JP2003284693A

JP2003284693A - 医用画像システム

Info

Publication number: JP2003284693A
Application number: JP2002092877A
Authority: JP
Inventors: Akira Yamaguchi; 晃山口
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2002-03-28
Filing date: 2002-03-28
Publication date: 2003-10-07

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成でありながら、高画質の画像データ
を高速ストアすることが可能な医用画像システムを提供
すること。【解決手段】モダリティとディスプレイとイメージャと
が接続されてなる医用画像システムにおいて、前記ディ
スプレイとしてＬＣＤを用いるとともに、前記モダリテ
ィとこのＬＣＤ、および前記モダリティと前記イメージ
ャとの接続をＤＶＩによって行うようにしたことを特徴
とする医用画像システム。ここで、前記ＬＣＤおよび前
記イメージャの両方が、ＤＩＣＯＭのＧＳＤＦに規定さ
れる階調特性で階調設定されていることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は医用画像システムに
関し、より詳細には、モダリティ（医用画像生成装置）
とプリンタ（イメージャ）との接続方式を改良した医用
画像システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】図９（ａ）〜（ｃ）並びに図１０
（ａ），（ｂ）に、従来の医用画像システムの概略構成
を示す。図９，図１０において、１０はＣＲ，ＭＲＩ，
ＣＴ，ＲＩ，ＵＳ等の各種画像収録モダリティ（以下、
単にモダリティという）、１２はＣＲＴ，ＬＣＤ等の画
像表示装置（以下、ＣＲＴで代表させる）、１４はレー
ザプリンタ，感熱（サーマル）プリンタ等のプリンタ
（以下、イメージャという）を示している。

【０００３】図９（ａ）に示したのは、もっとも一般的
な構成例で、モダリティ１０とＣＲＴ１２との間は、高
速転送性を重視する観点からアナログビデオＩ／Ｆ１０
ａ，１２ａによる接続が行われており、また、モダリテ
ィ１０とイメージャ１４との間も、一般には高速転送性
を重視してアナログ接続（１０ａ，１４ａ）とされてい
る。なお、この方式による場合には、図９（ｂ），
（ｃ）に示すように、モダリティ１０に対して、ＣＲＴ
１２とイメージャ１４とをチェーン接続することが容易
である。

【０００４】なお、上述のイメージャ１４は、一般的に
は、図９（ａ）に示されるように、アナログインタフェ
イス（Ｉ／Ｆ）１４ａ，Ａ／Ｄ変換器１４ｂ，メモリ１
４ｃ，補間処理ユニット１４ｄ，各種変換のためのルッ
クアップテーブル（ＬＵＴ）１４ｅ並びに記録手段（レ
ーザ記録手段または感熱記録手段）１４ｆなどを有して
構成されている。

【０００５】また、図１０（ａ）に示したのは、特に画
質を重視する場合に、モダリティ１０とイメージャ１４
との間のみを、デジタルＩ／Ｆ１０ｂ，１４ｇによるデ
ジタル（パラレル）接続とした例である。この場合に
は、データ転送速度ないしは高速ストア性（以下、高速
ストア性で代表させる）が低下することは否めず、特に
高画質の画像が必要な場合に限定された使用形態とな
る。なお、この図１０（ａ）に示した構成に用いられる
イメージャ１４においては、当然のことながら、Ａ／Ｄ
変換器は必要ない。

【０００６】さらに、図１０（ｂ）に示したのは、近年
盛んに用いられるようになってきた、ネットワーク接続
型のシステムの一例であり、この場合には、モダリティ
１０とイメージャ１４との間が、１０baseＴ等のデジタ
ル（シリアル）接続（１０ｃ，１４ｈ）となっている例
である。この場合、イメージャ１４は、プリントサーバ
１６を介して接続（１６ａ，１４ｇ）されていてもよ
い。

【０００７】なお、図１０（ｂ）に示す構成例において
は、イメージャ１４が直接ネットワーク接続される場合
には、イメージャ１４にはネットワークＩ／Ｆが用いら
れ、イメージャ１４がプリントサーバ１６を介して接続
される場合には、イメージャ１４にはデジタル（パラレ
ル）Ｉ／Ｆが用いられることになる。この接続構成を用
いる場合は、高速ストア性は低下する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで上述の各種の
接続方式には、特にイメージャにおいて、それぞれ一長
一短の関係がある。すなわち、基本的に、図９（ａ）〜
（ｃ）に示したアナログ接続は、データの高速ストア性
では高速度が得られるが、ノイズ等の外乱には弱く、転
送するデータの信頼性という点では、満足できる性能は
得られない。

【０００９】一方、図１０（ａ）に示したデジタル（パ
ラレル）接続は、上述のアナログ接続とは逆に、転送デ
ータの信頼性は非常に高いが、高速ストア性という点で
は、一般に満足できる速度は得られない。また、図１０
（ｂ）に示したネットワーク接続（デジタル（シリア
ル）接続）も、この点では同様である。

【００１０】すなわち、従来一般に用いられているよう
な、簡単な構成の医用画像システムでは、高画質の画像
データを高速で転送することは、不可能であった。しか
し、近年の各種ＣＴ技術に代表される、１００枚を超え
るような大量の画像を取得する診断方式の台頭から見れ
ば、このような状況は重大な問題となる。

【００１１】一方では、最近は、ＣＲＴディスプレイに
代わって、小型、軽量で、消費電力も少ないＬＣＤ（液
晶ディスプレイ）が用いられるようになってきている。
このＬＣＤでは、デジタルデータをそのまま取り込んで
処理し、画像化することが可能である。これに従って、
ＤＶＩ（ＤigitalＶisual Ｉnterface）のような新しい
Ｉ／Ｆが開発され、商品化も進んでいる。

【００１２】このＤＶＩは、ＴＭＤＳ（Ｔransmission
Ｍinimized Ｄifferential Ｓignaling：ＬＣＤなどに
表示データをデジタルデータのままで送るための信号方
式）のデジタル信号と、Ｒ，Ｇ，Ｂ（赤，緑，青）のア
ナログ信号との両方を扱えるＩ／Ｆであり、転送速度が
速いという特徴に加えて、応用範囲が広いという特徴を
有するものである。

【００１３】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、従来の技術における問題
を解消し、簡単な構成でありながら、高画質の画像デー
タを高速ストアすることが可能な医用画像システムを提
供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る医用画像システムは、モダリティとデ
ィスプレイとイメージャとが接続されてなる医用画像シ
ステムにおいて、前記ディスプレイとしてＬＣＤを用い
るとともに、前記モダリティとこのＬＣＤ、および前記
モダリティとイメージャとの接続をＤＶＩによって行う
ようにしたことを特徴とする。

【００１５】ここで、本発明に係る医用画像システムに
おいては、前記ＬＣＤおよび前記イメージャの両方がＤ
ＩＣＯＭのＧＳＤＦに規定される階調特性で階調設定さ
れていることが好ましい。

【００１６】また、前記ＬＣＤは、その表示パネルに駆
動信号を供給する複数の参照電圧入力ポイントを有する
ドライバＩＣと、このドライバＩＣの前記参照電圧入力
ポイントに参照電圧を供給する、各参照電圧入力ポイン
トごとに独立に供給電圧を変更可能な参照電圧供給手段
とを有することが好ましい。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面に基づいて、本
発明の実施の形態を詳細に説明する。

【００１８】図１は、本発明の一実施形態に係る医用画
像システムの要部構成を示すブロック図である。なお、
本実施形態の説明においては、先に示した従来技術に示
したものと同じ構成要素については、同じ符号を付して
いる。

【００１９】図１においては、モダリティ１０とＬＣＤ
２２間，モダリティ１０とイメージャ２４間の両接続と
もが、前述のＤＶＩによるデジタル接続となっている。
ここで、ＤＶＩは、前述のように、ＴＭＤＳのデジタル
信号と、Ｒ，Ｇ，Ｂのアナログ信号との両方を扱えるた
め、モダリティ１０からのデータをＬＣＤ２２に送って
直接表示に供すること、および、モダリティ１０からの
データをイメージャ２４に送って直接プリントさせるこ
との両方が可能で、また、転送速度が速く、応用範囲が
広いという利点を有しており、本実施形態ではこの利点
を最大限に利用することが可能である。

【００２０】なお、同じＩ／Ｆで、図２（ａ），（ｂ）
に示すように、モダリティ１０に対して、ＬＣＤ２２と
イメージャ２４とをチェーン接続することが容易に可能
であり、当然、この場合にも、上述の利点が利用できる
効果がある。

【００２１】ところで、上記実施形態に示した医用画像
システムにおいては、同一の画像データをＬＣＤ２２上
に表示し、また、この画像をイメージャ２４によりフィ
ルム上にプリント出力するケースも多い。このような場
合、従来は、表示される画像とプリント出力された画像
とが必ずしも同一の階調特性となっておらず、観察者に
違和感を与えることもあったのであるが、ここでは、前
述の構成に加えて、この点に対する対応をとっているの
で、以下、それについて説明する。

【００２２】図３に、ＬＣＤが基本的に有する特性（ノ
ーマリブラック）の一例を含め、各種の画像表示におけ
る階調特性の一例を示す。

【００２３】例えば、ＣＲ（Ｃomputed Ｒadiography）
診断装置で撮影された画像は、一般に、診断用フィルム
のイメージャの階調特性に合わせてｌｏｇリニア（対数
変換してリニアになる特性）の階調特性で表示するのが
好ましく、特にＦＣＲ（富士写真フィルム（株）製のコ
ンピュータ制御による放射線画像取得システム）装置で
は、システムのイメージャに合わせて中間域がｌｏｇリ
ニアになるＦＦｌｏｇリニアの階調特性で表示するのが
好ましい。

【００２４】また、内視鏡画像では、元々がＣＲＴディ
スプレイに表示することを前提に画像データが生成され
るため、γ＝２.２の階調特性で表示するのが好まし
い。さらにまた、近年では、観察者により観察しやすい
画像を提供するために、人間の視覚の特性に合わせた階
調特性である、ＤＩＣＯＭのＧＳＤＦに規定される階調
特性に対応する階調特性での表示が望まれている。

【００２５】そこで、本発明においては、各種のモダリ
ティにおいて取得される画像データの階調特性を、ＬＣ
Ｄ等に表示する際、もしくはイメージャによりプリント
出力する再に、所望の階調特性に合わせた表示、もしく
はプリント出力とするために、原画像データと出力する
画像データとの間で、変換テーブル（ＬＵＴ）を用いた
データ変換（階調特性変換）を行うようにするものであ
る。

【００２６】ここで、もっとも好ましい階調特性として
は、人間の視覚の特性に合わせた階調特性、すなわち前
述のＧＳＤＦに規定される階調特性が挙げられるので、
この階調特性について、若干、補足説明を行っておく。

【００２７】図４は、前出の図３の縦軸を対数表示に変
更したものである。この図４中にもＧＳＤＦとして示さ
れているが、このＧＳＤＦに規定される階調特性は、特
に低輝度側においてガンマを立てた特性、すなわち、人
間の視覚の特性である、低輝度域におけるコントラスト
弁別機能の低下を補う形にしたものである。

【００２８】このＧＳＤＦに規定される階調特性に従っ
て表示される画像、あるいはこの階調特性に従うように
プリント出力された画像は、特に低輝度域における階調
の再現性に優れたものとなるので、医用画像の観察に好
適な画像表示またはプリント出力が得られる。

【００２９】なお、前述のように、変換テーブルを用い
てデータ変換（階調特性変換）を行うと、この変換が非
線形変換であるため、対象となる画像データのビット落
ちを伴うものとなる。このままでは、表示の分解能が低
下して画質が劣化してしまうので、例えばＬＣＤについ
ては、以下のような、ＬＣＤの階調調整制御を行うのが
よい。

【００３０】すなわち、ここでは、ＬＣＤのソースドラ
イバの各参照ポイントＰに供給する参照電圧Ｖｒを、個
々の参照ポイントＰで独立に設定／変更可能にすること
により、変換ＬＵＴ等を用いなくても、所望の階調特性
で画像を表示することができるようにしたものである。
そして、これにより、ビット落ちによる階調分解能の低
下すなわち画質劣化を生じることなく、前述のＧＳＤＦ
に規定される階調特性を始め、各種の表示画像（画像デ
ータＲ供給源の各種医療用診断装置）の種類に応じた、
好適な階調特性で画像表示を行うことができる。

【００３１】以下、図５に示したＬＣＤ２２１０内の液
晶パネル３２とそのドライバ部３０の動作について、図
６を参照して、説明する。まず、ＬＣＤが基本的に有す
る階調特性、すなわち、液晶透過率の電圧依存性である
液晶特性Ｌ＝ｇ（ｙ）を設定する。なお、液晶特性Ｌ＝
ｇ（ｙ）は、例えば駆動電圧ｙをリニアに変化させた際
の輝度変動を測定して設定すればよく、あるいは、ＬＣ
Ｄの特性等に応じて予め設計的に設定してもよい。この
液晶特性Ｌ＝ｇ（ｙ）を第３象限とする。

【００３２】一方で、γ＝２.２や前述のＧＳＤＦに規
定される階調特性など、目標とする階調特性Ｌ＝ｈ
（ｘ）を設定する。この目標階調特性Ｌ＝ｈ（ｘ）は、
ＬＣＤの特性等に応じて予め設計的に設定すればよい。
また、目的特性Ｌ＝ｈ（ｘ）は、複数の階調特性に応じ
て複数設定してもよいのは、もちろんである。この目的
階調特性Ｌ＝ｈ（ｘ）を第１象限とする。なお、図６に
おいては、一例として、γ＝２.２の階調特性を示す。

【００３３】ある画像データｘ_Aにおける目的輝度Ｌ_Aを
達成するためには、図６に示されるように、液晶特性Ｌ
＝ｇ（ｙ）を基にして、ＬＣＤによる輝度がＬ_Aとなる
駆動電圧ｙ_Aを設定すればよい。このような点列（ｘ，
ｙ）を、ソースドライバ３４に設定できる点数分だけ求
め、第４象限に示されるような、ｙ＝ｆ（ｘ）を設定す
る。すなわち、Ｌ＝ｈ（ｘ）＝ｇ（ｆ（ｘ））ｙ＝ｆ（ｘ）＝ｇ^-1（ｈ（ｘ））とする。

【００３４】このとき、ソースドライバ３４の参照ポイ
ントＰは、有限個（図示例においては、９個）であるの
で、目標階調特性Ｌ＝ｈ（ｘ）にできるだけ近似した特
性とする必要がある。それに応じて、例えば、目的階調
特性Ｌ＝ｈ（ｘ）と調整後の階調特性とで、ソースドラ
イバ３４による各階調レベル（ｘ）における輝度の差Δ
Ｌ（ｘ）の二乗の和が最小になるように、点列（ｘ，
ｙ）を設定するのが好ましい。また、ＬＣＤにおいて
は、これを実現するように、ソースドライバ３４の各参
照ポイントＰに供給する参照電圧Ｖを設定すればよい。
なお、ＬＣＤでは、折れ線近似の階調特性となるが、中
間の階調は、例えばラダー抵抗での抵抗分圧によって線
型補間される。

【００３５】各ポテンショメータ３６（３６ａ〜３６
ｒ）には、参照電圧調整部４０が接続され、それぞれ
に、独立した参照電圧Ｖｒの調整信号が供給される。各
ポテンショメータ３６は、この調整信号に応じて、対応
する参照ポイントＰに供給する参照電圧Ｖを調節する。
例えば、参照電圧調整部４０には、図３，図４に示され
るリニア，ＬＣＤ，γ＝２.２，ｌｏｇリニア，ＧＳＤ
ＦおよびＦＦ−ｌｏｇリニアの６種類の階調特性に対応
して、各ポテンショメータ３６からの供給電圧を調整す
る調整信号が設定されている。参照電圧調整部４０は、
表示画像を撮影した診断装置の種類や画像の種類を示す
識別信号Ｍに応じて、対応する階調特性の調整信号を各
ポテンショメータ３６に送り、各ポテンショメータ３６
から参照ポイントＰに供給する参照電圧Ｖｒを調整させ
る。

【００３６】なお、ＬＣＤにおいては、各ポテンショメ
ータ３６から供給する参照電圧Ｖｒは、参照電圧調整部
４０を介して、あるいは直接、外部から任意に調節可能
であるのは、もちろんである。また、このような参照電
圧調整部４０を有さず、目的とする階調特性に応じて個
々のポテンショメータ３６を調整するものであってもよ
い。

【００３７】なお、上述の説明においては、８ビットの
画像データを受け取って、８ビット（２５６階調）で液
晶ディスプレイを駆動する例を示したが、本発明に係る
表示装置はこれに限定はされず、これ以上の高解像度の
液晶表示を行うものであってもよく、あるいは、６ビッ
ト等の８ビットより解像度の低い液晶表示を行うもので
あってもよい。

【００３８】また、使用するポテンショメータ３６（駆
動電圧供給手段）の分解能によっては、基準電圧Ｖｂを
複数供給できるようにしてもよい。例えば、基準電圧Ｖ
ｂとして高電圧側と低電圧側との２つの基準電圧Ｖｂを
有し、表示画像（医療用診断装置）の階調特性に応じた
基準電圧Ｖｂを選択するように構成してもよい。

【００３９】以下に、いわゆるマルチスライスＣＴ装置
で撮影された画像の表示とプリント出力の具体例を示
す。図７は、上述のマルチスライスＣＴ画像の表示状況
を説明する図である。表示の際には、上述のビット落ち
防止を考慮した方式で、ＧＳＤＦに規定される階調特性
に階調変更された画像を、例えば、ＸＧＡの１０２４×
７６８で、時系列で表示していく。

【００４０】一方、プリント出力の際には、１０２４×
７６８の画像をメモリに順次ストアし、必要なフォーマ
ットになるように、適宜拡大、縮小（補間処理を含む）
および階調変換処理を行う。例えば、イメージャの出力
画素数（Ｐｘ×Ｐｙ）が４０００×５０００（半切フィ
ルム）で、ここに横３コマ、縦５コマの画像をプリント
するものとすると、図８（ａ）に示すようになる。

【００４１】すなわち、等倍でコマ配列する場合には、
横方向について見れば、１０２４×３＝３０７２で、こ
れは４０００より小さいので、余裕をもって配列でき
る。縦方向は、さらに余裕がある。また、コマ画像を
１.２５倍に拡大する場合（図８（ｂ）参照）には、１
０２４×１.２５＝１２８０，１２８０×３＝３８４０
となり、まだ余裕がある。いずれの場合も、コマ画像以
外の部分は、黒色とする（いわゆる、ブラックボーダ
ー）ことが好ましい。

【００４２】なお、上記実施形態は本発明の一例を示し
たものであり、本発明はこれに限定されるべきものでは
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜の
変更または改良を行ってもよいことはいうまでもない。

【００４３】これは、例えば、モダリティに対してイメ
ージャが遠く離れた場所に設置されているような場合
に、光ＤＶＩを用いるというような代案が可能であると
いうことである。

【００４４】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、簡単な構成でありながら、高画質の画像データ
を高速ストアすることが可能な医用画像システムを実現
できるという顕著な効果を奏するものである。

【００４５】より具体的には、前記ＬＣＤおよび前記イ
メージャの両方が、ＤＩＣＯＭのＧＳＤＦに規定される
階調特性、すなわち人間の視覚特性に合わせた階調特性
で階調設定されるようにすることが好ましく、これによ
り、観察者が観察しやすい、見やすい画像を提供するこ
とが可能になる。

【００４６】さらに、前記ＬＣＤおよび前記イメージャ
の両方を、同じＩ／Ｆでモダリティに接続可能に構成し
ておくと、通常はモニタ診断（ＬＣＤ表示画像による診
断）によっており、必要に応じてプリント出力をすると
いうようなシステムの使い方の場合に、簡単なつなぎ換
えで対応できるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る医用画像システム
の要部構成を示すブロック図である。

【図２】（ａ），（ｂ）は他の実施形態に係る医用画
像システムの概略構成を示すブロック図である。

【図３】各種の階調特性を示すグラフ（その１）であ
る。

【図４】同（その２）である。

【図５】ＬＣＤを利用した医用画像システムの駆動系
の説明図である。

【図６】ＬＣＤにおける参照電圧決定方法の一例を説
明する図である。

【図７】一実施例に係るマルチスライスＣＴ画像の表
示状況を説明する図である。

【図８】（ａ），（ｂ）は、同、プリント出力状況を
説明する図である。

【図９】（ａ）〜（ｃ）は、従来の医用画像システム
の概略構成を示す図（その１）である。

【図１０】（ａ），（ｂ）は、同、（その２）であ
る。

【符号の説明】

１０モダリティ１０ａ，１２ａ，１４ａアナログＩ／Ｆ１０ｂ，１４ｇ，１６ａデジタルＩ／Ｆ１０ｃ，１４ｈＮＷＩ／Ｆ１０ｄ，２２ａ，２４ａＤＶＩ１２ＣＲＴ１４，２４イメージャ１４ｂＡ／Ｄ変換器１４ｃメモリ１４ｄ補間処理部１４ｅＬＵＴ１４ｆ記録手段１６プリントサーバ２２ＬＣＤ３０ＬＣＤのドライバー部３２液晶パネル３４ソースドライバ３６ポテンショメータメータ３８電源部４０参照電圧調整部

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）Ａ６１Ｂ 8/00 Ｇ０２Ｆ 1/13 ５０５５Ｃ００６Ｇ０１Ｒ 33/32 1/133 ５７５５Ｃ０８０Ｇ０２Ｆ 1/13 ５０５Ｇ０９Ｇ 3/20 ６１２Ｆ 1/133 ５７５６１２ＰＧ０９Ｇ 3/20 ６１２６８０Ｗ 3/36 ６８０Ａ６１Ｂ 5/05 ３９０ 3/36 Ｇ０１Ｎ 24/02 ５２０ＹＦターム(参考） 2H088 EA22 HA06 HA07 MA13 MA20 2H093 NC04 NC29 ND06 ND24 ND52 ND60 NG20 4C093 AA16 AA22 CA30 CA32 EE08 FD01 FD02 FF08 FG01 FG07 FH06 4C096 AA18 AA20 AB29 AD03 AD16 AD19 DD01 DD05 DD08 DE02 DE06 DE08 FC11 4C301 EE10 EE15 JB03 JB50 KK02 KK03 KK40 LL15 LL20 5C006 AA01 AA22 AF13 AF46 BB11 BF16 BF42 EC01 5C080 AA10 BB05 CC03 DD30 EE28 FF09 GG12 JJ01 JJ02 JJ05 KK26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】モダリティとディスプレイとイメージャと
が接続されてなる医用画像システムにおいて、前記ディスプレイとしてＬＣＤを用いるとともに、前記
モダリティとこのＬＣＤ、および前記モダリティと前記
イメージャとの接続をＤＶＩによって行うようにしたこ
とを特徴とする医用画像システム。
【請求項２】前記ＬＣＤおよび前記イメージャの両方が
ＤＩＣＯＭのＧＳＤＦに規定される階調特性で階調設定
されている請求項１に記載の医用画像システム。
【請求項３】前記ＬＣＤは、その表示パネルに駆動信号
を供給する複数の参照電圧入力ポイントを有するドライ
バＩＣと、このドライバＩＣの前記参照電圧入力ポイン
トに参照電圧を供給する、各参照電圧入力ポイントごと
に独立に供給電圧を変更可能な参照電圧供給手段とを有
する請求項２に記載の医用画像システム。