CN116982104A - 图像显示系统、图像显示方法、以及图像显示程序 - Google Patents

图像显示系统、图像显示方法、以及图像显示程序 Download PDF

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Abstract

本发明在使用多个显示画面的情况下，实现基于一方的显示画面的亮度控制另一方的显示画面的适当亮度的图像显示。提供一种图像显示系统(1)，其在显示区域显示图像，所述图像显示系统具备第1显示区域(3)、第2显示区域(4)、以及亮度决定部(22)，所述亮度决定部基于所述第1显示区域的亮度、以及所述第1显示区域和所述第2显示区域与用户的位置关系，决定第2显示区域的亮度，以所述亮度显示所述第2显示区域。

Description

图像显示系统、图像显示方法、以及图像显示程序
技术领域
本发明涉及一种图像显示系统、图像显示方法以及图像显示程序。
背景技术
专利文献1中公开了一种图像显示装置，其可以基于显示画面附近的照度、观看者的信息以及观看距离，求出观看者开始感到晃眼的上述显示画面的亮度。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007－279405号公报
发明内容
(发明要解决的课题)
这里，假设用户同时使用多个显示区域的情况。发明人通过实验得知，在这种情况下，在用户视觉确认一方的显示区域时，另一方的显示区域的最佳亮度会根据一方的显示区域的亮度发生变化。
本发明是鉴于这样的情况而完成的，本发明的目的在于，在使用多个显示区域的情况下，在用户目视确认一方的显示区域时，基于一方的显示区域的亮度，实现另一方的显示区域的适当的亮度控制。
(用于解决课题的技术方案)
根据本发明，提供一种图像显示系统，其在显示区域显示图像，所述图像显示系统具备第1显示区域、第2显示区域、以及亮度决定部，所述亮度决定部基于所述第1显示区域的亮度、以及所述第1显示区域和所述第2显示区域与用户的位置关系，决定第2显示区域的亮度，以所述亮度显示所述第2显示区域。
通过这样的结构，可以考虑一方的显示画面的亮度控制另一方的显示画面的亮度。
以下例示本发明的各种实施方式。以下示出的实施方式可以互相组合。并且，各特征独立地构成发明。
优选，还具备数据获取部，所述亮度决定部还基于所述数据获取部所获取的照度，决定第2显示区域的亮度。
优选，所述亮度决定部基于用户感知到的光刺激指标，决定第2显示区域的亮度。
优选，所述光刺激的指标是用户感知到的晃眼的指标。
优选，所述亮度决定部基于所述第2显示区域的大小、第1显示区域与第2显示区域的距离、所述用户看所述第2显示区域时的立体角、以及所述用户与所述第1显示区域的距离中的至少1个，决定第2显示区域的亮度。
优选，所述第1显示区域是显示医用图像的显示器。
优选，所述第2显示区域的亮度的上限值以及下限值是预设的。
优选，所述第1显示区域和所述第2显示区域并列设置在1个显示器内。
优选，所述第1显示区域和所述第2显示区域重叠设置在在1个显示器内。
根据本发明的别的方式，提供一种方法，其使计算机作为在显示区域显示图像的图像显示系统发挥功能，所述方法包括数据获取步骤、以及亮度决定步骤，在所述数据获取步骤中，所述计算机获取设置有所述图像显示系统所具备的第1以及第2显示区域的环境中的照度，在所述亮度决定步骤中，所述计算机基于在所述数据获取步骤所获取的照度、所述第1显示区域的亮度、以及所述第1显示区域和所述第2显示区域与用户的位置关系，决定第2显示区域的亮度，以所述亮度显示所述第2显示区域。
根据本发明的别的方式，提供一种程序，其使计算机作为在显示区域显示图像的图像显示系统发挥功能，所述程序使所述计算机执行数据获取步骤、以及亮度决定步骤，在所述数据获取步骤中，使所述计算机获取设置有所述图像显示系统所具备的第1以及第2显示区域的环境中的照度，在所述亮度决定步骤中，使所述计算机基于在所述数据获取步骤所获取的照度、所述第1显示区域的亮度、以及所述第1显示区域和所述第2显示区域与用户的位置关系，决定第2显示区域的亮度。
附图说明
图1是表示第1实施方式的图像显示系统1的硬件结构的图。
图2是表示第1实施方式的图像显示系统1的功能结构的框图。
图3是表示用户与图像解读显示器3和参照显示器4的位置关系的图。
图4是表示与UGR值对应的刺眼眩光程度的图。
图5中，图5A是表示使目标UGR值为6时的参照显示器4的发光亮度Lt的图表，图5B是表示使目标UGR值为9时的参照显示器4的发光亮度Lt的图表。
图6是表示第2实施方式的图像显示系统1的功能结构的框图。
具体实施方式
＜1.第1实施方式＞
(1.1.图像显示系统1的硬件结构)
参照图1，说明图像显示系统1的硬件结构。如图1所示，图像显示系统1具备运算处理装置2、作为第1显示区域的图像解读显示器3、以及作为第2显示区域的参照显示器4。在图像解读显示器3的前表示面上部安装有照度传感器5。图像显示系统1例如设置在医院内的图像解读室。图像解读显示器3显示胸部X光图像或乳房X光图像等医用图像。参照显示器4显示病历等文本和/或图像数据信息。
运算处理装置2与图像解读显示器3以及参照显示器4可通过视频信号线11和控制信号线12互相通信。来自运算处理装置2的图像数据通过视频信号线11发送至图像解读显示器3以及参照显示器4。
基于由运算处理装置2发送的图像数据的图像显示在图像解读显示器3的显示画面3a以及参照显示器4的显示画面4a。通过控制信号线12来进行运算处理装置2与图像解读显示器3以及参照显示器4之间的控制信号或数据的发送与接收。
(1.2.图像显示系统1的功能结构)
参照图2，说明图像显示系统1的功能结构。如上所述，图像显示系统1具备运算处理装置2、图像解读显示器3、参照显示器4、以及照度传感器5。运算处理装置2包括数据获取部21、亮度决定部22、以及图像输出部23。安装在图像解读显示器3的照度传感器5检测环境中的照度(环境照度)，图像解读显示器3将所检测的环境照度输出至运算处理装置2。
数据获取部21获取照度传感器5所检测的环境照度。另外，数据获取部21获取图像解读显示器3的信息以及参照显示器4的信息。具体而言，包括有关图像解读显示器3的亮度、图像解读显示器3以及参照显示器4的大小的信息、有关图像解读显示器3以及参照显示器4与用户的位置的信息。这些信息储存在运算处理装置2内置的储存部(储存器、HDD或SDD等)，根据需要也可以由数据获取部21获取，也可以通过用户或制造商设置这些信息来获取。
亮度决定部22基于用户感知的光刺激的指标来决定参照显示器4的亮度。在后面具体说明亮度决定部22的处理。参照显示器4的亮度控制部41以亮度决定部22所决定的亮度进行显示画面4a的显示。
图像输出部23输出显示在图像解读显示器3以及参照显示器4的图像数据。该图像数据例如可以为包括由红色、绿色、蓝色的三原色构成的颜色成分的彩色图像，也可以为如X光图像的单色图像。
图像解读显示器3是显示X光图像等医用图像数据的显示器，例如由液晶显示器、有机EL显示器、触摸面板显示器、电子纸、其他显示器构成。
参照显示器4是显示病历等文本以及/或图像数据的显示器，例如由液晶显示器、有机EL显示器、触摸面板显示器、电子纸、其他显示器构成。
上述的各构成要素可通过软件实现，也可以通过硬件实现。通过软件实现的情况下，可通过CPU执行计算机程序实现各种功能。程序可以储存在运算处理装置2内置的储存部，也可以储存在计算机可读的非暂时性的记录介质。
并且，也可以读取储存在外部储存部的程序，通过所谓云计算来实现。通过硬件实现的情况下，可由ASIC、FPGA或DRP等各种电路实现。
(1.3.亮度决定部22的处理)
参照图3，说明亮度决定部22的处理。应予说明，以下的说明示出的亮度决定部22的处理是一个例子，不限定于以下所述的运算内容。
如上所述，亮度决定部22基于来自用户U的视野内的高亮度发光体(以下也只称为发光体)的光刺激的指标，控制参照显示器4的亮度。应予说明，在本实施方式中，假设参照显示器4为高亮度发光体。
在本实施方式中，作为光刺激的指标，计算作为用户U感知到的晃眼的指标的刺眼眩光。这里，刺眼眩光是指，视野内有高亮度发光体而导致难以看到视觉识别对象物或者感觉到刺眼的状态。定量计算刺眼眩光的各种计算式已被广泛知晓，作为一个例子，在本实施方式中，基于UGR的指标(以下也称为UGR值)进行刺眼眩光的计算。UGR的指标由以下的式(1)定义。
【数1】
式(1)中，Lb表示背景亮度、ω表示立体角、P表示位置指数、Lt表示发光亮度。以下依次进行说明。
背景亮度Lb表示排除刺眼眩光的发光体的视野内的，用户U的周围空间中的均匀亮度。在本实施方式中，考虑图像解读显示器3的影响，由以下的式(2)以及(3)计算背景亮度Lb。
【数2】
Lb＝Ld+Lamb (2)
【数3】
Lamb＝Iamb×kc (3)
在式(2)以及(3)中，Ld是图像解读显示器3的设置亮度，Lamb是环境亮度。并且，Iamb是照度传感器5所检测的环境照度，kc是亮度转换系数。
立体角ω由作为发光部分的显示画面4a的面积、以及从用户U到发光体的距离来定义。在本实施方式中，立体角ω由以下的式(4)计算。
【数4】
在式(4)中，Ap是参照显示器4的显示画面4a的显示面积，r是从用户U到参照显示器4的中心点P3的长度。并且，Lh是显示画面4a的水平方向的长度，Lv是显示画面4a的竖直方向的长度，D是从用户U到参照显示器4的垂直距离(即从用户U到参照显示器4的垂直线的顶点P2的长度)。
位置指数P是由用户U与发光体与用户U的关注点的位置关系定义的系数。在本实施方式中，位置指数P由以下的式(5)计算。
【数5】
式(5)中，T是从图像解读显示器3的中心点P1到参照显示器4的中心点P3的长度。R是从图像解读显示器3的中心点P1到用户U的长度。这里，假定中心点P1为用户U的关注点。应予说明，用户U的关注点可以适当变更，例如当用户U关注图像解读显示器3的左半部分时，也可以使左半部分画面的中心点为P1。应予说明，当图像解读显示器3与参照显示器4在竖直方向上分开时，也可以考虑其竖直方向的长度来设置位置指数。
发光亮度Lt表示视野内的发光体的发光亮度。即在本实施方式中，发光亮度Lt相当于参照显示器4的发光亮度。基于式(1)，可由以下的式(6)求出发光亮度Lt。
【数6】
如此，计算背景亮度Lb、立体角ω、位置指数P，通过预设目标UGR值(以下也称为目标UGR值)，可求出用于实现目标UGR值的参照显示器4的发光亮度Lt。
如图4所示，预先定义观察者如何感知各UGR值。亮度决定部22控制参照显示器4的发光亮度Lt，以实现预设的目标UGR值。
例如，液晶显示器时控制背光灯的亮度来控制发光亮度Lt，有机EL显示器时通过控制LED的电流值来控制发光亮度Lt。也可以通过控制显示器的增益或视频信号来控制发光亮度Lt。并且，也可以通过这些的组合来控制。
(1.4.实施例)
图5A是表示使目标UGR值为10时的图像解读显示器3的设置亮度Ld与环境照度Iamb与发光亮度Lt的关系的图表。从图5A可知，根据环境照度Iamb、图像解读显示器3的设置亮度Ld，使目标UGR值为10时的参照显示器4的发光亮度Lt的值发生变化。这里，设置参照显示器4的发光亮度Lt的下限值为50(cd/m2)，上限值为150(cd/m2)。如此，通过参照显示器4的发光亮度Lt的上限值以及下限值，能够抑制发光亮度Lt的急剧变化。
图5B是使目标UGR值为12时的图5A的类似图。以下，比较图5A与图5B进行考察。首先，作为一个例子，验证目标UGR值为10且环境照度Iamb为100(lux)的情况。
图像解读显示器的设置亮度Ld为35(cd/m2)时，如图5A的点G2所示，参照显示器4的发光亮度Lt约为125(cd/m2)。另一方面，图像解读显示器的设置亮度Ld为(cd/m2)时，如图5A的点G1所示，参照显示器4的发光亮度Lt为约90(cd/m2)。
如此，环境照度以及目标UGR值相同的条件下，控制为如下方式：图像解读显示器3的设置亮度Ld越高，参照显示器4的发光亮度Lt越高。
接着，作为别的例子，验证环境照度Iamb为100(lux)且图像解读显示器的设置亮度Ld为35(cd/m2)的情况。
目标UGR值为10时，如图5A的点G2所示，参照显示器4的发光亮度Lt约为125(cd/m2)。另一方面，目标UGR值为12时，如图5B的点G3所示，参照显示器4的发光亮度Lt的上限值为150(cd/m2)。
如此，在环境照度Iamb以及图像解读显示器的设置亮度Ld相同时，控制为如下方式：目标UGR值越高，发光亮度Lt越高，
如此，本实施方式中的亮度决定部22基于照度传感器5所获取的环境照度、以及图像解读显示器3和参照显示器4与用户U的位置关系，控制参照显示器4的亮度。由此，可以考虑一方的显示画面的亮度来控制另一方的显示画面的亮度。
并且，由于像设置有本实施方式中的图像显示系统1的解读X光图像等的房间较暗，因此容易感知到眩光，容易享受到本发明的效果。即，由于能够降低来自优先度低的病例等参照用图像的眩光，因此用户能够集中于优先度高的医用图像。并且，关注的医用图像较暗，未关注的图像较亮时，对比度增大并且更容易感知到眩光，但通过适用本发明，可以减少眩光。
＜2.第2实施方式＞
参照图6，以与上述实施方式的不同点为中心说明本发明的第2实施方式。在第2实施方式中，图像显示系统1安装在汽车内的点上与第1实施方式不同。
具体而言，在第2实施方式中，后显示器13相当于第1显示区域，数码镜(Digitalmirror)14相当于第2显示区域。图像输出部23向后显示器13输出后方图像数据，向数码镜14输出镜像图像数据。应予说明，后显示器13是指，显示汽车倒车时拍摄后方的摄像机图像的显示器，通常设置在驾驶座的前方中央。并且，数码镜14是指，显示来自用于汽车行驶时确认后方的摄像机的图像的显示器，通常设置在挡风玻璃(front glass)上部的中央(所谓后视镜的位置)或汽车的两个侧面(所谓侧视镜的位置)。
在本实施方式中，主要在汽车的倒车(向后行驶)时进行通过亮度决定部22的数码镜14的亮度控制。倒车时，驾驶员会关注后显示器13，若来自数码镜14的发光强，则难以看到后显示器13。于是，亮度决定部22基于照度传感器5的环境照度、后显示器的亮度、以及后显示器13和数码镜14与驾驶员的位置关系，控制数码镜14的亮度。
＜3.其他实施方式＞
本发明的适用不限定于上述实施方式。例如，作为刺眼眩光的指标，使用UGR的指标，但不限定于该方式。具体而言，也可以使用DGI、GI、BGI、CGI等别的指标。并且，光刺激指标或晃眼的指标以外，也可以使用通过实验决定的指标。例如，也可以基于人种、年龄等统计数据，决定第2的显示区域的亮度。
并且，在第1实施方式中，图像显示系统1具备作为第1显示区域的图像解读显示器3、以及作为第2显示区域的参照显示器4，但不限于该方式。例如，图像显示系统也可以分别具备多个第1显示区域以及第2显示区域。
并且，图像显示系统1也可以在1个显示器中以并列设置第1显示区域和第2显示区域的所谓PbyP(Picture by Picture)的方式实现。或者，也可以以在1个显示器中的第1显示区域以及第2显示区域中任一者的区域内包括另一者的所谓PinP(Picture in Picture)的方式实现。
并且，在第1实施方式中，照度传感器5安装在图像解读显示器3，但不限定于该方式。例如，照度传感器5也可以安装在参照显示器4，也可以在图像解读显示器3的外部设置照度传感器5。并且，也可以不使用照度传感器，而使用用户或制造商所设定的环境照度。
并且，也可以在不使用环境照度的情况下决定第2显示区域的亮度。此时，式(2)中，只有背景亮度Lb是变数，可以适当决定其他定数等。由此，即使是在没有照度传感器的环境下，也能够降低第2显示区域的眩光。
并且，在第1实施方式中，作为图像解读显示器3的亮度使用的设置亮度例如可以为设置的亮度值(例如液晶显示器时，相对于背光灯输出值或背光灯的最大输出值的比率)或亮度值。并且，也可以基于有关用途的信息来决定图像解读显示器3的亮度。具体而言，也可以根据乳房摄影用、超声波用等用途以及/或图像数据来决定图像解读显示器3的亮度。例如，也可以根据用途的亮度值、以及图像数据的画面的一部分或中心部的值、图像数据计算的直方图的众值、中央值或平均值等来决定图像解读显示器3的亮度。并且，也可以基于有关显示器机种的信息来决定图像解读显示器3的亮度。
并且，在第1实施方式中，作为图像解读显示器3的亮度使用设置亮度，但不限于该方式。例如，也可以基于图像数据以及图像数据与亮度的关系决定图像解读显示器3的亮度，也可以通过亮度传感器测定显示画面或背光灯的亮度来决定图像解读显示器3的亮度。
并且，在第1实施方式中，用户U与图像解读显示器3以及参照显示器4的距离可以使用预设的值，也可以使用用户或制造商输入的值，也可以使用通过距离传感器获取的值。
并且，在第2实施方式中，后显示器13相当于第1显示区域，数码镜14相当于第2显示区域，但不限于该方式。例如，也可以使显示在挡风玻璃的平视显示器为第1显示区域，数码镜为第2显示区域。
或者，也可以使显示车内TV、车内DVD、网络信息等的显示器为第1显示区域，来取代平视显示器。或者，也可以使汽车导航的显示器或仪表板(车速表等仪表显示面板)为第2显示区域，来取代数码镜。
另外，本发明可以作为使计算机作为上述图像显示系统发挥功能的程序来实现。
另外，本发明可以作为储存上述程序的计算机可读的非暂时性记录介质实现。
说明了本发明的各种实施方式，但这些仅为例示，并不限定本发明的范围。该新颖的实施方式可以在不脱离发明要旨的范围内进行各种省略、替换、改变。该实施方式或其变形包括在发明的范围或要旨，并且也包含在权利要求书及其均等的范围内。
(符号说明)
1：图像显示系统
2：运算处理装置
3：图像解读显示器
3a：显示画面
4：参照显示器
4a：显示画面
5：照度传感器
11：视频信号线
12：控制信号线
13：后显示器
14：数码镜
21：数据获取部
22：亮度决定部
23：图像输出部
41：亮度控制部。

Claims (11)

1.一种图像显示系统，其在显示区域显示图像，
所述图像显示系统具备第1显示区域、第2显示区域、以及亮度决定部，
所述亮度决定部基于所述第1显示区域的亮度、以及所述第1显示区域和所述第2显示区域与用户的位置关系，决定第2显示区域的亮度，以所述亮度显示所述第2显示区域。
2.根据权利要求1所述的图像显示系统，其中，
还具备数据获取部，
所述亮度决定部还基于所述数据获取部所获取的照度，决定第2显示区域的亮度。
3.根据权利要求1或2所述的图像显示系统，其中，
所述亮度决定部基于用户感知到的光刺激指标，决定第2显示区域的亮度。
4.根据权利要求3所述的图像显示系统，其中，
所述光刺激的指标是用户感知到的晃眼的指标。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的图像显示系统，其中，
所述亮度决定部基于所述第2显示区域的大小、第1显示区域与第2显示区域的距离、所述用户看所述第2显示区域时的立体角、以及所述用户与所述第1显示区域的距离中的至少1个，决定第2显示区域的亮度。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的图像显示系统，其中，
所述第1显示区域是显示医用图像的显示器。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的图像显示系统，其中，
所述第2显示区域的亮度的上限值以及下限值是预设的。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的图像显示系统，其中，
所述第1显示区域和所述第2显示区域并列设置在1个显示器内。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的图像显示系统，其中，
所述第1显示区域和所述第2显示区域重叠设置在1个显示器内。
10.一种方法，其使计算机作为在显示区域显示图像的图像显示系统发挥功能，
所述方法包括数据获取步骤、以及亮度决定步骤，
在所述数据获取步骤中，所述计算机获取设置有所述图像显示系统所具备的第1以及第2显示区域的环境中的照度，
在所述亮度决定步骤中，所述计算机基于在所述数据获取步骤所获取的照度、所述第1显示区域的亮度、以及所述第1显示区域和所述第2显示区域与用户的位置关系，决定第2显示区域的亮度，以所述亮度显示所述第2显示区域。
11.一种程序，其使计算机作为在显示区域显示图像的图像显示系统发挥功能，
所述程序使所述计算机执行数据获取步骤、以及亮度决定步骤，
在所述数据获取步骤中，使所述计算机获取设置有所述图像显示系统所具备的第1以及第2显示区域的环境中的照度，
在所述亮度决定步骤中，使所述计算机基于在所述数据获取步骤所获取的照度、所述第1显示区域的亮度、以及所述第1显示区域和所述第2显示区域与用户的位置关系，决定第2显示区域的亮度。
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