CN102622950A - 一种医用显示器均匀性的检测方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种医用显示器均匀性的检测方法及装置，检测方法包括如下步骤：a、根据相关标准技术文档规定时间预热医用显示器；b、通过标准信号源向医用显示器输入标准信号；c、利用CCD相机组件获取医用显示器全部显示区域的数字图像；e、分析得到的数字图像，计算得出医用显示器显示区域均匀性的客观评价参数；装置包括包括标准信号源、CCD相机组件和计算机，标准信号源提供给医用显示器显示信号，实现装置简单方便，均匀性检测方法全面、准确和高效。

Description

一种医用显示器均匀性的检测方法及装置
技术领域
本发明涉及一种检测方法及装置，具体地说是一种医用显示器均匀性的检测方法及装置。
背景技术
医学影像对于小物体和低对比度的物体的探测能力不仅依赖它们的大小和对比度，还取决于加在其上和临近的噪声，噪声被定义为干扰真实信号探测的高频波动。医用显示器的噪声，不管是时间噪声还是空间噪声，均来自于像素活动区域的亮度波动，这种波动可能来自于电极装配所造成的施加电场的不均匀性，也可能来自于由电压波动和电子噪声造成的输入信号不必要的变化。另外，为了得到更大数目灰度值而人为设置的细微差别年度水平驱动的次像素也能够造成上述波动。显示系统的空间噪声值可表示为单像素的信噪比或标准化的噪声功率谱（NPS），因此医用显示器的均匀性检测就显得十分必要。
目前，在获取显示设备的显示图像来检测医用显示器的均匀性时，一般方法只针对显示器上有限的几个区域进行均匀性分析，比如中间加上四个角的五点分析法，或者采用3、3、3的九点分析法，但是，通过上述方式采样对显示器均匀性分析均基于离散的采样，这种离散采样的方法必然存在对医用显示器均匀性检测数据不全面，精度低，效率低，检测工作强度大的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种医用显示器均匀性的检测方法，解决医用显示器均匀性的检测不能全面、快速、准确进行检测的问题；为此，本发明还提供一种实现医用显示器均匀性的检测方法的装置。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种医用显示器均匀性的检测方法，包括如下步骤：a、根据相关标准技术文档规定时间预热医用显示器；b、通过标准信号源向医用显示器输入标准信号；c、利用CCD相机组件获取医用显示器全部显示区域的数字图像；e、分析得到的数字图像，计算得出医用显示器显示区域均匀性的客观评价参数。
所述步骤e包括将获取的数字图像传输至计算机、逐行逐列采样得到数字图像矩阵、利用算法计算图像矩阵的均匀性、得到数字图像均匀性计算结果和判定并输出均匀性客观评价步骤。
得到数字图像均匀性计算结果和判定并输出均匀性客观评价步骤为首先采用检测到的数字图像的信号强度计算医用显示器的均匀性，当数字图像的信号强度均匀性没有明显差别时，再利用数字图像的信噪比计算医用显示器的均匀性对医用显示器做评价。
一种实现医用显示器均匀性的检测方法的装置，对医用显示器进行均匀性检测，包括标准信号源、CCD相机组件和计算机，标准信号源提供给医用显示器显示信号， CCD相机组件对医用显示器的全部显示区域成像，计算机采集CCD相机组件的数字图像信号。
CCD相机组件包括3D定位支架和科学级CCD单反相机，3D定位支架包括三维云台和三维支架，三维云台固定在三维支架上，科学级CCD单反相机设置在三维云台上，科学级CCD单反相机通过3D支架的调整对医用显示器的显示画面进行成像检测。
科学级CCD单反相机的亮度参数范围为1-500cd/m2、深度范围为10-12bit、低噪、宽动态范围和定焦微距镜头，标准信号源采用符合图像及信号发送质量要求的市售标准信号发生器。
对于理想的医用显示器，图像的均匀性非常好，各处信号强度与噪声均一致，从而各个区域的信噪比（SNR）也一样，图像的信号强度均匀性为100%。对于医用显示器显示的均匀性很好的数字图像，无论是信号强度均匀性还是信噪比（SNR）均匀性都很高，即信号与噪声分布是均匀的。因此，可以利用信噪比均匀性（USNR）对图像均匀性作辅助评价，即当信号强度均匀性没有明显差别时，可利用信噪比均匀性做进一步评价，评价公式如下：
数字图像的强度均匀性（US）定义为：
Figure 2012101197130100002DEST_PATH_IMAGE001
     （1）
数字图像的信噪比均匀性（USNR）定义为：
 
Figure 675167DEST_PATH_IMAGE002
（2）
由公式（1）可以知道
Figure 2012101197130100002DEST_PATH_IMAGE003
反应了数字图像信号的强度均匀性的大小，当其为100%时，说明图像均匀性好，图像各处信号相等；当
Figure 302589DEST_PATH_IMAGE003
接近100%时，数字图像区域的信号强度大小接近，即S max  和S min 相差很小，其比值近似为1，因此公式（2）可以简化为：
Figure 125051DEST_PATH_IMAGE004
其中： 
Figure 2012101197130100002DEST_PATH_IMAGE005
S 1 、σ 1 为信噪比最小区域的信号强度和标准偏差；S 2 、σ 2 为信噪比最大区域的信号强度和标准偏差。
本发明的有益效果是提供一种医用显示器均匀性的检测方法及装置，实现全面、准确和高效的均匀性检测。
附图说明
图1为本发明医用显示器均匀性客观评价步骤e的流程示意图。
图2为本发明装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式：
本实施例如图1、图2所示，一种医用显示器均匀性的检测方法采用如下步骤：a、根据相关标准技术文档规定时间预热医用显示器；b、通过标准信号源向医用显示器输入标准信号；c、利用CCD相机组件获取医用显示器全部显示区域的数字图像；e、分析得到的数字图像，计算得出医用显示器显示区域均匀性的客观评价参数，步骤e具体包括将获取的数字图像传输至计算机、逐行逐列采样得到数字图像矩阵、利用算法计算图像矩阵的均匀性、得到数字图像均匀性计算结果和判定并输出均匀性客观评价步骤。
本实施例的检测方法首先用检测到的数字图像的信号强度计算医用显示器的均匀性，当数字图像的信号强度均匀性没有明显差别时，再利用数字图像的信噪比计算医用显示器的均匀性，对医用显示器做进一步评价。
数字图像的信号强度均匀性（US）定义为：
Figure 765986DEST_PATH_IMAGE001
数字图像的信噪比均匀性（USNR）定义为：
 
Figure 964886DEST_PATH_IMAGE002
本实施例采用的对医用显示器进行均匀性检测方法的装置，包括标准信号源、科学级CCD单反相机、3D定位支架和计算机，标准信号源采用市售标准信号发生器，供给医用显示器标准的图像显示信号， CCD相机组件对医用显示器的全部显示区域进行成像，计算机采用普通PC计算机，采集科学级CCD单反相机采集的医用显示器全屏显示的数字图像信号，并通过软件运算进行计算和结果评价。    
3D定位支架包括CCD相机组件包括3D定位支架和科学级CCD单反相机，3D定位支架包括三维云台和三维支架，三维云台固定在三维支架上，科学级CCD单反相机设置在三维云台上，三维支架采用常规的X、Y、Z三方向可移动三维支架；三维云台为常规的可通过球头改变科学级CCD单反相机拍摄角度的平台，科学级CCD单反相机设置在三维云台上，使科学级CCD单反相机可以方便三维方向移动和角度大小调节，医用显示器也同时放置在3D定位支架上，以方便检测时的水平度及距离定位。
科学级CCD单反相机采用亮度参数范围为1-500cd/m2、深度范围为10-12bit、低噪、宽动态范围和定焦微距镜头。

Claims (6)

1.一种医用显示器均匀性的检测方法，其特征在于包括如下步骤：a、根据相关标准技术文档规定时间预热医用显示器；b、通过标准信号源向医用显示器输入标准信号；c、利用CCD相机组件获取医用显示器全部显示区域的数字图像；e、分析得到的数字图像，计算得出医用显示器显示区域均匀性的客观评价参数。
2.根据权利要求1所述的一种医用显示器均匀性的检测方法，其特征在于：所述步骤e包括将获取的数字图像传输至计算机、逐行逐列采样得到数字图像矩阵、利用算法计算图像矩阵的均匀性、得到数字图像均匀性计算结果和判定并输出均匀性客观评价步骤。
3.根据权利要求2所述的一种医用显示器均匀性的检测方法，其特征在于：得到数字图像均匀性计算结果和判定并输出均匀性客观评价步骤为首先采用检测到的数字图像的信号强度计算医用显示器的均匀性，当数字图像的信号强度均匀性没有明显差别时，再利用数字图像的信噪比计算医用显示器的均匀性对医用显示器做评价。
4.一种实现权利要求1所述检测方法的装置，对医用显示器进行均匀性检测，其特征在于：包括标准信号源、CCD相机组件和计算机，标准信号源提供给医用显示器显示信号， CCD相机组件对医用显示器的全部显示区域成像，计算机采集CCD相机组件的数字图像信号进行运算处理。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：CCD相机组件包括3D定位支架和科学级CCD单反相机，3D定位支架包括三维云台和三维支架，三维云台固定在三维支架上，科学级CCD单反相机设置在三维云台上。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：科学级CCD单反相机的亮度参数范围为1-500cd/m2、深度范围为10-12bit、低噪、宽动态范围和定焦微距镜头，标准信号源采用标准信号发生器。
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