CN103514584A - 图像畸变补偿设备、方法和包含该设备的医学成像设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种图像畸变补偿设备，使用户能够在佩戴滤色护目镜的同时感受具有减少的图像畸变或者消除了图像畸变的医学图像。所述设备使用护目镜的光谱特性来校正在显示单元上显示的医学图像的颜色。可以包括分光计来测量护目镜的光谱特性。

Description

图像畸变补偿设备、方法和包含该设备的医学成像设备

技术领域

本公开一般地涉及图像补偿技术，并具体涉及用于补偿由滤色护目镜导致的图像畸变的图像畸变补偿设备。

背景技术

医学成像设备针对受试者使用超声波、激光、X射线等的透射、吸收或者反射性质获取受试者的图像，并将图像用于诊断。成像设备的例子包括超声、光声和X射线成像设备。

某些医学成像设备要求佩戴护目镜以便保护检查者和受试者的眼睛。具体来说，利用光声成像，具有纳量级短波长的激光在过程中被照射，因此，对于所涉及的所有参与者来说，通常有必要佩戴护目镜来保护其眼睛。

由于护目镜吸收具有特定波长的光，所以在通过护目镜的图像上出现了图像畸变。当检查者在佩戴护目镜的同时观察医学图像时，在实际显示的医学图像和从检查者的有利位置看到的医学图像之间存在差别。

因此，佩戴护目镜的检查者未准确地感受医学图像，因而存在缓解这种不利的需求。

发明内容

这里描述的实施例提供了一种图像畸变补偿技术，其通过使用护目镜的光谱特性校正在显示单元上显示的医学图像的颜色，使得用户能够在佩戴滤色护目镜的同时观察到具有最小图像畸变或者消除了图像畸变的医学图像。

在示范性实施例中，一种用于补偿穿过护目镜的图像上的图像畸变的图像畸变补偿设备包括：基于护目镜的光谱特性估计图像畸变的图像畸变估计单元。颜色校正单元针对要在显示单元上显示的图像，执行补偿所估计的图像畸变的颜色校正。

在各种实施例中：

护目镜的光谱特性可以包括护目镜根据波长的吸光度。

图像畸变估计单元可以确定通过颜色校正是否可以补偿图像畸变。

当在用于要在显示单元上显示的图像的颜色中，存在在被施加了护目镜的光吸收效果的图像中未被表现的颜色时，图像畸变估计单元可以确定通过颜色校正不能补偿图像畸变。

图像畸变补偿设备还可以包括颜色映射单元，用于利用在被施加了护目镜的光吸收效果的图像中被表现的颜色，代替用于要在显示单元上显示的图像的颜色中的在被施加了护目镜的光吸收效果的图像中未被表现的颜色。

图像畸变补偿设备还可以包括存储护目镜的至少一个光谱特性的存储单元。

图像畸变估计单元可以使用存储单元中存储的光谱特性的被选择的一个或更多个来估计图像畸变。

图像畸变估计单元可以利用护目镜的吸收性质估计原色的坐标变化，并且，原色的坐标可以包括用于显示单元的彩色空间中的坐标。

颜色校正单元可以基于估计的原色坐标来控制原色的合成率，以便实现显示单元上显示的图像中所包括的特定颜色。

图像畸变补偿设备还可以包括测量护目镜的光谱特性的光谱计。

根据本发明进一步的方面，一种医学成像设备包括图像畸变补偿设备。

医学成像设备可以包括显示单元，其中，显示单元显示目标的光声图像或者光声/超声图像。

显示单元可以显示被颜色校正单元校正过颜色的图像，或者显示被颜色映射单元映射过颜色的图像。

医学成像设备还可以包括输入对来自颜色映射单元的替代颜色的选择的输入单元。

医学成像设备还可以包括输入对存储单元中存储的护目镜的至少一个光谱特性的选择的输入单元。

还公开了可在图像畸变补偿设备和医学成像设备中操作的示范性方法。

附图说明

结合附图，从下面对实施例的描述，本发明的这些和/或其他方面将变得清晰并且更容易理解，在附图中，相同的参考数字被用于相同的元件，在附图中：

图1示出了根据实施例的用于使用光声成像或者光声/超声成像诊断受试者的系统；

图2是示出在医学成像设备的显示单元上表现的颜色的色度图的例子；

图3是示出根据本发明的一个实施例的图像畸变补偿设备的配置的框图；

图4A是示出显示单元的示范性光谱特性的图；

图4B是示出护目镜的示范性光谱特性的图；

图5A是示出CIE1931色彩空间中的灰色坐标的色度图；

图5B是示出戴护目镜所导致的坐标上的变化的色度图；

图6是示出当颜色校正单元执行颜色校正时坐标gr上的变化的色度图；

图7A是示出在显示单元上显示的图像中的特定颜色的坐标的色度图；

图7B是示出因护目镜的光吸收所致的坐标上的变化的色度图；

图8是示出当颜色校正单元执行颜色校正时坐标ｋ上的变化的色度图；

图9是示出了还包括颜色映射单元的图像畸变补偿设备的框图；

图10是示出在通过护目镜之后被改变的灰色坐标的色度图；

图11A和图11B是示出了还包括存储单元的图像畸变补偿设备的相应配置的框图；

图12A和图12B是示出了还包括分光计的图像畸变补偿设备的相应配置的框图；

图13是根据本发明的一个实施例示出了医学成像设备的配置的框图；

图14是根据本发明的一个实施例示出了用于补偿图像畸变的方法的流程图；和

图15是示出了可应用于不可能进行颜色校正的情况的补偿图像畸变的方法的流程图。

具体实施例

此后将参考附图描述本发明的实施例。

这里，依据使用场景，术语“畸变”指颜色畸变、对比度畸变或者其他类型的畸变。

这里，在说明书中公开的例如“…单元”或者“模块”的术语指示用于执行至少一个功能或者操作的单元，并且，其可以由硬件或者硬件和软件的组合来实施。

如这里所使用的，以“一”或“一个”开头并且以单个形式引用的元件或者步骤，应该被理解为不排除多个所述元件或者步骤，除非明确地陈述了这种排除。此外，对“一个实施例”或者“实施例”的参考并非预期被解释为排除了也包含所引用的特征的额外元件的存在。而且，除非明确地相反陈述，否则“包含”、“包括”或者“具有”特定性质的一元件或者多个元件的实施例也可以包括不具有该性质的额外元件。

超声成像被广泛地用作用于诊断受试者的医学成像方法。近年来，已经发展了光声成像并在各种诊断领域中被采用，在光声成像中，目标（在受试者内）的超声特性与其光声特性组合。

光声成像（Photoacoustic imaging，PAI）是其中具有高空间分辨率的超声图像被与具有适于对生物组织成像的高对比率的光学图像组合的方法。当激光被照射到生物组织时，激光的短电磁脉冲在生物组织中被吸收，并且，在作为初始超声波的产生源的组织位置中的热弹性膨胀产生瞬时的声压。这样形成的超声波以各种延迟到达生物组织的表面，并且通过对其成像来获得光声图像。

超声成像是既有的医学成像方法，其使用超声波诊断人体的病变。超声图像可以包括：显示目标的横截面图像的B模式图像、示出目标的弹性信息的弹性图像、示出目标的特定部分的生物信息的M模式图像，或者，实时地将血流可视化的彩色多普勒图像。

而且，近来已经开发并使用了光声/超声成像，其中，光声成像与超声成像组合。

图1示出了根据实施例的用于使用光声成像或者光声/超声成像诊断受试者的系统。为了获取光声图像，有必要把具有相当短的波长的激光照射受试者30。但是，如果这种激光直接接触眼睛，则可能出现视神经的损害。因此，当使用例如光声成像设备或者光声/超声成像设备的医学成像设备50诊断受试者30时，检查者20和受试者30都需要佩戴护目镜10。

护目镜10通过阻挡照射的激光并防止其到达眼睛来保护眼睛免受从激光照射器52照射的激光。因此，护目镜10被设计成吸收特定波长范围内的光；依据所照射的激光的波长，选择特定的护目镜。例如，当激光对应于具有比绿色更短波长的可见光线区域时，护目镜可以被设计成吸收具有比532nm短的波长的光。当激光对应于红色及红外区域时，护目镜可以被设计成吸收具有600nm或者更大波长的光。

医学成像设备50通过显示单元51显示医学图像。显示单元51可以使用RGB模式、CMYK模式或者其他合适的模式显示医学图像。利用RGB模式，通过原色，即红（R）、绿（G）和蓝（B）的加性合成显示医学图像。可以在各种彩色空间中定义在显示器51上显示的颜色，例如，由CommissionInternational de l'Eclairage(CIE)制定的CIE1931彩色空间。

图2是示出在医学成像设备50中的显示单元51上表现的颜色的色度图的例子。颜色可以由各种色度图表现，例如，由用于CIE1931彩色空间情况的CIE1931色度图表现。

CIE1931彩色空间也被称为“CIE XYZ颜色空间”，其中，X、Y和Z代表三色刺激值，其和指示红、绿和蓝水平的值类似。颜色的概念被划分为两个因素，即亮度和色度。CIE XYZ彩色空间可以被设计成使得Y值代表亮度。因此，颜色的色度可以由通过下面的等式1计算的x和y值来表示。

x=X/(X+Y+Z)

y=Y/(X+Y+Z)            等式(1)

使用x和y绘制的CIE1931彩色空间的色度图是在图2中示出的色度图。这里，外部曲面边界对应于单色光，并且单色光的波长被按纳米测度。

一般地，显示单元不可能表现CIE1931色度图中表示的所有颜色。被表现的颜色范围被称为色域。例如，如图2中所示，色域可以对应于具有R(0.675,0.325)、G(0.285,0.595)和B(0.154,0.068)的三角形内部空间。它们代表作为顶点的红(R)、绿(G)和蓝(B)的坐标，这意味着显示单元显示RGB三角形内的颜色。

此后，将基于前述信息描述根据本发明实施例的图像畸变补偿设备的操作。

图3是示出了根据本发明的一个实施例图像畸变补偿设备100的配置的框图。设备100包括：估计由佩戴护目镜10导致的图像畸变的图像畸变估计单元110，和，至少初步地补偿所估计的图像畸变的颜色校正单元120。可以被用执行相应功能的至少一个处理器和存储器具体实施这里描述的每一个单元（例如单元110和120）。或者，可以在所描述的设备的一些或者全部单元之间共享单个处理器和存储器，以便通过从存储器读取相应的软件程序并在处理器上执行程序来执行相应的功能。

图像畸变估计单元110估计当显示单元51上显示的图像通过（即，“穿越”）护目镜时可能出现的图像畸变。在护目镜10的光谱特性和显示单元51的光谱特性的基础上进行估计，所述两个光谱特性可以由设计者或者用户输入。当图像畸变补偿设备100包含在医学成像设备50中时，其可以自动获得显示单元51的光谱特性。

所使用的护目镜的类型依赖于在医学成像设备中产生的激光的波长；对于具有比绿色短的波长的激光，使用阻挡比532nm短的波长的光的护目镜。对于具有红色或者红外区域的激光，护目镜被设计成阻挡600nm或者更大波长的光。在说明下面的实施例时为了描述方便，将描述医学成像设备50产生具有红色区域的激光的情况。

图4A是示出显示单元的示范性光谱特性的图，并且图4B是示出护目镜的示范性光谱特性的图。具有图4B的光谱特性的护目镜是阻挡或者吸收红色区域内的光的护目镜。

参考图4A，为了显示图像，显示单元发射和人类可见的光区域对应的可见区域内的光（大约380nm到700nm）。一般地，光谱特性依赖于显示单元的类型。图4A中所示的光谱特性是投射型CRT显示单元的光谱特性。图4B的图示出了指示光的透射性的光学密度，图示了护目镜的光谱特性。光学密度被根据下面的等式2定义。

OD=log10(I_in/I_out)             等式(2)

其中，OD代表光学密度，I_in代表入射光强度，并且I_out代表透射光强度。光学密度也被称为吸光度，其随着光衰减增大而增大。

在图4B的例子中，光学密度在范围从大约680nm到大约710nm的区域中相当高。这意味着具有图4B的光谱特性的护目镜针对红色区域中的光具有高吸光度。因此，当检查者佩戴具有图4B的光谱特性的护目镜时，红色区域内的激光被护目镜所阻挡，因此他的眼睛受到保护，同时，从显示单元发射的红色区域内的光也被阻挡。即，从检查者的有利位置，就颜色而言，在显示单元上显示的图像出现畸变。

为了描述方便，在下面描述的实施例中，将描述CIE1931彩色空间和CIE1931色度图作为例子。在替代的实施例中，可以使用其他的彩色空间补偿图像畸变。

一般地，医学图像通称被黑白图像表现，通过三原色（红、绿、蓝）的加性合成，利用基于RGB的彩色显示单元可以产生这种黑白图像。在下面描述的实施例中，黑白图像通过三原色的加性合成再现灰色，并且通过控制灰色的亮度（发光度）来再现黑色和白色。

图5A是示出CIE1931彩色空间中的灰色坐标的色度图。图5B是示出戴护目镜所导致的用户观察到的坐标上的变化的色度图。

参考图5A，当色度图上的坐标“gr”再现灰色时，显示单元保持BG直线的标度比（division ration,a:b）和XR直线的标度比(c:d)，并改变亮度以再现黑白图像。这样的标度比被称为加性合成比。（通过延伸从R点画到灰色点gr的直线确定X的位置）。

但是，当在显示单元51上显示的图像穿越具有图4B的光谱特性的护目镜时，即，当检查者佩戴护目镜的同时看显示单元51时，红色区域内的光被部分阻挡，如图5B中所示，并且三原色中的红坐标从(0.675,0.325)变成R'(0.430,0.40)。

因此，当保持加性合成比a:b和c:d时，灰色的坐标从gr变成gr'，并且在显示单元51上示出的灰色被检查者看作具有坐标gr'的另一颜色。（图5B中的值c和d与图5A中的不同，但是c:d比率是相同的。在两个图中，a和b的值以及Ｘ的位置是相同的。）由于此原因，通过护目镜看到的黑白图像被畸变。

图像畸变估计单元110使用显示单元51的光谱特性和护目镜10的光谱特性估计图5B中示出的图像畸变。具体来说，当显示黑白图像的显示单元具有图4B中所示的光谱特性，并且要佩戴的护目镜具有图4A中所示的光谱特性时，使用护目镜的吸光度性质，从显示单元上显示的图像可以估计图5B的图像畸变。

而且，颜色校正单元120初步执行颜色校正来补偿要在显示单元上显示的图像的被估计的图像畸变，从而防止在通过护目镜10查看该图像时观察到畸变。

图6是示出当颜色校正单元120执行颜色校正时坐标gr上的变化的色度图。

如上面在图5B中所描述的那样，当保持加性合成比时，示出显示单元51上显示的图像中的灰色的坐标gr在通过护目镜10看到的图像中具有不同的(gr’)值，因此不被观察者看作灰色。因此，颜色校正单元120基于在图像畸变补偿单元110中估计的坐标R'，控制加性合成比，以便防止佩戴护目镜10的检查者体验到图像畸变。

参考图6，针对在显示单元51上表现的图像，颜色校正单元120把加性合成比从a:b变成a':b'，以及从c:d变成c':d'来表现灰色。当如上所述控制加性合成比，并且坐标红色通过护目镜10的吸收被改变到R'时，由加性合成产生的坐标布置在和图4A中相同的位置（gr），指示灰色。以这种方式，在通过护目镜10查看时，观察不到图像畸变。在图6中，从R'画到gr的的线被延伸以便和GB线在X’的位置相交。相对于X’、gr和R'建立比率a’:b’。相对于X’、B和G建立比率a’:b’（c’:d’）。

简单地说，图像畸变估计单元110通过把护目镜10的吸收性质应用于在显示单元51上显示的图像，估计三原色中至少一个的坐标变化。颜色校正单元120从改变的三原色坐标确定通过加性合成生成特定颜色的比率，并把所确定的加性合成比施加于在显示单元上显示的图像。当在显示单元51上显示的图像是黑白图像时，所述特定颜色是灰色。

更具体地，常规上，显示单元51显示黑白图像，即灰度（单色）图像，对于佩戴护目镜的观察者来说其具有彩色图像的外观。为了在彩色显示器上产生灰度图像，相等强度的R、G和B被施加于显示器的每一像素，但是每一像素的强度被允许不同，以便在图像内产生对比度。在当前实施例中，在显示单元51上显示的实际图像从灰度图像改变为彩色图像。这通过针对给定像素把不同的强度量施加于R、G和B像素元件中的至少一个来实现。在当前的例子中，每一像素的R像素元件将被提供更高的强度以补偿护目镜的红色波长过滤性质。因此，没有护目镜，被补偿的显示单元51上显示的图像将显得微微发红。

显示单元51显示加性合成比受颜色校正单元120控制的图像——即被颜色校正的图像，并且，从佩戴护目镜的观察者的有利位置，被颜色校正的图像不展现出畸变（或展现出减小的畸变）。

在参考图5A、图5B和图6描述的实施例中，图像畸变补偿设备补偿在黑白图像上显示的畸变。但是，在其他的应用中，医学图像被显示为彩色图像，例如彩色多普勒图像。此后，将描述补偿彩色图像的畸变的实施例。

图7A是示出在显示单元上显示的图像中的特定颜色的坐标的色度图。图7B是示出因护目镜的光吸收所致被改变的坐标的色度图。

如图7Ａ中所示，当在显示单元上表现的颜色是具坐标ｋ的颜色时，通过加性合成比e:f和g:h来表现具有坐标k的颜色。当通过吸收红色区域中的光的护目镜看显示单元时，具有坐标k的颜色被看作和显示单元上实际显示的颜色不同的颜色。如图7B中所示，当在显示单元上显示的图像穿越吸收红色区域的护目镜时，三原色中红色的坐标被改变到R'（即，观察者看到不那么红），并且所感受的加性合成比是e:f和g:h的坐标从k变成k'。因此，当检查者在佩戴护目镜查看显示单元时，出现了图像畸变，其中，在显示单元上显示的具有坐标k的颜色被感受为具有坐标k'的颜色。

如上所述，图像畸变估计单元110使用显示单元的光谱特性和护目镜的光谱特性估计图7B中所示的图像畸变。在实施例中，通过把护目镜的吸收性质应用于在显示单元上显示的图像，估计三原色中至少一个的坐标变化。

颜色校正单元120基于三原色的改变的坐标控制加性合成比，以使穿越护目镜的光的颜色变为具有坐标k的颜色。

图8是示出当颜色校正单元执行颜色校正时坐标ｋ上的变化的色度图。这里，当颜色校正单元120把加法合成比调整到e':f'和g':h'并将其在显示单元上指示时，通过护目镜感受的颜色具有坐标k，并且佩戴护目镜的用户看到预期的颜色被在显示单元上显示。为了实现这种畸变补偿，在当前的红色过滤护目镜的例子中，通过提高施加于红色像素源极的强度来修饰由显示单元51显示的实际图像。即，被显示的实际图像比原始图像更红。

在上面描述的实施例中，颜色校正单元120通过颜色校正单元120的颜色校正来补偿图像畸变。但是，当护目镜吸收的光的区域较宽时，存在通过颜色校正补偿光谱特性是不可能的情况，因为在通过护目镜看见的图像中所表现的颜色的区域相当窄。此后，下面将描述对于这种情况有用的图像畸变补偿设备。

图9是示出了还包括颜色映射单元的图像畸变补偿设备的框图。图10是示出在通过护目镜之后被改变的灰色坐标的色度图。

参考图9，根据本发明的一个实施例的图像畸变补偿设备100’还可以包括颜色校正单元130，用于把在通过护目镜看到的图像中表现的颜色用另一颜色代替。

和在上述实施例中一样，图像畸变估计单元110使用护目镜的光谱特性和显示单元的光谱特性估计在穿越护目镜的图像中可能产生的图像畸变。在示范性实施例中，尽管通过护目镜的光吸收，三原色中红色的坐标从R改变成R'，但是在显示单元上表现的颜色的坐标落入和穿越护目镜的图像可能表现的颜色范围对应的三角形R'GB内。

但是，如图10中所示，在护目镜在相当宽范围内吸收红色区域的光的情况下，三原色中红色的坐标被移动到R"，并且指示灰色的坐标“gr”被设置在三角形R"GB的外部区域中。

在这种情况下，很难实现具有通过把红色和黑白与穿越护目镜的图像组合生成的颜色的图像。因此，当执行颜色校正时，图像畸变估计单元110确定显示单元拟显示的颜色是否在穿越护目镜的图像中被表现。在实施例中，在显示单元上显示的图像是黑白图像的情况下，图像畸变估计单元110确定灰色的坐标“gr”是否出现在由改变的三原色坐标生成的三角形R"GB中。

作为图像畸变估计单元110的确定结果，当通过颜色校正预期颜色的表现有可能时，图像畸变估计单元110把相关命令信号传送到颜色校正单元120，以允许颜色校正单元120执行颜色校正。但是，当这是不可能的时候，即当通过颜色校正预期颜色的表现不可能时，图像畸变估计单元110把相关命令信号传送到颜色映射单元130。

当颜色校正不可能时，颜色映射单元13把未在穿越护目镜的图像中表现的颜色用可被表现的另一颜色代替。在实施例中，对于显示单元上显示的图像是黑白图像并且穿越护目镜的图像不是灰度图像的情况，颜色映射单元130映射显示单元上显示的图像上的其他颜色，控制被映射的颜色的亮度，并表现该图像。被映射的其他颜色是可以在穿越护目镜的图像中表现的颜色。

而且，当要在显示单元上显示的图像包含红色，并且穿越护目镜的图像未表现红色（或者表现基本消退的红色）时，颜色映射单元130把和显示单元上显示的图像中的红色对应的区域映射到可被表现的另一颜色。

在颜色映射单元130中被颜色映射的图像在医学成像设备50的显示单元51上显示。

在某些实施例中，当图像畸变补偿设备100’确定要在显示单元51上显示的图像包含未在通过护目镜的图像中表现的颜色时，其通过显示单元51通知用户颜色校正的不可能性。而且，图像畸变补偿设备100’指示什么颜色被表现。在这种情况下，尽管颜色映射单元130不执行颜色映射，但是用户预见到图像畸变，并无困难或者困惑地分析该图像。

而且，被颜色映射单元130映射的其他(替代)颜色在显示单元51上被表现，以便通知用户该替代的颜色。或者，在通过显示单元51通知替代颜色之后，颜色映射单元130可以从用户接收替代颜色的选择，然后把被选择的颜色映射到颜色映射单元130。在两种情况下，用户能够更好地无困难或困惑地分析图像，尽管在显示单元51上显示的图像表现了不同于原始图像的颜色。

图11A和图11B是示出了还包括存储单元的图像畸变补偿设备100”的相应配置的框图。设备100”包括存储护目镜的光谱特性的存储单元140。

如上所述，根据照射到医学成像设备50的激光的波长区域改变护目镜的类型。可以根据其光谱特性分类护目镜，并且每一副护目镜具有本征光谱特性。根据光波长的吸光度可以被用作护目镜的光谱特性，但是，在本发明的其他实施例中，可以另外或者额外地考虑到其他的性质。

存储单元140存储关于护目镜以及与其对应的光谱特性的信息。在实施例中，当区分护目镜以及与其对应的光谱特性的名称是基于数据时，用户被提示选择所使用的护目镜的名称。这消除了每当使用医学成像设备50时输入护目镜的光谱特性的操作步骤。通过医学成像设备50的输入单元，可以执行用户选择。

图12A和图12B是示出了还包括分光计的图像畸变补偿设备100’’’的相应配置的框图。

在参考图11A和图11B描述的实施例中，图像畸变补偿设备100’’包括存储护目镜的光谱特性的存储单元140，而图像畸变补偿设备100’’’包括测量光谱特性的分光计150。

分光计150测量护目镜的光谱特性，使得护目镜的光谱特性能够被自动地输入到图像畸变估计单元110，并使得能够进行图像畸变的补偿，而无需用户输入护目镜的光谱特性或者名称。而且，分光计150测量显示单元的光谱特性，并将测量结果输入图像畸变估计单元110。

此后，下面将描述包括上述图像畸变补偿设备的医学成像设备。

图13是示出了根据本发明的一个实施例的医学成像设备200的配置的框图。医学成像设备200包括产生目标的医学图像的图像产生单元210、补偿在佩戴护目镜期间产生的图像畸变的图像畸变补偿设备220、显示补偿的图像的显示单元230和接收用户选择的输入单元240。

在医学成像设备200的正常使用中，用户佩戴护目镜来阻挡特定波长区域中的光，以便感受目标的被补偿的图像。医学成像设备200的典型例子包括发射具有短波长的激光以获得目标的图像的光声成像设备，以及其中光声成像设备与超声成像设备组合的光声/超声成像设备。其他类型的成像设备也是可能的。任何医学成像设备均可被应用于本发明的实施例，只要其使用要求、建议或者允许佩戴吸收特定波长区域的光的护目镜。

图像产生单元210可以产生目标的图像，根据其应用产生黑白图像以及目标的诊断位置，和/或产生彩色图像。

显示单元230显示由图像产生单元210产生的图像，并利用CRT、LCD、LED、PDP等来实现，所述图像为由图像畸变补偿设备100补偿的图像。显示单元230的光谱特性依赖于其类型。

图像畸变补偿设备220补偿由图像产生单元210产生、然后在显示单元230上显示的图像。藉此，其防止图像在使用护目镜观察时被感知到畸变。

图像畸变补偿设备220和在图3到图11中描述的实施例的图像畸变补偿设备100、100’、100”或100’’’相同。因此，图像畸变补偿设备220包括图像畸变估计单元110和颜色校正单元120，并且还包括颜色映射单元130、存储单元140和分光计150其中至少一个。

图像畸变补偿设备220可被安装在医学成像设备200的主机设备中，并且由主机设备中存在的例如CPU或者MCU的控制器操作。

具体来说，被图像畸变补偿设备220补偿的图像在显示单元230上显示。当通过颜色校正单元120不能颜色校正时，通过显示单元230把不可能性和替代颜色通知给用户。

而且，输入单元240可以接收要在颜色映射单元130中映射的替代颜色的选择，或者，在图像畸变补偿设备220还包括存储单元140的情况下，可以通过输入单元240输入护目镜的选择。

此外，输入单元240可以接收关于佩戴护目镜的选择。根据由输入单元240接收到的选择，当用户佩戴护目镜时，显示被颜色校正的图像，并且，当用户不佩戴护目镜时，显示未被颜色校正的图像。

图14是根据本发明的一个实施例示出了用于补偿图像畸变的方法的流程图。一开始，护目镜的光谱特性和显示单元的光谱特性被输入（410）。这些特性可以从用户或者设计者直接输入，或者，可以输入由分光计测量的值。护目镜和显示单元具有本征光谱特性，并且，用于护目镜的光谱特性可以是根据波长的吸光度。

接着，使用护目镜和显示单元的光谱特性估计图像畸变（420）。这里，估计的图像畸变表示当显示单元上显示的图像穿越护目镜时产生的图像畸变的估计，即可被佩戴眼镜的用户观察到的畸变的估计。可以通过计算护目镜的光吸收导致的三原色中至少一个的坐标上的变化，因而特定颜色的坐标上的变化，一般性地估计图像畸变。在上述实施例中给出了补偿图像畸变的方法的详细描述，因此在当前讨论中省略。

接着，执行补偿估计的图像畸变的颜色校正（430）。具体来说，加性合成率被调整，以便通过组合具有改变的坐标的三原色生成特定颜色。

当通过显示单元显示被颜色校正的图像时，佩戴护目镜的用户感受的图像畸变被减小或者消除。

图14的实施例可被应用于黑白图像的补偿以及彩色图像的补偿。

图15是示出了可应用于不可能颜色校正的情况的补偿图像畸变的方法的流程图。这里，护目镜的光谱特性和显示单元的光谱特性被输入（510），并且使用输入的光谱特性估计图像畸变（520）。

作为估计的结果，确定在穿越（通过）护目镜的图像中是否表现特定颜色（530）。具体来说，当在显示单元上显示的图像是黑白图像时，确定灰色在穿越护目镜的图像中是否被表现，并且，当在显示单元上显示的图像是彩色图像时，确定是否存在在穿越护目镜的图像中未被表现的特定颜色。

在实施例中，在显示单元上显示的图像是黑白图像的情况下，当应用护目镜的光吸收性质时，灰色坐标存在于通过改变的三原色坐标生成的色域中，在穿越护目镜的图像上表现灰色被确定是可能的，而当灰色坐标在色域中不存在时，在穿越护目镜的图像上表现灰色被确定是不可能的。

当在穿越护目镜的图像上表现灰色是可能的时候（540：是），补偿估计的图像畸变的颜色校正被执行（560）。

当在穿越护目镜的图像上表现灰色是不可能的时候（540：否），和特定颜色对应的区域被映射到另一颜色（550）。具体来说，当在显示单元上显示的图像是黑白图像时，灰色以外的颜色被映射，其亮度被控制，并且预期的黑白图像的信息被显示。当在显示单元上显示的图像是彩色图像时，和未在穿越护目镜的图像中被表现的特定颜色对应的区域被映射到其他颜色，并且图像在显示单元上显示。

而且，当在通过护目镜的图像上表现特定颜色不可能时，用户被通知这种不可能性，以便使用户能够为图像畸变做好准备，并允许用户选择替代的颜色。当另一颜色被随意映射时，向用户通知被映射的颜色，以使用户能够无困难和困惑地分析该图像。

从前述很清楚，至少本发明的某些实施例提供了一种图像畸变补偿设备，其通过使用护目镜的光谱特性校正在显示单元上显示的医学图像的颜色，使用户/检查者能够在佩戴滤色护目镜的同时感受具有减少或者消除的图像畸变的医学图像。也已公开了包括它的医学成像设备以及用于补偿图像畸变的方法。

根据本发明的上述方法能够以硬件、固件实现或者被实现为可存储在记录介质中的软件或者计算机代码，所述记录介质例如CD ROM、RAM、软盘、硬盘，或者磁光盘，或者，被实现为在网络上下载的计算机代码，所述计算机代码最初存储远程记录介质上或者非瞬态机器可读介质上，并且将存储在本地记录介质上，以便使用通用计算机或者专用处理器，或者在例如ASIC或者FPGA的可编程硬件或者专用硬件中，可以在存储在记录介质上的这些软件中执行这里描述的方法。如技术上将会理解的那样，计算机、处理器、微处理器或者可编程硬件包括存储器部件，例如RAM、ROM、闪存等，其可以存储或者接收软件或者计算机代码，其在被计算机、处理器或者硬件访问和执行时，实施这里描述的处理方法。此外，将会发现，当通用计算机访问用于实施这里示出的处理的代码时，代码的执行把通用计算机转换为用于执行这里示出的处理的专用计算机。

尽管已经示出和描述了本发明的几个实施例，但是本领域技术人员将会理解，不偏离本发明的原理和精神就可以在这些实施例中做出改变，本发明的范围在权利要求及其等同物中限定。

Claims (14)

1.一种用于补偿穿过护目镜的图像上的图像畸变的图像畸变补偿设备，包含：

基于护目镜的光谱特性估计图像畸变的图像畸变估计单元；和

针对要在显示单元上显示的图像，初步执行补偿所估计的图像畸变的颜色校正的颜色校正单元。

2.如权利要求1所述的图像畸变补偿设备，其中，护目镜的光谱特性包含护目镜根据波长的吸光度，以及图像畸变估计单元通过使用护目镜的光谱特性把护目镜的吸收效果施加于要在显示单元上显示的图像来估计图像畸变。

3.如权利要求2所述的图像畸变补偿设备，其中，图像畸变估计单元确定通过颜色校正是否可以补偿图像畸变。

4.如权利要求3所述的图像畸变补偿设备，其中，当在用于要在显示单元上显示的图像的颜色中，存在在被施加了护目镜的光吸收效果的图像中未被表现的颜色时，图像畸变估计单元确定通过颜色校正不能补偿图像畸变。

5.如权利要求4所述的图像畸变补偿设备，还包含颜色映射单元，用于利用在被施加了护目镜的光吸收效果的图像中被表现的颜色，代替用于要在显示单元上显示的图像的颜色中的、在被施加了护目镜的光吸收效果的图像中未被表现的颜色。

6.如权利要求1所述的图像畸变补偿设备，还包含：存储护目镜的至少一个光谱特性的存储单元，

其中，图像畸变估计单元使用从存储单元中存储的光谱特性中选择的光谱特性来估计图像畸变。

7.如权利要求2所述的图像畸变补偿设备，其中，图像畸变估计单元利用护目镜的吸收性质估计原色的坐标变化，并且，原色的坐标包含用于显示单元的彩色空间中的坐标，以及其中，

颜色校正单元基于估计的原色坐标来控制原色的合成率，以实现显示单元上显示的图像中所包括的特定颜色。

8.一种包含如权利要求1至7中任意一个所述的图像畸变补偿设备的医学成像设备。

9.如权利要求8所述的医学成像设备，其中，所述医学成像设备包含显示单元，

其中，显示单元显示目标的光声图像或者光声/超声图像。

10.如权利要求9所述的医学成像设备，其中，显示单元显示被颜色校正单元校正过颜色的图像，或者显示被颜色映射单元映射过颜色的图像。

11.如权利要求9所述的医学成像设备，还包含输入来自颜色映射单元的替代颜色的选择的输入单元。

12.一种用于补偿通过护目镜的图像中的产生的图像畸变的方法，所述方法包含：

基于护目镜的光谱特性估计图像畸变；和

针对要在显示单元上显示的图像，初步执行补偿所估计的图像畸变的颜色校正。

13.如权利要求12所述的方法，其中，护目镜的光谱特性包含护目镜根据波长的吸光度，以及

其中，通过使用护目镜的光谱特性把护目镜的吸收效果施加于要在显示单元上显示的图像来执行图像畸变的估计。

14.如权利要求13所述的方法，其中，图像畸变的估计包含通过护目镜的吸收效果估计原色的坐标变化，以及原色的坐标包括在用于显示单元的色彩空间中的坐标，以及

其中，颜色校正包含基于估计的原色坐标来控制原色的合成率，以实现显示单元上显示的图像中所包括的特定颜色。

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