中i、j均为浮点坐标的整数部分，u、v为浮点坐标的小数部分，是取值[0，1)区间的浮点数)，则这个像素的值f(i+u，j+v)可由原图像中坐标为(i，j)、(i+1，j)、(i，j+1)、(i+1，j+1)所对应的周围四个像素的值决定，即：

f(i+u，j+v)＝(1-u)(1-v)f(i，j)+(1-u)vf(i，j+1)+u(1-v)f(i+1，j)+uvf(i+1，j+1)

其中f(i，j)表示源图像(i，j)处的的像素值，以此类推。

下面举个例子加以说明：假如源图像高度宽度都为30个像素，目标图像高度宽度都为40个像素，那么图像的放大倍数k＝4/3。根据目标图像的象素坐标为(1，1)反推得到的对应于源图像的坐标是(0.75，0.75)，这其实只是一个概念上的虚拟象素，实际在源图中并不存在这样一个象素，那么目标图像的像素(1，1)的取值不能够由这个虚拟象素来决定，而只能由源图像的这四个像素共同决定：(0，0)(0，1)(1，0)(1，1)，而由于(0.75，0.75)离(1，1)要更近一些，那么(1，1)所起的决定作用更大一些，这从公式1中的系数uv＝0.75×0.75就可以体现出来，而(0.75，0.75)离(0，0)最远，所以(0，0)所起的决定作用就要小一些，公式中系数为(1-u)(1-v)＝0.25×0.25也体现出了这一特点。因为双线性插值方法充分的利用了源图像中虚拟点四周的四个真实存在的像素值来共同决定目标图像汇总的一个像素值，所以是一种比较好的图像缩放算法。

通常情况下，当用户进行完一次图像放大显示操作后，需要退出图像放大显示模式，显示设备上才能显示实时图像，这样如果用户需要再进行一次图像放大显示操作，则需要再次从实时图像模式切换到图像放大显示模式，然后重新调整图像取样框选定目标图像区域，从而得到放大后的图像。这样就需要频繁在实时图像模式和图像放大显示模式中进行切换、重新调节图像取样框。对用户来说这样的操作一方面是过于繁琐，另一方面是由于不方便在模式间进行切换而错过有诊断价值的图像，从而增大引起误诊的概率。

为解决该技术问题，本发明的另一种实施例中，实现了在实时图像放大显示模式下，能够极其方便地在图像放大显示状态和实时图像状态间进行切换，方便用户准确快捷地操作，同时减小误诊的概率。

另一个实施例的流程图如图3所示，包括以下步骤：

在实时图像放大显示模式下，如果系统没有检测到退出实时图像放大显示模式信号，则执行以下步骤：

步骤(21).系统保持实时图像放大显示预处理模式，此时系统开始检测光标移动设备是否发出光标位移信号，如果未检测到光标位移信号，则继续执行步骤(21)；如果检测到光标位移信号，则执行步骤(22)；

步骤(22).显示设备退出图像放大状态，返回实时图像状态，同时前次进入实时图像放大模式时的图像取样框也保留在图像区域。执行步骤(23)；

步骤(23).系统开始检测光标位移信号、光标移动装置释放信号；如果用户对光标移动控制装置进行了操作，系统检测到光标位移信号，则执行步骤(24)；如果设定时间内用户未对光标移动装置进行操作，则系统检测到光标移动装置释放信号，执行步骤(34)；

步骤(24).用户移动光标，控制图像取样框跟随光标在图像界面上移动；执行步骤(25)；

步骤(25).用户通过移动光标控制取样框，使取样框的中心线位置到达目标位置后，按下SET按键，触发取样框中心线确认信号。系统检测到取样框中心线确认信号，执行步骤(26)；

步骤F2.用户通过移动光标控制图像取样框的大小变化，同时系统根据光标位移信号计算取样框的边界位置；执行步骤(27)；

步骤(27).取样框圈定的图像放大目标区域达到用户满意时，用户停止移动光标，系统检测到光标移动装置释放信号后，执行步骤(34)；否则返回执行步骤(24)；

步骤(34).系统进入图像放大模式，系统向控制器发送图像放大区域相关控制字，执行步骤(35)；

步骤(35).控制器根据收到的图像放大区域的相关控制字，计算出图像放大倍数，向显示设备提供放大后的图像。执行步骤(36)；

步骤(36).用户根据实际需要判断是否需要退出实时图像放大显示模式，如需要退出，则按下ZOOM键触发退出实时图像放大显示模式信号；如不需要退出，则不对ZOOM键进行操作，此时系统仍停留在实时图像放大显示模式。系统检测是否收到退出实时图像放大显示模式信号，如果收到，则退出实时图像放大显示模式，操作结束。否则执行(21)；

在图2和图3所示的实施例中，系统的图像取样框中心线确认信号和图像取样框大小确认信号都通过键盘上的SET按键触发，当第一次按下ZOOM按键后，发送具体当按下SET按键时触发哪个信号是交替切换的，首次按下SET按键时，发送的是图像取样框中心线确认信号，再次按下时则发送图像取样框大小确认信号，第三次按下时发送的是图像取样框中心线确认信号，以此类推。

在图2和图3所示的实施例中，系统的进入实时图像放大显示预处理模式信号、激活实时图像放大显示模式信号、退出实时图像放大显示模式信号都通过键盘上的ZOOM按键出发，在实时图像模式下，第一次按下ZOOM键触发进入实时图像放大显示预处理模式信号；进入预处理模式后，按下ZOOM键则触发激活实时图像放大显示模式信号；在实时图像放大显示模式下，按下ZOOM键则触发退出实时图像放大显示模式，进入实时图像模式。

Claims

1.一种适用于超声诊断设备的实时图像放大显示方法，其特征是所述方法包括：

2.如权利要求1所述的适用于超声诊断设备的实时图像放大显示方法，其特征是：所述光标移动装置用于发出光标位移信号、光标移动装置释放信号。

3.如权利要求1或2所述的适用于超声诊断设备的实时图像放大显示方法，其特征是：所述光标移动装置采用轨迹球，所述光标位移信号根据轨迹球的移动而产生，当轨迹球在设定的时间内没有位移，则释放光标位移信号。

4.如权利要求1或2所述的适用于超声诊断设备的实时图像放大显示方法，其特征是：所述光标移动装置嵌入在超声诊断设备的键盘上，通过键盘的接口与控制器相连接。