DE19833243A1 - Schmuggeln von Informationen in einem Primärdatensatz - Google Patents

Schmuggeln von Informationen in einem Primärdatensatz

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DE19833243A1
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Charles Lucian Dumoulin
Robert David Darrow
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Description

Diese Erfindung betrifft eine Datenkomprimierung und -wieder­ gabe.
Aufeinander bezogene Datensätze können eng verbunden sein, so daß es wünschenswert ist, beide gleichzeitig wiederzugeben. Es können mehrere volumetrische Datensätze vorhanden sein, die verschiedene physikalische Parameter messen, die an im wesentlichen den gleichen Orten abgetastet werden. Bei meteo­ rologischen Daten können dies beispielsweise die Windge­ schwindigkeit und Temperatur eines gegebenen Volumens sein.
Dies trifft auch bei mehreren volumetrischen Datensätzen zu, die durch eine medizinische Abbildungseinrichtung des glei­ chen Volumens eines Subjekts erfaßt werden. Beispielsweise kann bei einer Ultraschallabbildung ein Dopplerverschiebungs­ datensatz in dem erfaßten Ultraschallfrequenzsignal zum Quan­ tifizieren der Blutgeschwindigkeit und der Fließrichtung zu­ sätzlich zu dem Standardabbildungsdatensatz verwendet werden.
Bei einer Magnetresonanzabbildung können Thermal- und Ge­ schwindigkeitsdatensätze zusätzlich zu dem Standard-MR-(Magnet­ resonanz-)Bilddatensatz verwendet werden. Die zusätz­ lichen Informationen werden bei der Abbildung durch Farbko­ dierung bei einem ansonsten aus Grauwerten bestehenden Bild wiedergegeben. Es wurden farbkodierte Überlagerungen verwen­ det, um thermische Hot Spots bei der phasenempfindlichen Tem­ peraturabbildung aufzuzeigen. Farbkodierte Überlagerungen wurden auch zur Hervorhebung von Aktivierungsflächen bei funktionalen Gehirn-MRI-(Magnetresonanzabbildungs-)Ab­ tastungen verwendet.
Eine Herausforderung bei vorhandenen Verfahren zur Wiedergabe besteht darin, daß der die zusätzlichen Informationen enthal­ tende Datensatz manchmal so groß wie (oder größer als) der Primärdatensatz ist. Dies kann die Plattenkapazität und Da­ tenübertragungsbandbreite einer Abtasteinrichtung erheblich überlasten.
Die Wiedergabe verarbeiteter Daten ist auch schwierig, da viele Informationen während der Verarbeitung verloren gehen können. Beispielsweise ist es bei einer MR- Abbildungswiedergabe häufig üblich, einen dreidimensionalen Datensatz in ein zweidimensionales Projektionsbild zu redu­ zieren. Dies wird oft unter Verwendung einer Maximum- Intensitäts-Projektion (MIP) durchgeführt. Aktuelle Verfahren zur Erzeugung von MIP-Bildern aus dreidimensionalen Phasen­ kontrastangiogrammen werden bei der Größenkomponente der Da­ ten angewendet, wodurch alle Richtungsinformationen verloren gehen.
MIP-Daten können aus den quantitativen Geschwindigkeitsdaten erhalten werden, jedoch müßte die MIP dreimal (einmal für je­ de Flußkomponente) über den dreidimensionalen Datensatz zur Ausbildung einer vollständigen Analyse durchgeführt werden.
Gegenwärtig besteht das Bedürfnis nach einem System, das zu­ sätzliche Informationen in Primärdatensätze einfügt, wobei eine Anzeige von mehr als einem Parameter gleichzeitig ermög­ licht wird.
Demzufolge ist es Aufgabe der Erfindung, ein System auszuge­ stalten, das digitale Informationen von zwei oder mehreren unabhängigen Quellen in einem einzelnen Bild zur Verringerung von Datenspeicherungserfordernissen kombiniert.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Ausgestal­ tung eines Systems für die Anzeige von Bilddaten, die Infor­ mationen von zwei oder mehreren unabhängigen Quellen enthal­ ten.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Ausbildung einer Farbkodierung von Magnetresonanzangiogrammen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Ausbildung einer Farbkodierung funktionaler Magnetresonanzbilder.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Kombination von Informationen, die mit mehrfachen Abbildungsmodalitäten erfaßt werden.
Es besteht das Bedürfnis nach einer Speicherung zusätzlicher Informationen in Primärdatensätzen zur späteren verbesserten Wiedergabe. Dies kann bei einer Abbildung angewendet werden, wobei Aktivierungsbereiche in funktionalen MRI-Bildern und Flußrichtungsinformationen in MR-Angiogrammen ohne Erhöhung der Größe bzw. Menge der gespeicherten Daten angezeigt wer­ den.
Der verbesserte Datensatz sollte mit vorhandenen Anzeigever­ fahren, wie dem Verfilmen und der direkten Darstellung auf einem Grauskalenmonitor, und mit Datenreduktionsverfahren (wie MIP) kompatibel sein.
Erfindungsgemäß werden Primärdatenworte mathematisch geän­ dert, um zusätzliche Informationen von einem Sekundärdaten­ satz einzuschmuggeln. Diese zusätzlichen Informationen werden dann zur Verbesserung der Wiedergabe des verbesserten Daten­ satzes verwendet. Ein Beispiel dafür ist die Veränderung der Bildelementfarbe und/oder Intensität einer Anzeige zur Veran­ schaulichung ausgewählter Merkmale und/oder Aspekte eines di­ gitalen Bildes.
Die niedrigstwertigen Bits der digitalen Worte in den Bild­ elementen des verbesserten Datensatzes werden zur Speicherung der zusätzlichen Informationen verwendet. Dies wird durch Verschiebung der digitalen Worte des Primärdatensatzes um ei­ ne ausgewählte Anzahl von Bits bewirkt, wodurch die nied­ rigstwertigen Bits frei werden. Werden beispielsweise drei Bits zusätzliche Informationen gewünscht, wird jedes Bildele­ ment in dem digitalen Bild mit 23 = 8 multipliziert. Obwohl der dynamische Bereich der Bilddaten um drei Bits verringert wird, stellt dies in der Praxis kaum ein Problem dar, da die meisten Bilder ihren dynamischen Bereich (typischerweise 16 Bits oder 32 Bits) nicht vollständig ausnützen.
Umfaßt der dynamische Bereich des Bildes allerdings die voll­ ständige Wortgröße, kann ein alternatives Ausführungsbeispiel der Erfindung angewendet werden, bei dem die niedrigstwerti­ gen Bits der ursprünglichen Bilddaten durch die zusätzlichen Informationsbits ersetzt werden.
Die Erfindung findet Anwendung in der Phasenkontrast- Magnetresonanzangiographie (MRA). Hier kann die Richtung des Blutflusses als zusätzliche Informationen in dem digitalen Anzeigewort aufgenommen werden.
Wurden die zusätzlichen Informationen einmal in die Daten als Teil des Erfassungsprozesses geschmuggelt, kann ein Bediener später den verbesserten Datensatz während der Wiedergabe un­ tersuchen. Verwendet der Bediener bei der Abbildung herkömm­ liche Verfilmfunktionen oder Darstellungen der Daten auf ei­ ner Grauskalenanzeigeeinrichtung (wie der Abtasteinrichtungs­ konsole), erscheinen die verbesserten Bilder als normale Grauwertbilder. Auf Wunsch des Bedieners können die Bits al­ lerdings zur Steuerung der Farbe der dargestellten Bildele­ mente verwendet werden.
Werden die geschmuggelten Bits zum Kolorieren von Daten ver­ wendet, werden auch Bereiche des Bildes mit Rauschen kolo­ riert. Dies kann zu einer unerwünschten Anzeige führen. Zur Vermeidung dieses Problems kann eine Steuerung, die ähnlich jenen Steuerungen ist, die zur Ausbildung eines Fensters und zum Nivellieren von Grauwertdaten verwendet werden, zur Be­ stimmung eines Schwellenwerts für die Anwendung der Farbnach­ schlagetabelle verwendet werden. Ist dieser Schwellenwert beispielsweise relativ hoch, werden lediglich intensive Bild­ elemente koloriert. Ist der Schwellenwert relativ niedrig, dann werden mehr Bildelemente koloriert.
Ein bemerkenswerter Vorteil der Kolorierung von Daten mit zu­ sätzlichen Informationen, die in die ursprünglichen Bilddaten geschmuggelt wurden, besteht darin, daß die Daten durch Maxi­ mimum-Intensitäts-Projektions-(MIP-)Algorithmusverfahren ver­ arbeitet werden können, ohne daß die geschmuggelten Bits ver­ loren gehen, da sie nun Teil des Anzeigeworts sind. Demnach kann eine zweidimensionale Projektion so einfach wie das dreidimensionale Quellenbild manipuliert und koloriert wer­ den.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispie­ len unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher be­ schrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Verfahrens zur Aufnahme von Phaseninformationen aus einer phasenempfindli­ chen MR-Datenerfassung in Größendaten aus der gleichen Erfas­ sung,
Fig. 2 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Verfahrens zur Aufnahme von Aktivierungsinformationen aus einer funktionalen MR-Datenerfassung in Größendaten aus der gleichen Erfassung,
Fig. 3 eine Darstellung eines herkömmlichen Anzeigeworts, das ein in einem herkömmlichen Schwarz-Weiß-Bild verwendetes ein­ zelnes Bildelement darstellt, und eines erfindungsgemäß modi­ fizierten Anzeigeworts,
Fig. 4 eine Darstellung einer bei der Anzeige von Bilddaten verwendeten herkömmlichen Farbabbildung,
Fig. 5 eine Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels ei­ ner Farbabbildung von Anzeigeworten mit geschmuggelten Bits gemäß der Erfindung,
Fig. 6 eine Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Farbabbildung von Anzeigeworten mit geschmuggelten Bits gemäß der Erfindung,
Fig. 7 eine Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer Farbabbildung von Anzeigeworten mit geschmuggelten Bits gemäß der Erfindung,
Fig. 8 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Ausführungs­ beispiels der Erfindung zur Erzeugung und Anzeige verbesser­ ter Bilddaten und
Fig. 9 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines zweiten Aus­ führungsbeispiels der Erfindung zur Erzeugung und Wiedergabe verbesserten Datensätze.
Erfindungsgemäß werden Informationen aus zwei oder mehreren Datensätzen in einem einzelnen verbesserten Datensatz kombi­ niert, wobei eine Komponente der Informationen in den höchst­ wertigen Bits des Bildelementanzeigeworts plaziert wird, und die anderen Komponenten der Informationen in den nied­ rigstwertigen Bits der verbesserten Datenworte plaziert wer­ den. Da die zusätzlichen Komponenten der Informationen an Bit­ orten plaziert werden, die niedrigerwertig als die niedrig­ sten Bits der ersten Komponente der Informationen sind, kann der kombinierte Datensatz mit herkömmlichen Mitteln manipu­ liert und angezeigt werden. Die zusätzlichen Informationen können allerdings bei Bedarf bei Manipulationen und/oder An­ zeigen verwendet werden.
Fig. 1 veranschaulicht ein erstes Ausführungsbeispiel, bei dem Phasenkontrast-Magnetresonanzangiographie-(PC-MRA-)Daten verarbeitet werden. Phasenkontrast- Magnetresonanzangiographie-Daten bestehen aus zwei Informati­ onskomponenten. Die erste Komponente ist in der Größe des er­ faßten MR-Signals enthalten und spiegelt die Stärke des MR- Signals wieder. Die zweite Komponente ist in der Phase des erfaßten MR-Signals enthalten und spiegelt die Geschwindig­ keit des das MR-Signal abgebenden Materials wieder.
Bei der Phasenkontrast-MRA werden bis zu drei orthogonale flußempfindliche Erfassungen in jedem Schnitt des Subjekts durchgeführt. Infolgedessen besteht ein dreidimensionales Phasenkontrast-(3DPC-)Angiogramm aus bis zu vier unterschied­ lichen dreidimensionalen Datensätzen nach der Bildrekonstruk­ tion. Diese Datensätze sind 1) Größendaten, 2) X-Fluß, 3) Y- Fluß und 4) Z-Fluß. Jeder Flußdatensatz besteht aus einer Größenkomponente, die die Signalintensität des fließenden Blutes widerspiegelt, und einer Phasenkomponente, die die Geschwindigkeit des Blutes widerspiegelt. Unter Verwendung eines Ausführungsbeispiels können die X-Fluß-, Y-Fluß- und Z- Fluß-Geschwindigkeitsdaten jeweils auf ein einzelnes Bit zur Anzeige der Richtung des Flusses reduziert werden (beispielsweise 0 = links, 1 = rechts) . Diese drei Informations­ bits können dann als niedrigstwertige Bits des Größendaten­ satzes zur Ausbildung eines verbesserten Datensatzes einge­ fügt werden.
Gemäß Fig. 1 werden ein X-Fluß-empfindliches Bild mit einer Größenkomponente 110a und einer Phasenkomponente 110b, ein Y- Fluß-empfindliches Bild mit einer Größenkomponente 120a und einer Phasenkomponente 120b und ein Z-Fluß-empfindliches Bild mit einer Größenkomponente 130a und einer Phasenkomponente 130b mittels des Systems der Erfindung verarbeitet. Die Er­ findung kann bei allen Typen von PC-MRA-Daten einschließlich zwei- und dreidimensionaler Datensätze angewendet werden.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden jeweils die X-Fluß-Phasenkomponente 110b, die Y-Fluß-Phasenkomponente 120b und die Z-Fluß-Phasenkomponente 130b auf ein einzelnes Informationsbit für jedes Bildelement reduziert. Ein sinnvol­ les Reduktionsverfahren besteht in der Extraktion des Vorzei­ chens der Phasenkomponenten zum Erhalten eines einzelnen Da­ tenbits jeweils für die X-, Y- und Z-Flußbilder zur Charakte­ risierung der Richtung des Flusses. Ist beispielsweise die Phase der Z-Komponentendaten positiv, zeigt dies an, daß die Richtung des Flusses die positive Z-Richtung war und somit wird das Z-Bit gesetzt (d. h. = 1). War dagegen die Richtung des Flusses die negative Z-Richtung, ist die Phase der Z- Komponente negativ und das Z-Bit wird nicht gesetzt (d. h. = 0). Die Reduktion der X-Flußdaten wird mittels eines X- Phasen-Reduktionsschritts 140a bewirkt, die Reduktion der Y- Flußdaten wird mittels eines Y-Phasen-Reduktionsschritts 140b bewirkt und die Reduktion der Z-Flußdaten mittels eines Z- Phasen-Reduktionsschritts 140c bewirkt. Die einzelnen Bits werden dann in einem einzelnen Drei-Bit-Wort unter Verwendung eines Bitkombinationsschritts 160 kombiniert.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Grö­ ßenkomponenten der X-Fluß-, Y-Fluß- und Z-Fluß-Bilder in ei­ nem Größenkombinationsschritt 150 kombiniert. Bei dem gegen­ wärtig bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Größenkom­ ponenten auf bekannte Art und Weise unter Verwendung folgen­ der Gleichung kombiniert:
Kombinierte Größe = Quadratwurzel von (X2+Y2+Z2) (1)
wobei X, Y und Z jeweils die Größe der X-Fluß-, Y-Fluß- und Z-Fluß-Bilddaten sind.
Wurden die X-, Y- und Z-Größenkomponenten einmal kombiniert, weisen die resultierenden Bilddaten Bildelementintensitäten auf, die die Geschwindigkeit des Flusses in den abgebildeten Gefäßen widerspiegeln, enthalten jedoch keine Informationen über die Richtung des Flusses. Dagegen enthält das in dem Kombinationsschritt 160 berechnete Drei-Bit-Wort die Richtung von Flußinformationen, aber keine Informationen über die Stärke des MR-Signals. Erfindungsgemäß wird das im Kombinati­ onsschritt 160 berechnete Drei-Bit-Wort in die niedrigstwer­ tigen Bitorte der kombinierten Größenkomponente eingefügt, die in dem Größenkombinationsschritt 150 bestimmt wurde. Die­ ses Einfügen wird in einem Einfügeschritt 170 durchgeführt. Bei Bedarf können die kombinierten Größendaten vor dem Einfü­ gen des Drei-Bit-Worts an die höherwertigen Bitorte verscho­ ben werden. Dadurch wird der gesamte Bildinhalt bewahrt, vor­ ausgesetzt, daß ein ausreichender dynamischer Bereich in den ursprünglichen Größendaten vorhanden ist.
Alternativ dazu können die drei niedrigstwertigen Bits der kombinierten Größendaten durch das Drei-Bit-Wort ersetzt wer­ den. Dadurch wird die feine Intensitätsstruktur des Bildes (d. h. Rauschen) verändert, jedoch wird der dynamische Bereich bewahrt.
In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem Daten aus einer funktionalen Magnetresonanzabbildung (fMRI) verarbeitet werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird zuerst eine Bezugsabtastung 210 erfaßt. Eine Vielzahl von n nachfolgenden Bildern 220a, 220b, 220c . . . 220n wird dar­ aufhin erfaßt. Die Größe von Bildelementen in jedem nachfol­ gendem Bild 220a, 220b, 220c . . . 220n wird dann von der Größe des entsprechenden Bildelements im Bezugsbild 210 mittels ei­ nes Subtraktionsschritt 230 subtrahiert. Das Ergebnis jeder Subtraktion wird dann auf eine ausgewählte Anzahl M von Da­ tenbits in einem Differenzreduktionsschritt 240 reduziert. Bei einem Ausführungsbeispiel werden die Differenzdaten ska­ liert, so daß alle möglichen Werte zwischen -(2M-1-1) und 2M-1 liegen. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel wird von dem Vorzeichen der Differenz angenommen, daß es positiv ist, und die Differenzdaten werden skaliert, so daß alle möglichen Werte zwischen 0 und 2 2M-1 liegen.
Wurden die reduzierten Daten einmal berechnet, werden sie an den niedrigstwertigen Bits des Bezugsbildes mittels eines Biteinfügeschritts 250 eingefügt. Wie bei dem ersten bevor­ zugten Ausführungsbeispiel können die Bezugsbildelementdaten zu höherwertigen Bits vor dem Einfügen der reduzierten Daten verschoben werden, oder die reduzierten Daten können bei Be­ darf die niedrigstwertigen Bits des Bezugsbildes ersetzen.
Das zweite Ausführungsbeispiel findet auch bei digitalen Ab­ bildungsverfahren Anwendung, bei denen ein Bezugsbild erfaßt und mit nachfolgenden Bildern verglichen wird. Diese Anwen­ dungen enthalten u. a. eine temperaturempfindliche MR- Abbildung, eine MR-Spektroskopieabbildung, eine digitale Röntgenstrahlangiographie, und die Hervorhebung von Unter­ schieden in Satellitenbildern.
Fig. 3 stellt ein Datenwort 300 eines einzelnen Bildelements in einem herkömmlichen digitalen Bild dar. Bei diesem Bei­ spiel sind 32 Bits in dem Bildelement enthalten, und jedes Bit weist entweder den numerischen Wert 0 oder 1 auf. Das Da­ tenwort 300 hat ein höchstwertiges Bit 310, ein niedrigstwer­ tiges Bit 320 und ein vierthöchstwertiges Bit 330.
Ein verbessertes Datenwort 350 ist das Datenwort 300 nach der erfindungsgemäßen Modifikation. Das verbesserte Datenwort 350 weist ein höchstwertiges Bit 360 auf. Zusätzliche Informatio­ nen 390 sind unter bzw. nach einem niedrigstwertigen Bit 370 des verbesserten Datenworts 350 eingefügt. In dieser Darstel­ lung umfassen die zusätzlichen Informationen 390 drei Bits 380a, 380b und 380c. Dieses Einfügen von drei Bits ist mit der Verwendung des ersten Ausführungsbeispiels konsistent, bei dem drei orthogonale Flußrichtungen in die Daten einge­ fügt werden. Dieses Einfügen von drei Bits ist auch mit der Verwendung des zweiten Ausführungsbeispiels konsistent, bei dem M = 3 gilt.
Das niedrigstwertige Bit 370 entspricht dem ursprünglichen niedrigstwertigen Bit der unveränderten Daten 320 des Daten­ worts 300 und das höchstwertige Bit 360 entspricht dem vierthöchstwertigen Bit 330 des Datenworts 300.
Fig. 4 veranschaulicht den herkömmlichen Vorgang, bei dem Bildelementdaten in einem Bild in Intensitäten zur Darstel­ lung auf einem Farbmonitor umgewandelt werden. In diesem Bei­ spiel wird ein dynamischer Bereich von 16 Bits für jedes An­ zeigewort verwendet, woraus sich Werte zwischen -32768 und 32767 ergeben. Da der vollständige dynamische Bereich der Bilddaten weit über den des menschlichen Auges hinausgeht, wird durch den Bediener eine Untergruppe des vollen Bereichs der Daten ausgewählt. Diese Untergruppe wird durch zwei Para­ meter, ein Fenster W und einen Pegel L bestimmt.
Das Fenster W bestimmt den Bereich der Bildelementintensi­ tätswerte, die zur Anzeigehardware durchgelassen werden. Der Pegel L bestimmt den zu der Anzeigehardware durchgelassenen Durchschnitts-Bildelementintensitätswert. Bei herkömmlichen Anzeigesystemen werden die durch W und L bestimmten Bildele­ mentintensitäten zur Ausbildung numerischer Anzeigeintensi­ tätswerte 420 skaliert und interpoliert, die für eine 8-Bit- Anzeige Werte zwischen 0 und 255 aufweisen. Bildelemente, de­ ren Werte die obere Grenze der Untergruppe überschreiten, be­ kommen einen Anzeigewert von 255, und Bildelemente, deren Werte geringer als die untere Grenze der Untergruppe sind, bekommen einen Anzeigewert von 0. In der Praxis kann der Be­ diener W und L (typischerweise mittels Knöpfen) leicht mani­ pulieren und Kontrast und Helligkeit des angezeigten Bildes zur Optimierung der Visualisierung eines beliebigen Teils des Bildes schnell anpassen.
Ist die End-Anzeigeeinrichtungs-Ansteuereinrichtung zur An­ steuerung eines Schwarz-Weiß-Monitors entwickelt, werden die Anzeigeintensitätswerte 420 direkt zu den Digital-Analog- Wandlern (DACs) gesendet, die wiederum die Intensitätsansteu­ erspannungen für den Monitor bereitstellen.
Bei Farbmonitoren durchlaufen die Anzeigeintensitätswerte 420 typischerweise eine Farbnachschlagetabelle 430, die jeden An­ zeigeintensitätswert in Anzeigeintensitätswerte für die ro­ ten, grünen und blauen Ansteuereinrichtungen der Anzeigeein­ richtung umwandeln. Wird ein Grauwertbild unter Verwendung der Farbnachschlagetabelle 430 angezeigt, sind die numeri­ schen Ausgangssignale des roten, grünen und blauen Treibers einander gleich und verändern sich von 0 bis 255. Sind rot, grün und blau jeweils 0, zeigt der Monitor schwarz an. Sind rot, grün und blau jeweils 255, zeigt der Monitor weiß an. Zwischenwerte ergeben Grau-Zwischenpegel.
Erfindungsgemäß sind die zusätzlichen Daten, die in die ur­ sprünglichen Daten eingefügt wurden, unter Verwendung her­ kömmlicher Bildanzeigesysteme nicht sichtbar. Demzufolge ist ein Aspekt der Erfindung die Veränderung von Anzeigeeinrich­ tungen, die von den eingefügten Daten Gebrauch machen können. Ein erstes Beispiel dafür ist in Fig. 5 gezeigt. Hier wird ein Bildelementdatum 411 auf herkömmliche Art und Weise für ein gegebenes Fenster W und einen Pegel L analysiert, um ei­ nen Anzeigeintensitätswert 421 zu erhalten. Erfindungsgemäß wird allerdings eines der in den zusätzlichen Informationen (390 in Fig. 3) enthaltenen Bits ein Steuerbit und wird zur Auswahl zwischen zwei Farbnachschlagetabellen verwendet. Ist das Steuerbit gesetzt (d. h. = 1), wird eine erste Farbnach­ schlagetabelle 431 ausgewählt. Ist das Steuerbit nicht ge­ setzt (d. h. = 0), wird eine zweite Farbnachschlagetabelle 441 ausgewählt. Gemäß einem zusätzlichen Aspekt der Erfindung kann jede Farbnachschlagetabelle dynamisch durch den Bediener über die Bestimmung eines Farbschwellenwerts 451 modifiziert werden. Bei dem vorliegenden Beispiel werden Farbnachschlage­ werte unter dem Schwellenwert, die als Wert A in Fig. 5 ge­ zeigt sind, derart eingestellt, daß sie eine Bilderscheinung identisch mit einem herkömmlichen Schwarz-Weiß-Bild liefern. Farbnachschlagetabellenwerte über dem Farbschwellenwert wer­ den zum Erhalten eines kolorierten Bildes modifiziert.
Bei dem in Fig. 5 gegebenen Beispiel erscheinen entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel erhaltene Phasenkontrast-MRA- Daten als herkömmliches Schwarz-Weiß-Bild, wenn der Farbschwellenwert 451 maximiert wird (d. h. A = 255). Wird der Schwellenwert allerdings verringert, werden Bildelemente, de­ ren Größen einen größeren Anzeigewert als A haben, mit einer kolorierten Nachschlagetabelle angezeigt.
Bei dem in Fig. 5 gezeigten Beispiel ergeben solche Bildele­ mente, deren Steuerbit gesetzt ist, einen roten Farbton, da die grünen und blauen Komponenten null sind. Dagegen ergeben solche Bildelemente, deren Steuerbit nicht gesetzt ist, einen blauen Farbton. Bei Phasenkontrast-Angiographiedaten erschei­ nen Blutgefäße, die Blut in einer ausgewählten Richtung transportieren, rot, während Blutgefäße, die Blut in der ent­ gegengesetzten Richtung transportieren, blau erscheinen.
Fig. 6 zeigt ein alternatives Farbabbildungsschema, bei dem ein Bildelementdatum 412 auf einen Anzeigeintensitätswert 422 reduziert wird, der wiederum entweder eine erste Farbnach­ schlagetabelle 432 oder eine Grauwertnachschlagetabelle 442 in Abhängigkeit vom Status eines ausgewählten Steuerbits an­ steuert. Ein Farbschwellenwert 452 wird bei der ersten Farb­ nachschlagetabelle 432 wie vorstehend beschrieben angewendet, jedoch nicht bei der zweiten Farbnachschlagetabelle 442. Lie­ gen infolgedessen Bildelementanzeigewortintensitäten über dem Farbschwellenwert A, werden sie nur dann koloriert, wenn das Steuerbit gesetzt ist. Bei Phasenkontrastangiographiedaten erscheinen Blutgefäße, die Blut in einer ausgewählten Rich­ tung transportieren, rot, während Blutgefäße, die Blut in der entgegengesetzten Richtung transportieren, herkömmlich schwarz-weiß erscheinen.
Bei den in den Fig. 5 und 6 veranschaulichten Ausführungs­ beispielen wird ein einzelnes Steuerbit zur Auswahl der Farb­ nachschlagetabelle verwendet. Bei alternativen Ausführungs­ beispielen können M Bits zur Auswahl zwischen 2M Nachschlage­ tabellen verwendet werden, wie es für M = 4 in Fig. 7 gezeigt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Bildelementdatum 413 auf einen Anzeigeintensitätswert 423 reduziert, der wie­ derum eine von 16 Farbnachschlagetabellen 433a, 433b, 433c . . . 433p ansteuert. Die Auswahl der Farbnachschlagetabelle wird durch den Wert B der M = 4 Steuerbits bestimmt. Ein Farbschwellenwert 453 wird bei jeder Farbnachschlagetabelle 433 wie vorstehend beschrieben angewendet, jedoch nicht bei der letzten Farbnachschlagetabelle 433p.
Somit werden funktionale MRI-Daten, die entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel, bei dem M = 4 gilt, erfaßt und re­ duziert sind, mittels 16 verschiedener Farbnachschlagetabel­ len angezeigt. Bildelemente in dem Bild, die keine Änderungen bezüglich des Bezugsbildes aufweisen (d. h. keine funktionale Aktivierung) haben als zusätzliche Informationen null gespei­ chert (d. h. B = 0), wodurch die Anzeigeeinrichtung zur Auswahl einer herkömmlichen Schwarz-Weiß-Nachschlagetabelle 433p ver­ anlaßt wird. Bildelemente mit moderaten Änderungen veranlas­ sen die Anzeigeeinrichtung zur Auswahl eines kühlen Farbtons, wie blau, für ihre Nachschlagetabelle. Bildelemente mit grö­ ßeren Änderungen veranlassen die Anzeigeeinrichtung zur Aus­ wahl eines Zwischenfarbtons, wie grün, für ihre Nachschlage­ tabelle 433c. Bildelemente mit großen Änderungen veranlassen die Anzeigeeinrichtung zur Auswahl eines "heißen" Farbtons, wie rot, für ihre Nachschlagetabelle 433a. Gemäß den Ausfüh­ rungsbeispielen in den Fig. 4b und 4c ermöglicht ein Farbschwellenwert dem Benutzer die dynamische Auswahl des Ausmaßes der bei dem angezeigten Bild angewendeten Kolorie­ rung.
Erfindungsgemäß ist jede kolorierte Nachschlagetabelle mög­ lich. Durch die veranschaulichten Ausführungsbeispiele erhält der Bediener den Eindruck, daß ausgewählte Bildelemente durch farbiges Glas dargestellt werden (d. h. die Einzelheiten des zugrundeliegenden Quellenbildes sind immer noch ersichtlich). Der Farbton des farbigen Glases (beispielsweise rot, grün, blau, usw.) wird durch die Steuerbits bestimmt, die zusätzli­ che Informationen enthalten (beispielsweise die Flußrichtung, den Grad der funktionalen Aktivierung, usw.). Möchte der Be­ diener bei dem vorhergehenden Beispiel die Richtung des Flus­ ses in der linken/rechten Achse bestimmen, kann der Wert des Bits an der den reduzierten linken/rechten Geschwindig­ keitsinformationen entsprechenden Position zur Auswahl zwi­ schen zwei alternativen Farbnachschlagetabellen verwendet werden. Bildelementdaten mit gesetztem "Links/Rechts"-Bit können mit einer Rot-Schwarz-Farbtabelle dargestellt werden, während Bildelementdaten mit nicht gesetztem "Links/Rechts"- Bit mittels einer Blau-Schwarz-Farbtabelle dargestellt werden können. Soll dagegen nur der Fluß in einer einzigen Richtung dargestellt werden, kann die Farbe-Schwarz-Nachschlagetabelle nur für solche Bildelemente angewendet werden, die den geeig­ neten eingefügten Bitwert aufweisen, und eine herkömmliche Weiß-Schwarz-Nachschlagetabelle kann für alle anderen Bild­ elemente verwendet werden.
Die Verwendung eines Farbschwellenwerts ermöglicht die Kolo­ rierung lediglich relevanter Bildelemente und beläßt die An­ zeige der nicht relevanten Bildelemente (beispielsweise Rauschhintergrund außerhalb der abgebildeten Anatomie) in schwarz und weiß.
Fig. 8 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel eines Hardwa­ resystems 500 für die Aufnahme zusätzlicher Bilddaten in ein primäres digitales Bild, das als Primärbild mit kleiner Ände­ rung im dynamischen Bereich oder der sichtbaren Erscheinung, oder als verbessertes Bild mit Farbkodierung oder Überlage­ rungen angezeigt werden kann. Ein Computerbus 501 verbindet eine Plattenspeichereinrichtung 510, eine Zentralverarbei­ tungseinheit (CPU) 520 und eine Speichereinrichtung 530 mit einem Graphikanzeigeuntersystem 540, und dient als Quelle von Primärdaten.
Das Graphikanzeigeuntersystem 540 besteht aus einem Speicher­ puffer 550, einer Steuereinrichtung 555 und einer Farbnach­ schlageeinrichtung 560. Die Farbnachschlageeinrichtung 560 ist mit Benutzereingabeeinrichtungen verbunden, die aus einer Fenstersteuerung 580a, einer Pegelsteuerung 580b und einer Farbschwellenwertsteuerung 580c bestehen.
Erfindungsgemäß erfaßt die CPU 520 einen Primärdatensatz, der sich im Speicher 530 befinden oder auf der Plattenspei­ chereinrichtung 510 gespeichert sein kann, und fügt ihn zu einem Arbeitsspeicherpuffer 550 über eine Mischeinrichtung 553 hinzu.
Eine Datenreduktionseinrichtung 557 weist entweder einen zu­ vor gespeicherten gewünschten dynamischen Bereich auf, oder empfängt einen gewünschten dynamischen Bereich als vom Benut­ zer definiert, der für die Wiedergabe erforderlich ist, wobei eine Anzahl von Wiedergabebits D angezeigt wird. Die zu ver­ wendende Wortbreite der Wiedergabeeinrichtung P ist auch zu­ vor gespeichert oder wird vom Benutzer zugeführt. Von dieser Datenreduktionseinrichtung 557 aus wird der Betrag der freien Bits F bestimmt, die in die Primärdatensatzworte gemischt werden können.
Die Datenreduktionseinrichtung 557 ist mit einer Sekundärda­ tenquelle 551 verbunden. Die Sekundärdatenquelle 551 kann physikalisch die gleiche Erfassungsvorrichtung sein, die zur Erfassung des Primärdatensatzes verwendet wird, jedoch einen Sekundärdatensatz erzeugt. Die Datenreduktionseinrichtung 557 reduziert die Sekundärdatenworte auf reduzierte Sekundärda­ tenworte mit jeweils M Bits.
Die Datenreduktionseinrichtung 557 bestimmt unter gewissen Umständen eine geeignete Länge für M, wie wenn die Sekundär­ daten auf eine feste Anzahl von Bits reduziert werden. Bei­ spielsweise können Flußrichtungsdaten in drei Bits festgelegt werden, wobei jedes Bit eine Richtung entlang dreier orthogo­ naler Richtungen anzeigt.
Die Mischeinrichtung 553 ist mit der Datenreduktionseinrich­ tung 557 verbunden und empfängt M und die M Bits jedes Sekun­ därdatenworts. Sie empfängt auch Informationen von der Daten­ reduktionseinrichtung 557. Die Mischeinrichtung ist auch mit dem Speicherpuffer 550 verbunden und verschiebt jedes Primär­ datenwort um M Bitpositionen in Richtung des höchstwertigen Bits, und fügt die M Bits des reduzierten Sekundärdatenworts an den M niedrigstwertigen Bitpositionen ein.
Wurde F kleiner als M bestimmt, verschiebt die Mischeinrich­ tung 553 die Primärdatenworte um F Bits und fügt M Bits des reduzierten Sekundärdatenworts in die niedrigsten M Bits des Primärdatenworts ein. Die vermischten Primär- und Sekundärda­ tenwortinformationen resultieren in einem neuen verbesserten Datensatz mit verbesserten Datenworten der gleichen Breite wie die der Primärdatensatzworte.
Bei den verbesserten Datenworten sind die Sekundärdateninfor­ mationen in ihre niedrigsten Bits gemischt. Dies hat ledig­ lich eine kleine Auswirkung auf die Werte, insbesonders dann, wenn M ungefähr die Anzahl der Bits oder weniger beträgt, die dem Pegel des Hintergrundrauschens entsprechen. Dies ermög­ licht die Darstellung der verbesserten Datensätze auf einer herkömmlichen Wiedergabevorrichtung derart, als ob es sich um unveränderte Primärdatensätze handelt. Beispielsweise können verbesserte farbkodierte MR-Angiographiedaten als ursprüngli­ che Grauwertinformationen auf herkömmlichen Grauskalen-MR- Abtasteinrichtungen mit kleiner oder keiner Veränderung des dynamischen Bereichs, der Bildqualität oder des Speicherplat­ zes angezeigt werden. Diese gleichen verbesserten Datensätze können auch als farbkodierte Bilder auf einer verbesserten MR-Abtasteinrichtung unter der Verwendung der Erfindung dar­ gestellt werden.
Bei der Wiedergabe plaziert die CPU 520 das verbesserte digi­ tale Bild in dem Anzeigespeicherpuffer 550.
Die Farbnachschlageeinrichtung 560 empfängt das Fenster, den Pegel und die Farbschwellenwertinformationen jeweils von der Fenster- 580, der Pegel- 580b und der Farbschwellenwertsteu­ ereinrichtung 580c. Dann erzeugt sie zumindest eine Farbnach­ schlagetabelle, wobei die Einträge über dem Farbschwellenwert Schattierungen einer vorbestimmten Farbe oder Farben definie­ ren. Einträge an oder unter dem Farbschwellenwert definieren Grauwertschattierungen. Jeder Eintrag weist einen Index auf. Die Tabelle ist derart aufgebaut, daß der Fensterbereich in Indizes der Nachschlagetabelle abgebildet werden kann und al­ le Indizes der Tabelle überspannt.
Eine Steuereinrichtung 555 liest die in den M niedrigstwerti­ gen Bits des verbesserten Datenworts gespeicherten zusätzli­ chen Informationen und arbeitet dementsprechend.
Bei der Farbkodierung digitaler Bilder zeigen die zusätzli­ chen Daten an, welche Nachschlagetabelle in der Farbnach­ schlageeinrichtung 560 zu verwenden ist.
Die Farbnachschlageeinrichtung 560 führt die extrahierte Far­ be oder den Grauwert den Digital-Analog-Wandlern 571 zu, die analoge Signale zur Ansteuerung des roten, grünen und blauen Kanals der Farbanzeigeeinrichtung 570 erzeugen.
Modifikationen der Erfindung
Obwohl die Erfindung vorstehend als System für die Manipula­ tion und Anzeige von MR-Daten beschrieben ist, kann sie auch bei einem beliebigen digitalen Bild angewendet werden.
Das Konzept des Schmuggelns von Informationen in die niedri­ geren Bits kann bei allen digital kodierten Daten angewendet werden.
Die beste Verwendung besteht im Mischen zusätzlicher Informa­ tionen aus einem zweiten Datensatz in den Primärdatensatz, der Einträge aufweist, die dem Primärdatensatz entsprechen. Wie es vorstehend angeführt ist, können zwei volumetrische Datensätze mit Einträgen, die zwei unterschiedliche physika­ lische Eigenschaften am gleichen Ort darstellen, leicht kom­ biniert werden. Die Vermischung dieser zwei Datensätze redu­ ziert die Menge redundanter Informationen.
Gemäß anderen Ausführungsbeispielen können im allgemeinen Text, eine Stimme oder Klänge in ein Bild hineingeschmuggelt werden, zu dem sie gehören, ohne die Bildqualität zu beein­ flussen. Dies ermöglicht die Einbettung einer Beschreibung eines Bildes oder Videoclips in dem Bild oder Videoclip selbst. Integrales Multimedia wird ausgebildet. Verbesserte Medien dieser Form sind voll mit älteren Medien-Wiedergabe- Einrichtungen kompatibel, die die eingebetteten Informationen nicht lesen können.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel können kleine Program­ me oder Anwendungen in einen Primärdatensatz, wie ein Bild, geschmuggelt werden. Diese Anwendungen können dann sogar auf dem Bild selbst ausgeführt werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel können Unterstüt­ zungsinformationen in digitale Audiodaten mit untergeordneter Beeinträchtigung der Klangqualität (unterhalb des hörbaren Pegels) aufgenommen werden.
Fig. 9 zeigt eine verallgemeinerte Version eines Ausführungs­ beispiels der Erfindung. Das meiste gleicht dem in Verbindung mit Fig. 8 beschriebenen. Da beide Datenquellen in Fig. 8 ei­ ne digitale Bildwiedergabe beinhalten, sind einige in Fig. 8 gemeinsam genutzte Elemente für das in Fig. 9 gezeigte Aus­ führungsbeispiel aufgespalten.
Es sind eine Primärdatenquelle 503 und eine Sekundärdaten­ quelle 551 vorhanden. Daten von beiden Quellen sind in ver­ besserten Daten gemischt und in einer Speichereinrichtung 850 gespeichert.
Eine Primärwiedergabeeinrichtung 861 ist mit der Speicherein­ richtung verbunden und kann die verbesserten Daten derart wiedergeben, als ob es sich um die unveränderten Primärdaten handelt.
Eine mit der Speichereinrichtung 580 verbundene Steuerein­ richtung 855 liest die niedrigsten M Bits und führt diese ei­ ner Sekundärwiedergabeeinrichtung 860 zu, wodurch der Wieder­ gabeeinrichtung 860 die Wiedergabe der ursprünglichen in dem Sekundärdatensatz aufgenommenen Informationen ermöglicht wird. Die Sekundärwiedergabeeinrichtung 860 kann eine Anzei­ geeinrichtung, wie in Fig. 8 gezeigt, eine Audiowiedergabe­ einrichtung, eine Text- und Überlagerungseinrichtung zur Überlagerung einer Textbeschreibung auf Bildern oder Video oder eine andere digitale Wiedergabeeinrichtung sein. Die Se­ kundärwiedergabeeinrichtung 860 wird durch eine Benutzer­ schnittstelle 880 gesteuert, die die Sekundärwiedergabeein­ richtung zur Änderung eines oder mehrere Aspekte der Sekun­ därdatenausgabe, wie des Volumens, Datenformats oder derglei­ chen veranlaßt.
Erfindungsgemäß werden Sekundärdatensatzinformationen in ei­ nen Primärdatensatz (wie beispielsweise ein digitales Bild) aufgenommen, wobei ein gewünschter dynamischer Bereich und die Qualität der ursprünglichen Primärsatzdaten beibehalten wird. Die Sekundärdatensatzinformationen werden in die nied­ rigstwertigen Bits des Primärdatensatzes geschmuggelt, woraus sich ein verbesserter Datensatz ergibt. Bei Bedarf kann das Primärdatenwort in Richtung des höchstwertigen Bits verscho­ ben werden. Der verbesserte Datensatz kann mit vorhandenen Wiedergabeeinrichtungen derart dargestellt werden, als ob es sich um den ursprünglichen Primärdatensatz handelt, wobei er allerdings nun zusätzliche geschmuggelte Informationen ent­ hält, die in Übereinstimmung mit den Primärdatensatzinforma­ tionen wiedergegeben werden können. Ein Beispiel sind die Flußrichtungsinformationen, die in ein Angiographiebild ge­ schmuggelt werden. Die niedrigstwertigen Bits der verbesser­ ten Datenworte können zur Auswahl der Farbabbildung und des Farbcodes der Bilder verwendet werden. Es kann auch ein vom Benutzer einstellbarer Intensitätsschwellenwert zur Auswahl zwischen Farbabbildungen verwendet werden. Auf diese Weise gespeicherte Informationen liefern eine erhebliche Einsparung bezüglich Plattenspeicherungserfordernissen. Da ferner die Informationen des Primär- und des Sekundärdatensatzes in ei­ nem einzelnen Wort gemischt sind, bleiben sie über viele ver­ schiedene Verarbeitungen hinweg, wie einer Maximum- Intensitäts-Projektion bei der volumetrischen Abbildung, zu­ sammen.

Claims (19)

1. Verfahren zum Mischen von Sekundärdatensatzinforma­ tionen in einen Primärdatensatz ohne Zerstörung von Daten oder Reduzierung eines gewünschten dynamischen Bereichs mit den Schritten
  • a) Erfassen eines Primärdatensatzes (110a, 120a, 130a) mit einer Vielzahl von Datenworten,
  • b) Erfassen eines Sekundärdatensatzes (110b, 120b, 130b) mit Datenworten, die Einträgen des Primärdatensatzes entspre­ chen,
  • c) Reduzieren (140) der Sekundärdatenworte auf N Bits, wobei ein reduziertes Sekundärdatenwort erzeugt wird,
  • d) Bestimmen einer Anzahl von Bits D für einen maximalen gewünschten dynamischen Bereich bei der Wiedergabe,
  • e) Bestimmen einer Anzahl von Bits P in einem Wort einer Wiedergabeeinrichtung und
  • f) Mischen (170) von N Bits des reduzierten Sekundärda­ tenworts in M niedrigstwertige Bitpositionen der Primärdaten­ worte, woraus sich verbesserte Datenworte ergeben.
2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit dem Schritt vor dem Schritt des Vermischens
Verschieben der Primärdatensatzworte um eine Anzahl von Bitplätzen F gleich P-D.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Primärdatensatz ein digitales Bild umfaßt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Primärdatensatz ein Magnetresonanzbild umfaßt.
5. Verfahren zur Wiedergabe verbesserter Bilddaten mit einem Primärdatensatz, in den zusätzliche Informationen ge­ mischt sind, mit den Schritten
  • a) Empfangen eines benutzerdefinierten Farbschwellen­ werts,
  • b) Empfangen eines benutzerdefinierten Fensterbereichs,
  • c) Erzeugen zumindest einer Farbnachschlagetabelle mit Einträgen, die Werten in dem Fensterbereich entsprechen, wo­ bei die Einträge unter dem Schwellenwert zu einer Grauwert­ schattierung gehören, und jene über dem Schwellenwert zu ver­ schiedenen Schattierungen einer vordefinierten Farbe gehören,
  • d) Lesen eines verbesserten Datenwerts für ein Bildele­ ment,
  • e) Nachschlagen eines Eintrags in der Nachschlagetabelle entsprechend dem verbesserten Datenwert, woraus sich eine Schattierung einer Farbe ergibt, wenn der verbesserte Daten­ wert über dem Schwellenwert liegt, und eine Grauwertschattie­ rung ergibt, wenn der Wert unter dem Schwellenwert liegt, und
  • f) Anzeigen des Bildelements mit der Farb-/Grau­ wertschattierung.
6. System zum Mischen von Informationen eines Sekundär­ datensatzes von einer Sekundärdatenquelle in nicht verwendete Abschnitte eines Primärdatensatzes von einer Primärdatenquel­ le im wesentlichen ohne Reduktion des dynamischen Bereichs und der Signalqualität, mit
  • a) einer Speichereinrichtung (850) zur Speicherung digi­ taler Informationen,
  • b) einer Datenreduktionseinrichtung (557), die mit der Sekundärdatenquelle verbunden ist, um Sekundärdatenworte in kürzere reduzierte Sekundärdatenworte zu reduzieren, und
  • c) einer Mischeinrichtung (553), die mit der Datenreduk­ tionseinrichtung verbunden ist, um die reduzierten Sekundär­ datenworte zu empfangen und diese in die niedrigstwertigen Bits der Primärdatenworte einzufügen und sie in der Spei­ chereinrichtung (850) als verbesserte Datenworte zu spei­ chern.
7. System nach Anspruch 6, wobei die Datenreduktionsein­ richtung zur Bestimmung einer Anzahl von Bits D für einen ma­ ximalen gewünschten dynamischen Bereich bei der Wiedergabe und zur Bestimmung einer Anzahl von Bits P in einem Wort ei­ ner Wiedergabeeinrichtung arbeitet und die Werte von D und P zu der Mischeinrichtung weitergibt, die Sekundärdatenworte auf eine Länge von M Bits reduziert und die reduzierten Se­ kundärdatenworte der Mischeinrichtung zuführt.
8. System nach Anspruch 7, wobei die Mischeinrichtung eine Vielzahl von Primärdatensatzworten in Richtung des höchstwertigen Bits um eine maximale Anzahl von Bitplätzen F gleich P-D verschiebt, dann M Bits in M niedrigstwertige Bit­ positionen der verschobenen Primärdatensatzworte mischt, um verbesserte Datensatzworte zu erhalten, die den gewünschten dynamischen Bereich beibehalten, und die verbesserten Daten­ worte in der Speichereinrichtung speichert.
9. System zur Wiedergabe verbesserter Bilddaten, wobei Sekundärbildinformationen in einen Primärdatensatz gemischt sind, mit
  • a) einen Speicherpuffer (550) zum Empfang der verbesser­ ten Bilddaten,
  • b) einer Farbnachschlageeinrichtung (560) zur Erzeugung zumindest einer Farbnachschlagetabelle mit Einträgen entspre­ chend den Werten innerhalb eines benutzerdefinierten Farbschwellenwerts, wobei die Einträge unter dem Farbschwel­ lenwert zu einer Grauwertschattierung gehören, und die Ein­ träge über dem Farbschwellenwert zu unterschiedlichen Schat­ tierungen einer vordefinierten Farbe gehören,
  • c) einer Steuereinrichtung (555), die mit der Farbnach­ schlageeinrichtung und dem Speicherpuffer verbunden ist, um ein ein Bildelement darstellendes verbessertes Datenwort aus­ zuwählen, die eingebetteten Sekundärinformationen auszuwäh­ len, diese Informationen zur Auswahl einer Farbnachschlageta­ belle zu verwenden, die verbleibenden verbesserten Datenwor­ tinformationen zur Auswahl eines Eintrags in der ausgewählten Nachschlagetabelle zu verwenden, woraus sich eine Schattie­ rung einer Farbe ergibt, wenn der verbesserte Datenwert über dem Farbschwellenwert liegt, und sich eine Grauwertschattie­ rung ergibt, wenn der Eintrag unter dem Farbschwellenwert liegt, und
  • d) einer Farbanzeigeeinrichtung (570), die mit der Steu­ ereinrichtung verbunden ist, um den Farbnachschlagetabellen­ eintrag für jedes Bildelement zu empfangen und die Bildele­ mente entsprechend ihrer entsprechenden Farb- und Grauwert­ schattierungen anzuzeigen.
10. System nach Anspruch 9, ferner mit einer Farbschwel­ lenwertsteuerung (580c) zur Zufuhr des benutzerdefinierten Farbschwellenwerts zu der Farbnachschlageeinrichtung, die zur dynamischen Modifikation der Farbnachschlagetabellen geeignet ist.
11. System zur Wiedergabe verbesserter digitaler Daten, wobei sekundäre digitale Informationen in einen Primärdaten­ satz gemischt sind, mit
  • a) einer Speichereinrichtung (850) zum Empfang der ver­ besserter digitalen Daten,
  • b) einer Sekundärwiedergabeeinrichtung (860),
  • c) einer Steuereinrichtung (855), die mit der Sekundär­ wiedergabeeinrichtung und der Speichereinrichtung verbunden ist, um ein verbessertes Datenwort auszuwählen, die eingebet­ teten sekundären digitalen Informationen auszuwählen und die­ se sekundären digitalen Informationen der Sekundärwiedergabe­ einrichtung zuzuführen, und
  • d) einer Primärwiedergabeeinrichtung (861), die mit der Steuereinrichtung verbunden ist, um die verbesserten digita­ len Daten unverändert wiederzugeben.
12. Verfahren zur Verbesserung von Primärdatensatzworten mit Sekundärdatensatzworten mit den Schritten
  • a) Reduzieren jedes Sekundärdatensatzworts auf N Bits von Daten, woraus sich reduzierte Datenworte ergeben, und
  • b) Einfügen des reduzierten Datenworts in die Primärda­ tenworte.
13. Verfahren nach Anspruch 12, ferner mit dem Schritt
Verschieben des Primärdatenworts in Richtung höherwerti­ ger Bitpositionen um M Bits vor dem Einfügen der M reduzier­ ten Datenbits, um alle digitalen Daten zu bewahren.
14. Verfahren nach Anspruch 12, ferner mit dem Schritt
Ersetzen der M niedrigstwertigen Bits des Primärdaten­ worts durch die M reduzierten Datenbits, um den dynamischen Bereich der digitalen Daten zu bewahren.
15. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Sekundärdaten­ satz Geschwindigkeitsdaten von einem Phasenkontrast- Magnetresonanzbild darstellt.
16. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Sekundärdaten­ satz Differenzdaten darstellt, die durch Berechnung der Dif­ ferenz zwischen einem Bezugsdatensatz und einem nachfolgenden Datensatz erhalten werden.
17. Verfahren zur Anzeige verbesserter digitaler Daten mit den Schritten
  • a) Auswählen einer Farbnachschlagetabelle auf der Grund­ lage des Sekundärdatensatzabschnitts der verbesserten Daten­ worte und
  • b) Auswählen eines Farbnachschlagetabelleneintrags aus der ausgewählten Nachschlagetabelle für die Umwandlung der Primärdatensatzinformationen in dem verbesserten Datenwort in Anzeigeintensitäten für eine Anzeigeeinrichtung.
18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei zumindest eine der Farbnachschlagetabellen durch einen Benutzer unter Verwendung eines Farbschwellenwerts modifiziert wird.
19. Verfahren nach Anspruch 17, wobei zumindest eine der Farbnachschlagetabellen Grauwertbildintensitäten erzeugt.
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Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7257158B1 (en) 1998-05-18 2007-08-14 Kendyl A. Román System for transmitting video images over a computer network to a remote receiver
US8416847B2 (en) * 1998-12-21 2013-04-09 Zin Stai Pte. In, Llc Separate plane compression using plurality of compression methods including ZLN and ZLD methods
US8170095B2 (en) * 1998-12-21 2012-05-01 Zin Stai Pte. In, Llc Faster image processing
US8290034B2 (en) 1998-12-21 2012-10-16 Zin Stai Pte. In, Llc Video transmission and display including bit-wise sub-sampling video compression
US20030005428A1 (en) * 2001-05-26 2003-01-02 Roman Kendyl A. Global media exchange
US7233619B1 (en) 1998-12-21 2007-06-19 Roman Kendyl A Variable general purpose compression for video images (ZLN)
US8068544B2 (en) * 1998-12-21 2011-11-29 Zin Stai Pte. In, Llc Compression with doppler enhancement
US7671864B2 (en) * 2000-01-14 2010-03-02 Roman Kendyl A Faster image processing
US7016417B1 (en) 1998-12-23 2006-03-21 Kendyl A. Roman General purpose compression for video images (RHN)
US8004572B2 (en) * 1999-05-17 2011-08-23 Zin Stai Pte. In, Llc System for transmitting a video stream over a computer network to a remote receiver
JP3805172B2 (ja) * 1999-09-30 2006-08-02 キヤノン株式会社 画像処理装置及び方法及び記憶媒体
US6611274B1 (en) * 1999-10-12 2003-08-26 Microsoft Corporation System method, and computer program product for compositing true colors and intensity-maped colors into a frame buffer
US6803931B1 (en) * 1999-11-04 2004-10-12 Kendyl A. Roman Graphical user interface including zoom control box representing image and magnification of displayed image
US7191462B1 (en) 1999-11-08 2007-03-13 Kendyl A. Román System for transmitting video images over a computer network to a remote receiver
US7020343B1 (en) * 1999-12-30 2006-03-28 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Method and apparatus for enhancing discrete pixel images by analyzing image structure
DE10115425A1 (de) * 2001-03-29 2002-10-17 Siemens Ag Verfahren zum Darstellen von Bildern
US6862025B2 (en) 2002-02-28 2005-03-01 David B. Buehler Recursive ray casting method and apparatus
US20030160788A1 (en) * 2002-02-28 2003-08-28 Buehler David B. Pixel pruning and rendering apparatus and method
US6828978B2 (en) 2002-02-28 2004-12-07 David B. Buehler Bucket-sorting graphical rendering apparatus and method
US7081892B2 (en) * 2002-04-09 2006-07-25 Sony Computer Entertainment America Inc. Image with depth of field using z-buffer image data and alpha blending
US7113623B2 (en) * 2002-10-08 2006-09-26 The Regents Of The University Of Colorado Methods and systems for display and analysis of moving arterial tree structures
EP1420367A1 (de) * 2002-11-15 2004-05-19 MeVis GmbH Voxelfärbungsverfahren und Bilddatenverarbeitung und Anzeigesystem
US8462384B2 (en) * 2004-09-29 2013-06-11 Apple Inc. Methods and apparatuses for aesthetically enhanced image conversion
US7832224B2 (en) * 2005-08-29 2010-11-16 Lg Electronics Inc. Apparatus and method for controlling lamp of refrigerator
CN100469320C (zh) * 2005-09-29 2009-03-18 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 消除彩色血流图像中速度异常点的方法
US8442221B2 (en) 2005-09-30 2013-05-14 Konica Minolta Laboratory U.S.A., Inc. Method and apparatus for image encryption and embedding and related applications
US8583213B2 (en) * 2006-09-12 2013-11-12 General Electric Company Combined MR imaging and tracking
US8088069B2 (en) * 2006-12-22 2012-01-03 Olympus Medical Systems Corp. Ultrasonic doppler diagnosis device
EP2026264A2 (de) 2007-08-17 2009-02-18 Searete LLC Wirksame Dokumentation von Abweichungen in einer reagierenden Benutzerumgebung
CN101600029B (zh) * 2008-06-06 2013-05-08 博通集成电路(上海)有限公司 背景噪声降低系统及方法
US8698747B1 (en) 2009-10-12 2014-04-15 Mattel, Inc. Hand-activated controller
DK2752577T3 (da) 2010-01-14 2020-06-08 Senvion Gmbh Vindmøllerotorbladkomponenter og fremgangsmåder til fremstilling heraf
US10137542B2 (en) 2010-01-14 2018-11-27 Senvion Gmbh Wind turbine rotor blade components and machine for making same
US8839132B2 (en) * 2010-12-02 2014-09-16 Tecsys, Inc. Method and system for providing visual instructions to warehouse operators
US10089729B2 (en) * 2014-04-23 2018-10-02 Toshiba Medical Systems Corporation Merging magnetic resonance (MR) magnitude and phase images
JP6584843B2 (ja) * 2015-07-07 2019-10-02 旭化成ホームズ株式会社 気流表示装置、気流表示方法及び建物の居住空間の設計方法
JP2018139532A (ja) * 2017-02-28 2018-09-13 株式会社島津製作所 細胞観察装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5332968A (en) * 1992-04-21 1994-07-26 University Of South Florida Magnetic resonance imaging color composites
US5721788A (en) * 1992-07-31 1998-02-24 Corbis Corporation Method and system for digital image signatures
US5553113A (en) * 1994-11-18 1996-09-03 Analogic Corporation Auxiliary data acquisition in a medical imaging system
US5822458A (en) * 1995-02-06 1998-10-13 The Regents Of The University Of California Precomputing and encoding compressed image enhancement instructions
US5659726A (en) * 1995-02-23 1997-08-19 Sandford, Ii; Maxwell T. Data embedding
US5793883A (en) * 1995-09-29 1998-08-11 Siemens Medical Systems, Inc. Method for enhancing ultrasound image
US5905819A (en) * 1996-02-05 1999-05-18 Eastman Kodak Company Method and apparatus for hiding one image or pattern within another
US5689587A (en) * 1996-02-09 1997-11-18 Massachusetts Institute Of Technology Method and apparatus for data hiding in images

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11215357A (ja) 1999-08-06
IL126254A0 (en) 1999-05-09
US6115485A (en) 2000-09-05
JP4130025B2 (ja) 2008-08-06
US6571020B1 (en) 2003-05-27

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