DE4015430C2 - Verfahren zur unabhängigen Steuerung des Kontrastes und/oder der Helligkeit einer Vielzahl von Bildern und Schaltungsanordnung zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Schaltungsanordnung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bei einem Bildarchivierungs- und Übertragungssystem (PACS) wird ein medizinisches Bild, das durch eine Diagnoseeinrichtung gewonnen wird, beispielsweise einen Computertomographen, durch eine Anordnung von Bildelementen (Pixel) dargestellt, die entsprechende Stellen des Bildes wiedergeben. Der tatsächliche Wert eines Pixels, der unter Verwendung von beispielsweise 12 Bits quantisiert werden kann, gibt einen speziellen Helligkeitspegel an, der üblicherweise als Grauskalenwert bezeichnet wird. Demgemäß gibt ein 12-Bit-Pixel einen von 4096 Grauskalenwerten an, deren Helligkeit von schwarz bis weiß reicht. Die meisten Wiedergabeeinrichtungen verwenden jedoch eine 8-Bit-Grauskala. Das bedeutet, daß ein 12-Bit-Pixel in einen entsprechenden 8-Bit-Wert überführt werden muß, bevor es auf der Wiedergabeeinrichtung dargestellt werden kann.

Zu diesem Zweck verwenden die meisten Bildverarbeitungssysteme eine sogenannte Nachschlagetabelle (LUT von Look-Up Table), um ein 12-Bit- Pixel in ein 8-Bit-Pixel umzurechnen, wobei die LUT-Tabelle entsprechend bestimmten Kontrast- und Helligkeitswerten bemessen ist. In typischer Weise verwenden solche Systeme vier LUT-Tabellen und fügen eine Anzahl von Bits, beispielsweise 2 Bits, jedem 12-Bit-Pixel hinzu, um eine LUT- Tabelle zu adressieren. Ein System mit vier LUT-Tabellen bedeutet in typischer Weise, daß ein Benutzer den Kontrast und/oder die Helligkeit von vier dargestellten Bildern unabhängig voneinander ändern kann. Ein solches System beinhaltet daher Einschränkungen. Solche Einschränkungen sind dann besonders schwerwiegend, wenn eine große Zahl von Bildern, beispielsweise 20 Bilder, auf einer Wiedergabeeinheit dargestellt werden und der Besitzer den Kontrast und/oder die Helligkeit von mehr als 4 Bildern ändern will. In einem solchen Fall wären wenigstens 5 LUT- Adressenbits und 20 LUT-Tabellen erforderlich, um eine unabhängige Kontrast- und/oder Helligkeitssteuerung für jedes der dargestellten Bilder zu ermöglichen. Die Bereitstellung von 3 zusätzlichen LUT- Adressenbits macht jedoch eine aufwendige Neuauslegung solcher PACS- Systeme erforderlich. Außerdem wäre es aufwendig, 16 zusätzliche LUT- Tabellen bereitzustellen.

Aus der EP 0 258 976 A2 ist ein Bildwiedergabesystem bekannt, bei dem ein Benutzer den Kontrast und/oder die Helligkeit dargestellter Bilder verändern kann. Die bekannte Anordnung ermöglicht es ferner, eine Vielzahl von Bildern auf einer Anzeigeeinheit darzustellen, wobei ein Benutzer die Kontrast- und Helligkeitswerte jedes dargestellten Bildes verändern kann. Die bekannte Vorrichtung weist nur eine einzige Nachschlagetabelle auf. Dies bedeutet, daß jeder Kontrast- und Helligkeitswert für ein Bild zuerst berechnet und dann in der Nachschlagetabelle 102 gespeichert wird, bevor das Bild auf der Anzeige darstellbar ist. In gleicher Weise müssen die augenblicklichen Grauskalenwerte für ein zweites und weitere Bilder berechnet und in der Nachschlagetabelle abgelegt werden, bevor die Bilder dargestellt werden können. Das bedingt eine hohe Verarbeitungszeit mit entsprechenden Wartezeiten für den Benutzer.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur unabhängigen Steuerung des Kontrastes und/oder der Helligkeit einer Vielzahl von Bildern auf einer Anzeigeeinrichtung zu schaffen, bei der die Bilder unabhängig voneinander einzeln in ihren Kontrast- und Helligkeitswerten verändert werden können, und die dennoch kostengünstig und mit einer niedrigen Bildverarbeitungszeit implementiert werden kann, sowie eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens. Die Lösung der Aufgabe ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet.

Die Verwendung von nur drei Nachschlagetabellen ermöglicht einem Benutzer, die Kontrast- und/oder Helligkeitswerte jedes dargestellten Bildes unabhängig von den anderen dargestellten Bildern zu verändern, selbst dann, wenn die Anzahl der Bilder größer als 3 ist. Gegenüber dem Stand der Technik nach der EP 0 258 976 müssen die Grauskalenwerte nicht für jedes Bild errechnet werden, sobald ein Bild dargestellt werden soll.

Nachfolgend werden entsprechend einer häufig auf dem vorliegenden Gebiet verwendeten Terminologie anstelle des Begriffs "Kontrast" der Ausdruck "Fenster" und anstelle des Begriffs "Helligkeit" der Ausdruck "Pegel" verwendet.

In den Zeichnungen zeigten:

Fig. 1 eine Anzahl möglicher Skalierungskurven, die für das Verständnis der Grundlagen bei der Bildverarbeitung zweckmäßig sind;

Fig. 2 eine weitere, mögliche Skalierungskurve;

Fig. 3 ein allgemeines Blockschaltbild eines sogenannten Teleradiologie-Systems, bei dem die Erfindung mit Vorteil verwendet werden kann;

Fig. 4 die Wiedergabeeinheit gemäß Fig. 3 mit einer Vielzahl von dargestellten Bildern;

Fig. 5 ein Flußdiagramm des Programms, das den Graphiksystemprozessor nach Fig. 3 entsprechend den Grundgedanken der Erfindung steuert.

In typischer Weise wird eine größere Anzahl von Bits, beispielsweise 12 Bits, zur Quantisierung eines Pixels benutzt. Das bedeutet, daß ein 12- Bit-Pixel 4096 Helligkeitspegel angeben kann, deren Helligkeit von schwarz bis weiß reicht. Die 4096 Helligkeitspegel entsprechen einer üblicherweise als 12-Bit-Grauskala bezeichneten Skala. Viele Wiedergabeeinrichtungen benutzen jedoch, wie oben erwähnt, eine 8-Bit- Grauskala. Dem Unterschied zwischen den beiden Grauskalen wird in typischer Weise Rechnung getragen, indem das 12-Bit-Format in 8 Bits unter Verwendung einer Skalierungskurve entsprechend der Darstellung in Fig. 1 umgerechnet wird.

Im einzelnen zeigt Fig. 1 vier Skalierungskurven A bis D, die je einen bestimmten Kontrast- oder Dynamikbereich und einen Helligkeits- oder Pegelbereich definieren. Der Begriff "Kontrast" oder "Fenster" bedeutet hier die Breite des belegten Teiles der Grauskala. Beispielsweise belegt von den vier Skalierungskurven das Fenster der Kurve "A" den größten Teil der Grauskala, d. h. den Abstand zwischen den Punkten "a" und "h".

Wie oben erwähnt, wird eine Skalierungskurve außerdem durch ihre Helligkeit oder ihren Pegel definiert, der hier den Wert desjenigen 12- Bit-Pixels bedeuten soll, welcher auf den Mittelpunkt der 8-Bit-Grauskala abgebildet wird, d. h. den Grauskalenwert 127. Der Pegel der Kurve "A" ist daher dasjenige Pixel, dessen Wert 2048 ist, wie durch den Punkt "d" und die gestrichelte Linie angegeben wird. Der Pegel der Kurven "B", "C" und "D" beträgt daher 1750, 1750 und 2750 (wobei der letztgenannte Wert mit "e" bezeichnet ist). Man beachte, daß die Kurve "C" denjenigen Fall darstellt, bei welchem das Fenster und nicht der Pegel der Kurve "B" geändert worden ist, wodurch eine entsprechende Kontraständerung eines zugeordneten Wiedergabebildes dargestellt wird. Die Kurve "D" gibt denjenigen Fall an, bei welchem der Pegel und nicht das Fenster der Kurve "B" geändert worden ist, wodurch eine entsprechende Helligkeitsänderung eines zugeordneten Bildes wiedergegeben wird.

Die Art und Weise, wie Fenster- und Pegelwerte eine entsprechende Skalierungskurve definieren, soll nachfolgend im einzelnen erläutert werden. An dieser Stelle dürfte es genügen, festzustellen, daß eine Skalierungskurve durch eine Gleichung der allgemeinen Formel:

O (x, y) = M [I(x, y)] (I)

dargestellt werden kann, wobei
I(x, y) den Wert des Eingangssignals (beispielsweise den Wert des 12-Bit-Pixels) bei den Bildkoordinaten (x, y) und
O(x, y) den Wert des Ausgangssignals (beispielsweise den Wert des 8-Bit-Pixels) bei den Bildkoordinaten (x, y) darstellen und
M die Gradlinien-Abbildungsfunktion ist.

Die Anwendung von Gleichung (I) auf jedes 12-Bit-Pixel zu dessen Umsetzung in ein entsprechendes 8-Bit-Pixel ist jedoch ein zeitaufwendiges Verfahren. Ein schnelleres, gut bekanntes Verfahren benutzt den Wert eines entsprechenden 12-Bit-Pixels zur Adressierung einer sogenannten Nachschlagetabelle (LUT) zwecks Gewinnung des entsprechenden 8-Bit-Grauskalenwert- Pixels.

In einzelnen erkennt man, daß für jede Kurve A bis D ein bestimmter 12-Bit-Pixelwert auf einen der 256 Grauskalenwerte abgebildet wird. Daher ist es einfach, den 8- Bit-Grauskalenwert für jedes 12-Bit-Pixel unter Verwendung der Skalierungsfunktion einer gegebenen Kurve, beispielsweise der Kurve "A", zu berechnen und das Ergebnis an einem LUT- Speicherplatz abzulegen, der durch den Wert des 12-Bit-Pixels definiert wird. Danach beinhaltet die Skalierungsfunktion eine einfache Benutzung der Nachschlagetabelle.

In Teleradiologie-Systemen, beispielsweise dem ATCommView-System, wird häufig eine größere Anzahl von beispielsweise 20 Bildern gleichzeitig auf einer Wiedergabeeinheit dargestellt. Nach Darstellung der Bilder kann ein Benutzer, beispielsweise ein Radiologe, das Fenster und/oder den Pegel eines oder mehrerer der dargestellten Bilder verändern, um die Diagnose zu erleichtern. Zu diesem Zweck benutzen solche Systeme eine Anzahl von LUT-Tabellen, beispielsweise vier Tabellen, die mit LUT-0 bis LUT-3 bezeichnet werden können. Außerdem fügen diese Systeme jedem 12-Bit-Pixel eines Bildes zwei Bits hinzu, um eine der vier LUT-Tabellen zu adressieren. Es können also die Binärwerte 00, 01, 10 und 11, die durch die beiden Bits dargestellt werden, zur Adressierung einer der vier LUT-Tabellen verwendet werden.

Zu Anfang wird der Wert der beiden Bits, die an jedes Pixel der dann dargestellten Bilder angehängt werden, auf einen der Binärwerte gesetzt, beispielsweise den Wert 00 der die Tabelle LUT-0 bezeichnet. Die entsprechenden, in der Tabelle LUT-0 gespeicherten 8-Bit-Grauskalenwerte stellen sogenannte Normal-(Default)-Werte dar, die von einer vorgegebenen Skalierfunktion abgeleitet sind, beispielsweise der durch die Kurve "A" dargestellten Skalierfunktion. Demgemäß werden die 20 Bilder mit den gleichen Fenster- und Pegelwerten dargestellt, nämlich den Werten 4096 bzw. 2048. Danach kann der Benutzer den Fenster- und/oder Pegelwert jedes der dargestellten Bilder ändern.

In typischer Weise verändert der Benutzer den Fenster- und/oder Pegelwert eines Bildes, indem er den Cursor auf das Bild bringt und dann über ein Terminal oder eine andere Eingabeeinrichtung, beispielsweise eine "Maus", Befehle an das System gibt, das Fenster und/oder den Pegel des Bildes unter dem Cursor zu ändern. Im Falle einer Maus verändert der Benutzer das Fenster und/oder den Pegel eines Bildes, indem er die Kugel der Maus um eine entsprechende Achse dreht. Das bedeutet, daß das Teleradiologie-System das Fenster des Bildes unter dem Cursor in Übereinstimmung mit jeder Drehbewegung der Kugel um ihre horizontale Achse verändert. In entsprechender Weise wird der Pegel des Bildes mit jeder Drehbewegung der Kugel um ihre vertikale Achse verändert.

Wenn der Benutzer damit beginnt, das Fenster und/oder den Pegel des Bildes unter dem Cursor zu verändern, so ändert das System daraufhin die 2-Bit-LUT-Adresse jedes Pixels des Bildes von 00 (LUT-0) auf die Adresse 01 (LUT-1). Das System lädt dann in die Tabelle LUT-1 eine Kopie der in der Tabelle LUT-0 gespeicherten 8-Bit-Pixelwerte. Wenn der Benutzer dann das Fenster und/oder den Pegel des Bildes ändert, dann nimmt das System eine Neuskalierung der in der Tabelle LUT-1 gespeicherten 8-Bit-Pixelwerte entsprechend der Skalierfunktion vor, die durch den augenblicklichen Wert des Fensters und Pegels definiert wird. Das System setzt diesen Prozeß so lange fort, wie der Benutzer das Fenster und/oder den Pegel des Bildes unter dem Cursor ändert.

Wenn der Benutzer mit der Helligkeit und dem Kontrast des Bildes unter dem Cursor zufrieden ist, kann er den Cursor auf ein anderes dargestelltes Bild verschieben und das Fenster und/oder den Pegel dieses Bildes ändern. In diesem Fall werden jedoch die Pixel, die das sich im Augenblick unter dem Cursor befindende Bild definieren, der Tabelle LUT-2 zugeordnet, wenn der Benutzer beginnt, das Fenster und/oder den Pegel dieses Bildes zu ändern. Danach nimmt auf die oben beschriebene Weise das System eine Neuskalierung der 12-Bit- Pixelwerte in entsprechende 8-Bit-Werte entsprechend der Richtung vor, in der der Benutzer die Kugel der Maus bewegt, und speichert das Ergebnis in der Tabelle LUT-2.

Anhand der vorstehenden Erläuterung erkennt man, daß der Benutzer darauf beschränkt ist, das Fenster und/oder den Pegel für nur ein weiteres dargestelltes Bild ändern kann, da solche bekannten Systeme in typischer Weise nur vier LUT- Tabellen benutzen. Alternativ könnten die bekannten Systeme so ausgelegt werden, daß eine LUT-Tabelle für jedes dargestellte Bild vorhanden ist. Das bedeutet jedoch, daß die bekannten Systeme beispielsweise 20 LUT-Tabellen haben müßten, d. h. eine LUT-Tabelle für jedes dargestellte Bild, wenn 20 Bilder gleichzeitig auf einer Wiedergabeeinheit dargestellt werden. Außerdem müßte die 2-Bit-LUT-Adresse auf 5 Bits vergrößert werden, um eine eindeutige Adresse für jede der 20 LUT- Tabellen bereitzustellen.

Die vorliegende Anordnung vermeidet die Notwendigkeit, 20 LUT-Tabellen vorzusehen. Es werden lediglich 3 LUT-Tabellen benutzt, und trotzdem kann der Benutzer unabhängig das Fenster und/oder den Pegel jedes dargestellten Bildes ändern. Im einzelnen wird in Übereinstimmung mit bekannten Anordnungen die Tabelle LUT-0 benutzt, um jedes 12- Bit-Pixel eines dargestellten Bildes in ein 8-Bit-Pixel als Funktion einer bestimmten Skalierungskurve umzurechnen, beispielsweise der Kurve "A". Danach wird, wenn der Benutzer beginnt, das Fenster und/oder den Pegel des Bildes unter dem Cursor zu ändern, die jedem 12-Bit-Pixel des Bildes zugeordnete Adresse mit 2 Bits so geändert, daß sie die Tabelle LUT-1 bezeichnet, und es wird eine Kopie des Inhaltes der Tabelle LUT-0 in die Tabelle LUT-1 geladen. Wie oben beschrieben, wird dann die Tabelle LUT-1 benutzt, um die 12- Bit-Pixel-Werte in 8-Bit-Werte umzurechnen, wenn der Benutzer das Fenster und/oder den Pegel des Bildes unter dem Cursor ändert. Die Anordnung nach der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich jedoch von bekannten Anordnungen dann, wenn der Benutzer das Fenster und/oder den Pegel eines weiteren Bildes ändert.

Wenn der Benutzer entsprechend vorgeht, dann werden bei der Anordnung nach der Erfindung

• a) die 12-Bit-Pixel desjenigen Bildes, welches sich unter dem Cursor befand und dessen Fenster und/oder Pegel geändert worden ist, durch die entsprechenden LUT-1-Werte ersetzt und
• b) dieses Bild neu von der Tabelle LUT-1 der Tabelle LUT-2 zugeordnet, wobei die Tabelle LUT-2 eine 1 : 1-Identitätsfunktion bereitstellt.

Das bedeutet, die Tabelle LUT-2 ist so angeordnet, daß jedes der 8-Bit-Graupegel-Pixel, die jetzt das Bild ausmachen, auf sich selbst abgebildet wird, wenn es auf dem Wiedergabeschirm dargestellt wird. Darüber hinaus werden die Fenster- und Pegelwerte, die die Abbildungsfunktion der Tabelle LUT-1 definieren, in einem Speicher abgelegt. Die Tabelle LUT-1 wird dann dem Bild zugeordnet, das sich im Augenblick unter dem Cursor befindet. (Der Grund dafür, daß die Fenster- und Pegelwerte gespeichert werden, wird nachfolgend klar werden.) Es sei beispielsweise angenommen, daß die Skalierung der 8-Bit-Pixel in der Tabelle LUT-1 der Gradlinienfunktion der Kurve "B" in Fig. 1 entspricht. Dann werden entsprechend der erfindungsgemäßen Anordnung die 12-Bit-Pixel, deren Werte im Bereich von

• a) 0 bis 1250 (bezeichnet mit "c") liegen, durch die 8-Bit- Pixel mit dem Wert 0 ersetzt,
• b) die im Bereich 1251 bis 2250 (bezeichnet mit "e") liegen, mit entsprechenden Werten der 8-Bit-Pixel im dynamischen Bereich der Kurve "B" ersetzt, und
• c) die im Bereich 2251 bis 4096 liegen, durch den 8-Bit-Pixel mit dem Wert 255 ersetzt.

Außerdem werden die Pixelwerte 0 bis 255 in entsprechenden Speicherstelle der Tabelle LUT-2 abgelegt, so daß diese Tabelle die erwähnte 1 : 1-Identitätsfunktion ausführen kann, wenn das Bild auf dem Schirm dargestellt wird.

Um zu wiederholen: Bei der Anordnung nach der vorliegenden Erfindung enthält die Tabelle LUT-0 die Normalwerte, die entsprechend der Gradlinienfunktion der Kurve "A" in Fig. 1 skaliert worden sind. Jedes Bild wird dann der Tabelle LUT-0 zugeordnet, wenn es auf den Bildschirm gebracht wird. Die Tabelle LUT-1 wird dem Bild unter dem Cursor zugeordnet, wenn der Benutzer beginnt, das Fenster und/oder den Pegel dieses Bildes zu ändern, und die Tabelle LUT-2, die die 1 : 1-Identitätsfunktion enthält, wird denjenigen Bildern zugeordnet, deren Fenster und/oder Pegel geändert worden ist.

Demgemäß kann der Benutzer das Fenster und/oder den Pegel jedes dargestellten Bildes verändern. In diesem Falle würden alle Bilder der Tabelle LUT-2 mit Ausnahme desjenigen Bildes zugeordnet, das sich im Augenblick unter dem Cursor befindet. Dieses Bild wird der Tabelle LUT-1 zugeordnet. Falls jedoch der Benutzer den Cursor von diesem letztgenannten Bild wegbewegt und über ein anderes Bild bringt, dann wird auf die oben beschriebene Weise das Bild, das zuletzt unter dem Cursor war, wieder der Tabelle LUT-2 zugeordnet, wenn der Benutzer beginnt, das Fenster und/oder den Pegel des sich im Augenblick unter dem Cursor befindenden Bildes zu ändern. Außerdem wird entsprechend einem Merkmal der Erfindung diejenige LUT-1- Skalierfunktion, die dann vorhanden war, als das jetzt unter dem Cursor befindliche Bild zuletzt von der Tabelle LUT-1 der Tabelle LUT-2 zugeordnet worden ist, wiederhergestellt. Dies geschieht dadurch, daß

• a) die 8-Bit-Grauskalenpixel, die das jetzt unter dem Cursor befindliche Bild ausmachen, durch die ursprünglichen, entsprechenden 12-Bit-Werte ersetzt werden,
• b) das Bild wieder von der Tabelle LUT-2 der Tabelle LUT-1 zugeordnet wird und
• c) der Inhalt der Tabelle LUT-0 in die Tabelle LUT-1 kopiert wird.

Es werden also zu Anfang das Fenster und der Pegel des Bildes unter dem Cursor auf ihre ursprünglichen Normalwerte zurückgebracht, wenn das Bild während des nächsten, sogenannten Auffrischzyklus dargestellt wird. Entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung wird aber dann der Inhalt der Tabelle LUT-1 entsprechend den Fenster- und Pegelwerten neu skaliert, die vorher abgespeichert worden sind, als das Bild zuletzt von der Tabelle LUT-1 der Tabelle LUT-2 zugeordnet worden ist.

Es sei beispielsweise angenommen, daß die für das Fenster und den Pegel gespeicherten Werte 500 bzw. 2500 betragen haben. Wie oben erwähnt, gibt der "Pegel" den Mittelpunkt des Dynamikbereichs (Fenster) der Skalierkurve an, d. h. der Wert 2500 ergibt den 8-Bit-Pixel- oder Grauskalenwert 127. Der Pegel stellt außerdem die Mitte des Fensters dar. Demgemäß beginnt für die angenommenen Werte das Fenster bei 2250 (2500-1/2500) und endet bei 2750 (2500 + 1/2500), wie in Fig. 2 gezeigt. Weil demgemäß die erfindungsgemäße Anordnung die Werte für das Fenster und den Pegel "kennt", kann sie die gradlinige, durch die Kurve "E" dargestellte Funktion berechnen und dann die Tabelle LUT-1 und folglich entsprechend das Bild selbst neu skalieren.

Es soll jetzt die Schaltungsanordnung zur Verwirklichung der Erfindung gemäß Fig. 3 erläutert werden.

Fig. 3 zeigt das vereinfachte Blockschaltbild eines sogenannten Bildarchivierungs- und Übertragungssystems 10. Ein Zentralprozessor 100 sorgt u.a. für eine Systemsteuerung, Datenverarbeitung und Speicherverwaltung. Die Systemsteuerung beinhaltet beispielsweise die Takterzeugung, Unterbrechungsverarbeitung und Bus-Zugriffszuteilung. Der Zentralprozessor 100 steht mit seinen peripheren Schaltungen über einen Bus 105 in Verbindung. Zu diesen peripheren Schaltungen gehören der Speicher 110, ein Plattenspeicher 115, ein Datenanbietungs- und -verarbeitungssystem (DMS) 130 und ein Graphik-Prozessor (GSP) 135. Der Zentralprozessor 100 steht außerdem mit weiteren peripheren Schaltungen, die zusammengefaßt mit 125 bezeichnet sind, über den Bus 105 und eine I/0-Schnittstelle 120 in Verbindung. Zu diesen weiteren peripheren Schaltungen gehören beispielsweise ein Dateneingangsanschluß, ein Wartungsanschluß und ein Drucker.

Das System DMS 130 umfaßt einen Prozessor und wenigstens eine Speicherplatte (nicht gezeigt) hoher Kapazität, beispielsweise eine auf optischer Basis arbeitende Platte. Das System DMS 130 enthält außerdem eine Datenanbietungsschaltung, beispielsweise eine sogenannte "Rahmenerzeugungs"-Schaltung zur Gewinnung einer digitalen Version eines Bildes, das der Abtaster 170 auf den Bus 171 ausgibt. Das heißt, die Rahmenerzeugungsschaltung nimmt die analogen Signale auf, die der Abtaster 170 auf den Bus 171 ausgibt, und wandelt sie in digitale Bildelemente (Pixel) für eine Speicherung auf der Platte des Systems DMS 130 um.

Es kann dann ein Benutzer, beispielsweise ein Radiologe, das System 10 auffordern, die im DMS-System 130 gespeicherten Bilder auf der Wiedergabeeinheit 160 darzustellen. Der Benutzer gibt dazu über das Terminal 165 eine den Bildern zugeordnete Identifizierungsnummer ein. Unter Ansprechen auf den Empfang der Identifizierungsnummer über den Bus 166 überträgt der Zentralprozessor 100 über den Bus 105 einen die Nummer enthaltenden Befehl. Das System DMS 130 liest unter Ansprechen auf den Befehl aus seiner optischen Platte die 12-Bit-Pixel jedes Bildes der durch die Nummer identifizierten Serie von Bildern und gibt sie Zeile für Zeile auf den Bus 105.

Der Zentralprozessor 100 veranlaßt dann den Graphikprozessor GSP 135, die 12-Bit-Pixel, welche einer ersten Gruppe von Bildern der Bilderserie zugeordnet sind, dem Bus 105 zu entnehmen. Der Graphikprozessor 135, der u. a. einen Wiedergabeprozessor und einen Speicher umfaßt, einen sogenannten DRAM-Speicher (nicht gezeigt), speichert die 12- Bit-Pixel in seinem DRAM-Speicher in derjenigen Reihenfolge, in welcher sie vom Bus 105 übernommen werden. Dabei hängt der Graphikprozessor 135 die oben erwähnten 2-Bit-LUT-Adressenbits an jedes 12-Bit-Pixel an, wobei die Adressenbits die Tabelle LUT-0 identifizieren. Eine Kopie eines im Speicher des Graphikprozessors 135 abgelegten Bildes wird schließlich über einen örtlichen Bus 136 zum Rahmenpuffer 145 geliefert.

Ein im Rahmenpuffer 145 gespeichertes Bild wird dann auf der Wiedergabeeinheit 160 dargestellt.

Wie erwähnt, wird ein 12-Bit-Pixel durch eine 2-Bit- Adresse begleitet, die eine der Tabellen LUT-0 bis LUT-2 bezeichnet. Wie Fig. 3 zeigt, ist der Speicher 150 in vier Tabellen LUT unterteilt, nämlich LUT-0 bis LUT-3. Das heißt, der Speicher 150, beispielsweise ein Speicher mit 16 kB, ist in vier Abschnitte geteilt, wobei jeder Abschnitt 4096 (4 kB) Speicherstellen mit 8 Bit je Speicherstelle umfaßt. Demgemäß belegt die Tabelle LUT-0 die Speicherstellen 0 bis 4095, die Tabelle LUT-1 die Speicherstellen 4096 bis 8191 und so weiter. Bei der praktischen Verwirklichung der Erfindung ist die Tabelle LUT-3 für zukünftige Zwecke reserviert. Ein 12-Bit- Pixel und seine begleitende 2-Bit-LUT-Adresse spricht demgemäß eine bestimmte Speicherstelle des Speichers 150 an, in der der entsprechende 8-Bit-Skalierwert abgelegt ist.

Der 8-Bit-Pixelskalierwert wird dann an einen Digital-Analogwandler (DAC) 155 über den Bus 151 gegeben, der das Pixel in ein Analogsignal umwandelt. Der Wandler 155 liefert dann das Ergebnis an die Wiedergabeeinheit 160. Zum System 10 gehört ein Steuerpult 165, das unter anderem eine von einem Mikroprozessor gesteuerte Schnittstelle zur Steuerung der Betriebsweise des Pults 165 umfaßt. Die Übertragung von Daten, die ein Ereignis darstellen, beispielsweise eine inkrementelle Drehung der Mauskugel 167 in einer bestimmten Richtung, wird dem System DSP 135 über den Bus 166 mitgeteilt. Die Übertragung von Signalen über den Bus 166 kann entweder als serieller RS232- oder TTI-Datenstrom erfolgen.

Wenn eine Gruppe von Bildern auf der Wiedergabeeinheit 160 entsprechend Fig. 4 dargestellt worden ist, kann der Benutzer damit beginnen, das Fenster und/oder den Pegel eines Bildes zu verändern, indem er die Mauskugel 167 des Steuerpults 165 in einer bestimmten Richtung dreht. Wenn der Benutzer mit dem Fenster und/oder dem Pegel des Bildes zufrieden ist, kann er den Cursor auf ein weiteres Bild verschieben, beispielsweise das Bild I7, und dann dieses Bild entsprechend ändern. Der Benutzer kann also, wie oben besprochen, entsprechend der Erfindung das Fenster und/oder den Pegel aller weiteren dargestellten Bilder unter Verwendung von nur drei LUT-Tabellen ändern.

Es soll jetzt die Software besprochen werden, die zur Verwirklichung der Erfindung im Graphikprozessor 135 benutzt wird.

Im einzelnen wird in das in Fig. 5 gezeigte Programm beim Block 500 eingetreten, wenn der Cursor 200 auf ein Bild, beispielsweise das Bild I11, gebracht wird und der Benutzer die Mauskugel 167 in eine bestimmte Richtung zu drehen beginnt. Vom Block 500 läuft das Programm weiter zum Block 501, um festzustellen, ob das sich im Augenblick unter dem Cursor befindende Bild der Tabelle LUT-1 zugeordnet ist. Wenn dies der Fall ist, läuft das Programm zum Block 505 weiter. Im anderen Fall geht das Programm zum Block 502 über, wo geprüft wird, ob ein anderes dargestelltes Bild der Tabelle LUT-1 zugeordnet ist. Wenn dies der Fall ist, geht das Programm zum Block 507 weiter. Im anderen Fall läuft das Programm zum Block 503 und prüft dort, ob das im Augenblick unter dem Cursor befindliche Bild der Tabelle LUT-2 zugeordnet ist. Falls ja, läuft das Programm zum Block 508 und im anderen Fall zum Block 504.

Beim Block 504 kopiert das Programm auf die oben beschriebene Weise den Inhalt der Tabelle LUT-0 in die Tabelle LUT-1 und ordnet dann das Bild der letztgenannten Tabelle zu. Anschließend läuft das Programm zum Block 505 und skaliert die Tabelle LUT-1 neu entsprechend der letzten, von der Mauskugel 167 über den Bus 166 empfangenen Änderung der Fenster- und/oder Pegelwerte. Anschließend wird das Programm über den Block 506 verlassen.

Wie oben erwähnt, geht das Programm zum Block 507 über, wenn festgestellt wird, daß ein weiteres Bild der Tabelle LUT-1 zugeordnet ist. Entsprechend dem Block 507 ordnet das Programm auf die oben beschriebene Weise das weitere Bild von der Tabelle LUT-1 der Tabelle LUT-2 zu und geht dann weiter zum Block 503.

Wie oben angegeben, geht das Programm zum Block 508 weiter, wenn das sich im Augenblick unter dem Cursor 200 befindende Bild der Tabelle LUT-2 zugeordnet ist. Beim Block 508

• a) erzeugt das Programm die 8-Bit-Skalierfunktion neu, die in der Tabelle LUT-1 zu dem Zeitpunkt gespeichert war, zu dem das Bild zuletzt von der Tabelle LUT-1 der Tabelle LUT-2 zugeordnet worden ist,
• b) stellt die Daten des ursprünglichen Bildes wieder her, indem er sie aus dem Speicher der Einheit GSP 135 liest und dann in den Rahmenpuffer 145 gibt, und
• c) ordnet das Bild neu von der Tabelle LUT-2 der Tabelle LUT-1 zu.

Das Programm läuft dann weiter zum Block 505, nachdem die vorstehende Aufgabe ausgeführt ist.

Es ist zwar ein bestimmtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und beschrieben worden, es sei aber darauf hingewiesen, daß zahlreiche Abänderungen durchgeführt werden können, ohne von der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise kann die Erfindung leicht an jeden Typ von Darstellungssystemen angepaßt werden, die eine Vielzahl von Bildern auf einer Wiedergabeeinheit darstellen und dem Benutzer die Möglichkeit geben, das Fenster und/oder den Pegel jedes dargestellten Bildes zu ändern. Darüber hinaus ist zwar die Erfindung anhand der Skalierung eines 12-Bit-Pixels in ein entsprechendes 8-Bit-Pixel beschrieben worden, sie läßt sich aber in gleicher Weise dann anwenden, wenn ein N-Bit-Pixel mit N < 1 in ein entsprechendes M-Bit-Pixel abgebildet wird, wobei M größer oder kleiner als N sein kann.

Claims (3)

1. Verfahren zur unabhängigen Steuerung des Kontrastes und/oder der Helligkeit einer Vielzahl von Bildern, die durch in einem Speicher abgelegte Pixel dargestellt werden, mit den Schritten:
Wiedergabe der Vielzahl von Bildern auf einer Wiedergabeeinheit abhängig von einer ersten Nachschlagetabelle (LUT0), deren Inhalt durch vorbestimmte Kontrast- und Helligkeitswerte definiert ist,
Ansprechen darauf, daß ein Benutzer die Kontrast- und/oder Helligkeitswerte eines ersten Bildes ändert und daraufhin Neudarstellen dieses ersten Bildes abhängig von einer zweiten Nachschlagetabelle (LUT1), deren Inhalt durch vom Benutzer geänderte Kontrast- und Helligkeitswerte definiert wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß unter Ansprechen darauf, daß der Benutzer die Kontrast- und/oder Helligkeitswerte eines zweiten und jedes weiteren Bildes ändert, der Wert jedes Pixels dieses Bildes unter Verwendung der zweiten Nachschlagetabelle (LUT1) verändert wird und das erste bzw. das vorhergehende Bild abhängig von einer dritten Nachschlagetabelle (LUT2) dargestellt wird, in die die Werte der zweiten Nachschlagetabelle (LUT1) kopiert worden sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wert jedes Pixels zwei Bits zur Adressierung der Nachschlagetabellen (LUT0, LUT1, LUT2) angefügt werden.

3. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung (135, 145, 185) zur Wiedergabe der Vielzahl von Bildern auf der Wiedergabeeinheit (160) abhängig von der ersten Nachschlagetabelle (LUT0),
eine Einrichtung (135), die unter Ansprechen darauf, daß ein Benutzer die Kontrast- und/oder Helligkeitswerte eines der dargestellten Bilder ändert, dieses Bild abhängig von der zweiten Nachschlagetabelle (LUT1) neu darstellt, und
eine Einrichtung, die unter Ansprechen darauf, daß der Benutzer die Kontrast- und/oder Helligkeitswerte eines zweiten und jedes weiteren Bildes ändert, den Wert jedes Pixels dieses Bildes unter Verwendung der zweiten Nachschlagetabelle (LUT1) verändert und das erste bzw. das vorhergehende Bild abhängig von der dritten Nachschlagetabelle (LUT2) darstellt, in die die Werte der zweiten Nachschlagetabelle (LUT1) kopiert worden sind.