JP2002108317A

JP2002108317A - 画像表示方法および画像表示装置

Info

Publication number: JP2002108317A
Application number: JP2000299422A
Authority: JP
Inventors: Akira Yamaguchi; 晃山口
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2002-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】最小輝度レベルにおける擬輪郭の発生を防止し
て、かつ、低輝度な良好な黒も表現できる画像表示方法
および装置を提供する。【解決手段】医用画像の画像データを受け取り、医療用
診断装置によって撮影された撮影画像領域と、それ以外
の領域である非撮影画像領域とを判別し、撮影画像領域
は、表示画像がディスプレイの最小輝度にならないよう
に、ディスプレイの駆動手段に供給する画像データを最
小輝度となる直前の画像データでクリップすることによ
り、前記課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像表示の技術分
野に属し、詳しくは、モノクロの液晶ディスプレイを用
いる場合であっても、擬輪郭のない高画質な医用画像を
表示することができる画像表示方法および画像表示装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波診断装置、ＣＴ診断装置、ＭＲＩ
診断装置、Ｘ線診断装置、ＦＣＲ（富士コンピューテッ
ドラジオグラフィー）等の医療用診断装置で撮影（測
定）された医用画像は、必要に応じて各種の画像処理を
施された後、通常は、レーザプリンタやサーマルプリン
タ等のプリンタによって、フィルム状の記録材料に可視
像として再生されて、ハードコピーとして出力される。
医用画像を再生したフィルムは、医療現場において、シ
ャーカステンと呼ばれるライトボックスを用いて観察さ
れ、各種の診断に用いられる。

【０００３】一方で、近年では、医療用診断装置で撮影
された医用画像を、ディスプレイにソフトコピーとして
再生して、診断することも行われている。また、現在
は、医療用診断装置のディスプレイとしては、ＣＲＴ(C
athode RayTube)が主流であるが、小型化が容易であ
る、薄い、軽量である等、非常に多くの利点を有するこ
とから、近年では、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）も、医
療用診断装置のモニタとしての採用が検討されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、各種の
画像表示装置（表示システム）で用いられているディス
プレイは、ＣＲＴが主流である。これに対応して、ＬＣ
Ｄにおいては、階調特性をＣＲＴ（γ＝２．２）に近く
することにより、ＣＲＴを用いている画像表示装置にお
いて、ディスプレイのみを交換しても適正な画像表示を
行うことができるようにしている。そのために、ＬＣＤ
では、ドライバＩＣのリファレンス電圧を複数設定し、
各リファレンス電圧を特性に応じて調整することで、階
調特性を調整している。

【０００５】ところが、ＬＣＤでは、γ＝２．２で中間
領域の階調を保持しつつ、十分なダイナミックレンジ
（表示の最小輝度と最大輝度の差）を確保し、さらに、
最小輝度が良好な黒となるように、最小輝度レベル、例
えば、８ビットの画像データ１と０との間において、階
調の連続性を犠牲にする場合がある。

【０００６】図２は、あるモノクロＬＣＤの輝度階調特
性（８ビットの画像データ（ＱＬ）ｖｓ表示輝度）を示
すグラフである。図２において、（Ａ）は、全体の輝度
階調特性を、（Ｂ）は、（Ａ）において太線で示される
低輝度領域（ＱＬ１２以下）の輝度階調特性を、それぞ
れ示す。図２から明らかなように、このモノクロＬＣＤ
は、全体的に見ればγ＝２．２程度の連続的な輝度階調
特性を有している。ところが、局所的には、最小輝度レ
ベル（例えば、ＱＬ＝１とＱＬ＝０との間）において、
連続性を犠牲にして、急激に表示輝度を低下させてい
る。これにより、γ＝２．２に加え、広いダイナミック
レンジ、および、低輝度な黒も実現している。

【０００７】ところが、ＬＣＤによらず、このような輝
度階調特性を有するディスプレイで画像を表示した場合
には、中間調画像を表示した際に、最小輝度レベルで輝
度階調の不連続性が発生して、表示画像の輝度が急激に
変化するために、この領域では、擬輪郭が発生してしま
う。このような擬輪郭は、モノクロ画像を表示する場合
に、非常に顕著に発生してしまう。前述のような医療用
途では、Ｘ線診断装置やＦＣＲで撮影された画像等、多
くの医用画像はモノクロ画像であり、しかも、このよう
な擬輪郭は、診断ミスの原因とも成りかねないので、問
題になる。

【０００８】本発明の目的は、前記従来技術の問題点を
解決することにあり、画像表示装置、特に、ＣＲＴに近
似する輝度階調特性を有するモノクロＬＣＤを用いた画
像表示装置であっても、医用画像を表示する際に、撮影
画像領域では、最小輝度レベルにおける擬輪郭の発生を
防止して、かつ、ブラックボーダ等の最低輝度が必要な
領域では、十分に輝度の低い良好な黒も表現することが
できる画像表示方法および画像表示装置を提供すること
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の画像表示方法は、医用画像をディスプレイ
に表示するに際し、医用画像の画像データを受け取り、
前記画像データから、医療用診断装置によって撮影され
た撮影画像領域と、それ以外の領域である非撮影画像領
域とを判別し、前記撮影画像領域は、表示画像がディス
プレイの最小輝度にならないように、前記ディスプレイ
の駆動手段に供給する画像データを前記最小輝度となる
直前の画像データでクリップすることを特徴とする画像
表示方法を提供する。

【００１０】また、本発明の画像表示装置は、ディスプ
レイと、前記ディスプレイの駆動手段と、画像データの
供給源から画像データを受け取り、この画像データが医
用画像の画像データである場合には、医療用診断装置に
よって撮影された撮影画像領域と、それ以外の領域であ
る非撮影画像領域とを判別する判別手段と、前記判別手
段による判別結果に応じて、前記撮影画像領域は表示画
像が前記ディスプレイの最小輝度にならないように画像
データを前記最小輝度となる直前の画像データでクリッ
プし、非撮影画像領域は通常の画像データのままで、前
記駆動手段に画像データを供給する輝度制御部とを有す
る事を特徴とする画像表示装置を提供する。

【００１１】上記本発明において、前記ディスプレイが
液晶ディスプレイであるのが好ましく、さらに、前記デ
ィスプレイが、サブピクセル構造を有するモノクロの液
晶ディスプレイであるのが好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の画像表示方法およ
び画像表示装置について、添付の図面に示される好適実
施例を基に詳細に説明する。

【００１３】図１に、本発明の画像表示方法を利用す
る、本発明の画像表示装置の一例の概念図を示す。図１
に示される画像表示装置１０（以下、表示装置１０とす
る）は、モノクロ液晶ディスプレイ１２（以下、モノク
ロＬＣＤ１２とする）を利用するモノクロの画像表示装
置であって、画像判別部１４と、輝度制御部１６と、モ
ノクロＬＣＤ１２を駆動するドライバ（ドライバＩＣ）
１８とを有して構成される。なお、図１は、本発明の表
示装置１０の主要部を示すものであり、必要に応じて、
階調補正等を行う画像処理部や、モノクロＬＣＤ１２の
バックライトを駆動するドライバ等、モノクロＬＣＤを
用いた各種の表示装置に配置される公知の各種の部位を
有するのは、もちろんである。

【００１４】このような表示装置１０において、Ｘ線診
断装置、ＣＴ診断装置、ＭＲＩ診断装置、ＦＣＲ等の画
像データ供給源から出力された医用画像の画像データ
は、例えば、ビデオカード（ディスプレイカード、グラ
フィックスカード、グラフィックスサブシステム）によ
って、モノクロＬＣＤ１２による画像表示に対応する画
像データに変換されて、Ｉ／Ｆ（インターフェイス）を
介して本発明の表示装置１０に供給される。

【００１５】図示例の表示装置１０において、モノクロ
ＬＣＤ１２は、カラーＬＣＤのＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ
（青）のカラーフィルタを単色化することによってモノ
クロ化したモノクロＬＣＤ１２である。従って、モノク
ロＬＣＤ１２は、３つのサブピクセルを有し、この３つ
のサブピクセルで１画素を表現する。

【００１６】なお、本発明の表示装置において、ディス
プレイは、図示例のようなモノクロＬＣＤ１２に限定は
されず、ＣＲＴ(Cathode Ray Tube)、ＤＭＤ（Digital
Micromrror Device)ディスプレイ、プラズマディスプレ
イ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、
サブピクセルを有さないＬＣＤ等、各種のディスプレイ
が利用可能である。また、何れのディスプレイも、カラ
ーであってもモノクロであってもよい。本発明において
は、前述の擬輪郭が目立つという点で、モノクロディス
プレイは好適に利用され、中でも、ＬＣＤは好適であ
り、特に、図示例のようなサブピクセルを有するＬＣＤ
が、好適に利用される。

【００１７】また、ディスプレイとしてＬＣＤを用いる
場合には、各種のものが利用可能であり、従って、動作
モードも、ＴＮ(Twisted Nematic) モード、ＳＴＮ(Sup
er Twisted Nematic) モード、ＥＣＢ(Electrically Co
ntrolled Birefringence) モード、ＩＰＳ(In-Plane Sw
iching) モード、ＭＶＡ(Multi-domain Vertical Align
ement)モード等の全ての動作モードが利用可能であり、
さらに、スイッチング素子やマトリクスにも限定はな
い。

【００１８】図示例の表示装置１０において、医用画像
の画像データが供給された場合には、画像データは、画
像判別部１４および輝度制御部１６に送られる。画像判
別部１４は、画像を、Ｘ線診断装置やＦＣＲ等の医療用
診断装置で実際に撮影された画像（以下、実技画像とす
る）の領域と、それ以外の画像（以下、非実技画像とす
る）の領域、例えば、ブラックボーダやマンモグラフィ
などにおける黒化処理部分等とに分け、その結果を輝度
制御部１６に送る。

【００１９】画像判別部１４における、実技画像と非実
技画像との判別方法には、特に限定はなく、各種の方法
が利用可能である。例えば、画像ファイルのヘッダに記
録された情報を用いた識別等の方法が例示される。

【００２０】なお、供給された画像データが医用画像で
は無い場合には、画像判別部１４には、画像データは送
られず、また、輝度制御部１６は、何の処理もしないで
画像データをドライバ１８に送る。あるいは、輝度制御
部１６をバイパスして画像データをドライバ１８に送っ
てもよい。供給されたのが医用画像の画像データである
ことの識別は、画像データ供給源の識別、画像ファイル
のヘッダに記録された情報による識別、画像観察者によ
る入力指示等、公知の方法を用いて行えばよい。あるい
は、表示装置１０を医用画像専用に設定して、画像種の
識別をしなくてもよい。

【００２１】輝度制御部１６は、画像判別部１４におけ
る、実技画像と非実技画像との判別結果に応じて、実技
画像領域は、表示する画像の最低輝度がモノクロＬＣＤ
１２の最小輝度直前となるように、供給された画像デー
タを最小輝度直前の画像データでクリップしてドライバ
１８に送り、非実技画像領域は、供給された画像データ
をそのままドライバ１８に送る。すなわち、表示装置１
０においては、実技画像領域は、最小輝度に対応する画
像データが来た場合には、最小輝度直前の画像データに
変換して表示を行い、非実技画像は、そのままの画像デ
ータで表示する。これにより、実技画像領域では、モノ
クロＬＣＤ１２の最小輝度での表示はせず、非実技画像
領域では、モノクロＬＣＤ１２の最小輝度での表示も行
う。

【００２２】例えば、供給される画像データが８ビット
の画像データで、画像データ０がモノクロＬＣＤ１２の
最小輝度に対応し、画像データ２５５が最大輝度に対応
する画像データであったとする。従って、モノクロＬＣ
Ｄ１２の最小輝度直前に対応する画像データは画像デー
タ１となる。

【００２３】本例において、輝度制御部１６は、画像デ
ータ０が供給された場合に、それが実技画像領域の画像
データであれば、画像データを１に変換してドライバ１
８に供給し、他方、非実技画像領域の画像データであれ
ば、画像データ０のままドライバ１８に供給する。な
お、本発明において、画像データの変換方法は、ＬＵＴ
（ルックアップテーブル）を用いる方法、加算機を用い
る方法等、公知の方法が各種利用可能である。これに対
し、輝度制御部１６は、画像データ１が供給された場合
には、何れの領域であっても画像データ１のままドライ
バ１８に画像データを供給し、同様に、画像データ２も
そのままドライバに供給し、以降、画像データ２５５ま
で、供給された画像データを、そのままドライバ１８に
供給する。

【００２４】従って、本例においては、輝度制御部１６
は、実技画像の画像データ０のみを画像データ１に変換
するものであり、表示装置１０は、非実技画像では、最
小輝度（画像データ０）を含む通常の８ビットの２５６
階調の表示をするのに対し、実技画像では、最小輝度を
表示しない２５５階調の画像表示をする。

【００２５】ところで、サブピクセルを有するディスプ
レイでは、通常、１画素を構成する全サブピクセルを同
じ画像データで駆動するが、本出願人にかかる特開平１
１−３１１９７１号や同１１−３５２９５４号等の各公
報に開示されるように、サブピクセルを個々に変調する
ことにより、高階調化を図ることができる。例えば、３
つのサブピクセルを有するモノクロＬＣＤ１２で、画像
データ１２８であれば、１画素において（１２８，１２
８，１２８）、（１２８，１２８，１２９）および（１
２８，１２９，１２９）の３種の階調表現が可能であ
る。すなわち、サブピクセルの合計で３８４〜３８６の
画像データを表現できる。従って、図示例のように、３
つのサブピクセルを有するモノクロＬＣＤ１２で、８ビ
ットの階調制御ができる場合には、３つのサブピクセル
の合計で、画像データ０〜７６５までの、９．５ビット
の７６６階調を表現できる。

【００２６】本発明は、このようなサブピクセルを用い
て高階調化を図ったモノクロＬＣＤ１２による画像表示
には、特に好適に利用される。この際においては、輝度
制御部１６は、実技画像領域では、各サブピクセル毎
に、画像データ０のみを画像データ１に変換してドライ
バ１８に画像データを供給し、非実技画像領域では、供
給された画像データのままドライバ１８に画像データを
供給する。

【００２７】具体的には、９．５ビットの画像データ０
であれば、各サブピクセルの画像データは（０，０，
０）である。輝度制御部１４は、この画像データが実技
画像領域である場合には、サブピクセルの画像データ０
を全て１にして（１，１，１）の画像データをドライバ
１８に供給する。他方、この画像データが非実技画像領
域である場合には、そのままの画像データ（０，０，
０）をドライバ１８に供給する。同様に、９．５ビット
の画像データ１は、（１．０，０）であるので、輝度制
御部１４は、実技画像領域は、サブピクセルの画像デー
タ０を全て１にして（１，１，１）の画像データをドラ
イバ１６に供給し、非実技画像領域は、そのままの画像
データ（１．０，０）をドライバ１８に供給する。下記
に、まとめて示す。

【００２８】ドライバ１６に供給するサブピクセルの画像データ９．５ビット画像データ実技画像領域非実技画像領域０（１，１，１）（０，０，０）１（１，１，１）（１，０，０）２（１，１，１）（１，１，０）３（１，１，１）（１，１，１）４（２，１，１）（２，１，１）５（２，２，１）（２，２，１）・・・・・・・・・７５４（２５５，２５５，２５４）（２５５，２５５，２５４）７５５（２５５，２５５，２５５）（２５５，２５５，２５５）

【００２９】従って、本例においては、表示装置１０
は、非実技画像では、最小輝度も表示する９．５ビット
の７６６階調で画像表示を行い、実技画像においては、
最小輝度を表示しない７６３階調の画像表示を行う。

【００３０】前述のように、ＬＣＤでは、ＣＲＴのγ＝
２．２に類似する輝度階調特性を持たせ、かつ、十分な
ダイナミックレンジを確保し、低輝度で良好な黒を表現
するために、最小輝度レベルでの輝度階調の連続性を犠
牲にする場合がある。ＬＣＤに限らず、このような特性
を持つディスプレイで中間調画像を表示すると、この階
調の不連続に起因して、表示画像に擬輪郭が発生してし
まう。しかも、図示例のように、サブピクセルを利用し
て９．５ビットの表示を行う場合において、画像データ
１（１，０，０）や２（１，１，０）が供給された場合
には、ベタ領域では、最小輝度レベルにおける輝度の差
によって、櫛歯状のムラが生じてしまう場合もある。

【００３１】これに対し、本発明の表示装置１０は、前
述のように、医用画像が供給された場合には、実技画像
と非実技画像とを判別し、実技画像領域は、画像データ
をモノクロＬＣＤ１２の最小輝度直前（本例では画像デ
ータ１）でクリップして、輝度階調が不連続となる最小
輝度を使わずに画像を表示する。これにより、階調の不
連続に起因する擬輪郭の発生や、櫛歯状のムラを防止し
て、高画質な画像を表示することができる。他方、非実
技画像であるブラックボーダや黒化処理部分等は、十分
に輝度が低い黒を表示するのが好ましい。そのため、こ
の領域は、前記画像データのクリップはせず、モノクロ
ＬＣＤ１２の最小輝度に対応する画像データ（本例では
画像データ０）までを使って、モノクロＬＣＤ１２の最
小輝度を含む画像を表示することにより、十分に低輝度
で良好な黒の表示を行うことができる。

【００３２】前述のように、輝度制御部１６で処理され
た画像データは、ドライバ１８に供給される。ドライバ
１８は、供給された各画素の各サブピクセルの表示デー
タに応じて、モノクロＬＣＤ１２の各画素を駆動し、画
像を表示させる。

【００３３】以下、表示装置１０の作用を説明する。前
述のように、図示例の表示装置１０においては、ＦＣＲ
等の画像データ供給源から出力された医用画像の画像デ
ータは、ビデオカードでモノクロＬＣＤ１２に対応する
画像データに変換され、Ｉ／Ｆを介して、画像判別部１
４および輝度制御部１６に供給される。

【００３４】画像判別部１４は、画像データを解析し
て、画像を実技画像と非実技画像とに判別し、その判別
結果を輝度制御部１６に送る。輝度制御部１６は、画像
判別部１４の判別結果に応じて、非実技画像領域の画像
データは、そのままドライバ１８に送り、実技画像領域
の画像データは、画像データを最小輝度直前に対応する
画像データ１でクリップして、供給された画像データ０
を全て画像データ１に変換してドライバ１８に供給する

【００３５】ドライバ１８は、供給された表示データに
応じて、モノクロＬＣＤ１２の各画素（サブピクセル）
を駆動して、モノクロＬＣＤ１２に医用画像を表示す
る。この医用画像は、実技画像領域には擬輪郭がなく、
かつ、黒化処理部分やブラックボーダ等は低輝度の良好
な黒が再現された、高画質な画像となるのは、前述のと
おりである。

【００３６】以上、本発明の画像表示方法および画像表
示装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施例
に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て、各種の改良や変更を行ってもよいのは、もちろんで
ある。

【００３７】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、画像表示装置、特に、ＣＲＴに近似する輝度階
調特性を有するモノクロのＬＣＤを用いた画像表示装置
であっても、医用画像を表示する際に、実技画像領域で
は最小輝度レベルにおける擬輪郭の発生を防止でき、他
方、非実技画像領域ではブラックボーダや黒化処理領域
等で十分に輝度が低い良好な黒を表現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像表示方法を利用する画像表示装
置の一例の概念図である。

【図２】（Ａ）および（Ｂ）は、モノクロＬＣＤの一例
の輝度階調特性を示すグラフである。

【符号の説明】

１０（画像）表示装置１２モノクロＬＣＤ１４画像判別部１６輝度制御部１８ドライバ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４１Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４１Ｐ６６０Ｕ６６０ 5/36 5/36 ５１０Ｃ５１０Ａ６１Ｂ 5/05 ３８０Ｇ０９Ｇ 5/36 ５２０Ａ５２０ＰＦターム(参考） 4C096 AB36 AB45 AB50 AD14 AD15 DC12 DC29 DD04 DD20 4C301 EE20 JC20 KK03 5C080 AA10 BB05 DD01 JJ02 JJ05 KK26 5C082 AA04 AA27 BA20 BA35 BD02 CA54 CB01 DA51 MM10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】医用画像をディスプレイに表示するに際
し、医用画像の画像データを受け取り、前記画像データか
ら、医療用診断装置によって撮影された撮影画像領域
と、それ以外の領域である非撮影画像領域とを判別し、
前記撮影画像領域は、表示画像がディスプレイの最小輝
度にならないように、前記ディスプレイの駆動手段に供
給する画像データを前記最小輝度となる直前の画像デー
タでクリップすることを特徴とする画像表示方法。
【請求項２】前記ディスプレイが液晶ディスプレイであ
る請求項１に記載の画像表示方法。
【請求項３】前記ディスプレイが、サブピクセル構造を
有するモノクロの液晶ディスプレイである請求項１また
は２に記載の画像表示方法。
【請求項４】ディスプレイと、前記ディスプレイの駆動
手段と、画像データの供給源から画像データを受け取
り、この画像データが医用画像の画像データである場合
には、医療用診断装置によって撮影された撮影画像領域
と、それ以外の領域である非撮影画像領域とを判別する
判別手段と、前記判別手段による判別結果に応じて、前
記撮影画像領域は表示画像が前記ディスプレイの最小輝
度にならないように画像データを前記最小輝度となる直
前の画像データでクリップし、非撮影画像領域は通常の
画像データのままで、前記駆動手段に画像データを供給
する輝度制御部とを有する事を特徴とする画像表示装
置。