CN102236886A - 一种加强医学影像对比灰阶化及彩色化的系统 - Google Patents

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沈渊瑶
李根嘉
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Abstract

本发明是关于一种加强医学影像对比并予以彩色化的系统，其包含：影像输入装置，是可由扫描X光摄影或档案传输取得灰阶影像文件；影像处理的装置，是将灰阶影像文件转换为对比彩色影像文件。

Description

一种加强医学影像对比灰阶化及彩色化的系统
技术领域
本发明是关于一种加强医学影像对比灰阶化及彩色化的系统。
背景技术
灰阶影像应用在很多科技的呈像上，如卫星影像、医学上x射线(x-ray)影像、电子显微镜影像等。这主因影像呈像原理的限制导致结果经常都以灰阶的形式呈现。若予以着色，由于眼球生理对于彩色对比的辨识优先于黑白影像的对比，则不仅增加辨识度，可在某些意义上提供更多的信息。
灰阶影像的彩色化是个很热门的领域。在灰阶影像中信息已经减少成一维(灰阶值)，而彩色化就是要利用此信息来反推RGB三维的情况，在转换上易有一灰阶值对应多种彩色值的情况，也就是同一灰阶值有可能对映到很多可能的彩色值，故灰阶影像上色时没有唯一的绝对正解。
发明内容
一种通过将影像的亮度灰阶化(256scales～4096scales)，以此强化各部位影像的对比化并借助亮度、彩度或色相差异的加强，让黑白医学影像灰阶化、数据化及彩色化的方法，可以让检视的医疗人员更敏感化，而增加对影像诊断的方便(efficiency)、有效性(effective)及正确性(accuracy)。
先前相关技术，其一是一种利用两层区块抽取及背景颜色确定来完成文件影像二值化的方法(中国台湾公告号：366476)，并非直接提供黑白影像彩色化的技术，其二为一种影像质量的测试方法(中国台湾公告号：I280516)，非黑白影像彩色化的显示技术，且本发明是为针对黑白医学影像所提出的影像彩色化的方法，截至目前尚未有相关黑白医学影像彩色化的方法提出。
本发明的特点在于可将黑白医学影像灰阶化、数据化及彩色化，以提供高质量的医学影像，利于临床上医学影像的判读。缩减影像彩色化的操作流程，以提供更好更快的影像显示方法，是为本领域的技术人员，亟欲改善的课题。
本发明是一种加强医学影像对比灰阶化及彩色化的系统，其包括：影像输入装置，是由扫描或档案传输取得灰阶影像文件；及影像处理装置，是将灰阶影像文件(超音波显影、X光片、血管摄影、内视镜影像、CT或MRI)转换为对比彩色影像文件。
本发明还包括一个影像输出装置，是可将对比彩色影像文件，汇出档案或由打印图片或显示器显示彩色影像。本发明另附加内存供储存之用。其中该影像输出装置另可提供使用者操作接口，其是透过触控式操作或按钮操作，并设定显示参数(如灰阶范围)或模式切换(如色彩模式)，利于使用者界定范围或设定色彩转化参数。针对该范围进行放大或加强色彩、亮度或彩度的差异化，差异化是利于使用者通过参数设定进行调校，为后续作鉴别诊断。本发明另可与PACS结合，利于影像存储处理。
本发明的灰阶影像文件转换为对比彩色影像文件的步骤包含：强化黑白医疗影像的亮度；将亮度差异以256(28)至4096(212)格的灰阶(gray scale)表达；及灰阶经由参数设定以彩色或彩度来表示出不同灰阶的差异。
本发明对于黑白医学影像可提供彩色化的技术，对医疗院所或研究单位能提供更方便的影像判读方法，具有极大的市场开发潜力。
本发明另可以探测笔或光标指示测量出标的物的相对灰阶值，并可手动、半自动或全自动方式将选定灰阶值的标的物影像分析显现，更能进一步将选定灰阶值的标的物计算其影像面积或体积大小。
附图说明
图1为本发明加强医学影像对比灰阶化及彩色化的系统的实施流程图；
图2为本发明的一个实施例中，灰阶影像转化为彩色影像的流程图；
图3为发明的另一个实施例中三原色分解图；
图4为图3所示的三原色分解图组合成的彩色化对比图；
图5为图4进一步加强彩度、亮度或对比图；
图6为本发明的一个实施例中黑白影像与彩色影像的对照图；
图7为局部放大使用的流程图。
具体实施方式
将取得的黑白医疗影像强化其亮度，并将亮度的差异以计算机操作成256(28)至4096(212)格的灰阶(gray scale)。
此影像灰阶化以后，操作人员可用探测笔(wand)或浮标随指示测出标的物的灰阶值。也可依灰阶的数据演算而达到彩色化或彩度的不同，来加强影像的判断。
此技术可通用于目前或未来发展出来的黑白医学影像，包括超音波(ultrasound)、x-射线、血管造影(angiography)、内视镜影像、CT或MRI。
在影像上可界定所要的范围，将其圈出，此特定区(ROI，region of interest)可强化其亮度对比，而以彩色或彩度来表示出不同灰阶的差异。影像灰阶的差异，可依需要依彩色的不同、亮度或彩度的差异化来表现，以方便作鉴别诊断。例如，在1024scales的影像中，可依红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫来平均显示0～1024，也可以只界定100～200之间的差异一影像也可以依颜色的彩度来区分，如极深红、深红、浅红、浅粉。
本发明将灰阶格式彩色化为彩色格式，其算法如下：
1.设定阀值Amin与Amax，选定要彩色化的灰阶范围。
2.依影像最大与最小值，将影像灰阶值等分为N；
3.将重新计算的N等分灰阶给予HSVA((色相(Hue)、饱和度(Saturation)、亮度(Lightness)、透明度(Alpha)))；
4.调整H以调整显示的色度，决定显示色彩；
5.将原影像中的Amin与Amax的灰阶移除，改为步骤2～步骤4的彩色影像；或
6.将步骤2～步骤4的彩色影像的透明度设定为0.5，与原影像迭和。
本发明将黑白医学影像灰阶化、数据化及彩色化。图1即为本发明加强医学影像对比及彩色化的系统10的运作流程图，自影像输入装置20取得灰阶影像文件(超音波显影、X光片、血管摄影、内视镜影像、CT或MRI)，再通过影像处理装置30转换为彩色影像文件，透过影像输出装置40汇出档案或显示于多媒体，使用者并可由操作者接口50触控式或按钮式进行参数设定、模式切换或缩放影像。此外，本发明另可连结整合医院PACS 60。图2为本发明的一个实施例中，灰阶影像转化为彩色影像的流程图，先将灰阶影像转为彩色影像，再针对使用者需求调整其彩度、亮度或对比。图3为发明的另一个实施例中三原色分解图，组合成图4的彩色化对比图，并可进一步加强彩度、亮度或对比如图5。图6为本发明的一个实施例中黑白影像与彩色影像的对照图。图7是使用者针对局部放大使用的流程图。

Claims (17)

1.一种加强医学影像对比灰阶化及彩色化的系统，其特征在于，包括：
医学影像输入装置，通过扫描或档案传输取得灰阶影像文件；及
医学影像处理装置，是将灰阶影像文件转换为对比彩色影像文件。
2.如权利要求1所述的加强医学影像对比灰阶化及彩色化的系统，其特征在于，还包括医学影像输出装置，是将对比彩色影像文件，汇出档案或呈现于多媒体。
3.如权利要求1所述的加强医学影像对比灰阶化及彩色化的系统，其特征在于，还包括供储存之用的内存。
4.如权利要求1所述的加强医学影像对比灰阶化及彩色化的系统，其特征在于，其中所述灰阶影像文件转换为对比彩色影像文件的步骤包括：强化黑白医疗影像的亮度；将亮度差异以256至4096格的灰阶表达；及灰阶经由参数设定以彩色或彩度来表示出不同灰阶的差异。
5.如权利要求1所述的加强医学影像对比灰阶化及彩色化的系统，其特征在于，其中所述灰阶影像文件为超音波显影、X光片、血管摄影、内视镜影像、计算机断层、核磁共振、正子计算机断层摄影、病理切片或染色片。
6.如权利要求1所述的加强医学影像对比灰阶化及彩色化的系统，其特征在于，是可与医疗影像储传系统结合。
7.如权利要求1所述的加强医学影像对比灰阶化及彩色化的系统，其特征在于，所述影像输出装置另可提供使用者操作接口。
8.如权利要求7所述的加强医学影像对比灰阶化及彩色化的系统，其特征在于，所述使用者操作接口是透过触控式操作或按钮操作。
9.如权利要求7所述的加强医学影像对比灰阶化及彩色化的系统，其特征在于，所述使用者操作接口可设定显示参数或模式切换。
10.如权利要求9所述的加强医学影像对比灰阶化及彩色化的系统，其特征在于，所述显示参数为灰阶范围。
11.如权利要求9所述的加强医学影像对比灰阶化及彩色化的系统，其特征在于，所述模式切换为色彩模式。
12.如权利要求7所述的加强医学影像对比灰阶化及彩色化的系统，其特征在于，所述使用者操作接口可由使用者界定范围或设定色彩转化参数。
13.如权利要求12所述的加强医学影像对比灰阶化及彩色化的系统，其特征在于，所述范围是可放大或加强色彩、亮度或彩度的差异化。
14.如权利要求13所述的加强医学影像对比灰阶化及彩色化的系统，其特征在于，所述差异化是可利于使用者作鉴别诊断。
15.如权利要求1所述的加强医学影像对比灰阶化及彩色化的系统，其特征在于，以探测笔或光标指示测量出标的物的相对灰阶值。
16.如权利要求1所述的加强医学影像对比灰阶化及彩色化的系统，其特征在于，以手动、半自动或全自动方式将选定灰阶值的标的物影像分析显现。
17.如权利要求1所述的加强医学影像对比灰阶化及彩色化的系统，其特征在于，以手动、半自动或全自动方式将选定灰阶值的标的物计算其影像面积或体积大小。
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