DE19833243A1 - Schmuggeln von Informationen in einem Primärdatensatz - Google Patents
Schmuggeln von Informationen in einem PrimärdatensatzInfo
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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.
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.
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.
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.
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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