JP2005070080A

JP2005070080A - Gradation correcting method and program

Info

Publication number: JP2005070080A
Application number: JP2003208289A
Authority: JP
Inventors: Akira Yamaguchi; 晃山口
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2003-08-21
Filing date: 2003-08-21
Publication date: 2005-03-17

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gradation correcting method of equalizing (luminance) gradation characteristics of all displays of a multi-display system according to various installation environments, and provide a program for implementing the same. <P>SOLUTION: When the gradations of the displays of the display device having a plurality of displays are corrected, maximum/minimum luminance values of the respective displays are measured, max-minimum luminance that is the highest minimum luminance among all minimum luminance values and min-maximum luminance that is the lowest maximum luminance among all maximum luminance values are obtained, and a luminance dynamic range is set between the both to correct gradations. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスプレイの品質管理の技術分野に属し、特に、医療用のマルチディスプレイシステムにおいて、全てのディスプレイの階調特性を一致させた階調補正を適正に行うことを可能にする階調補正方法、および、この階調補正方法を実行させるプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
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）等の医療用測定装置で撮影された医用画像は、通常、Ｘ線フィルムやフィルム感光材料等の光透過性の画像記録フィルムに記録され、光透過性の画像として再生される。この医用画像が再生されたフィルムは、シャーカステンと呼ばれる光源装置にセットされて、背面から光を照射された状態で観察され、診断が行われる。
これに対して、近年では、医療用測定装置で撮影した医用画像をディスプレイに表示して、観察／診断することが行われている（電子シャーカステン）。
【０００３】
また、より的確な診断を行うために、例えば胸部正面と側面の撮影を行うなど、１回の診断に対して、撮影（測定）条件や測定方向、測定部位等を変更して、多数毎の画像を撮影することが行われている。さらに、的確な診断を行うためには、医用画像を経時的に比較し、病状や患者の状態の変化を観察／確認することも、重要である。
通常のシャーカステンを用いる診断では、撮影した医用画像を複数枚シャーカステンに並べて、各画像を比較観察しながら診断が行われる。前記医用画像を表示する表示システムでも、このような複数の画像を表示しての観察／診断に対応するために、特許文献１等に示されるような、複数のディスプレイを有する表示システム（マルチディスプレイシステム）が実用化されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１０２１７６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
各種のディスプレイにおいては、供給された画像データに対応する適正な画像を表示することが要求されるのは、当然のことである。特に医療用のディスプレイでは、表示した画像が不適性であると誤診の原因にも成り得るので、画像データ応じた適正な画像を表示することは重要である。
そのため、適正な（輝度）階調特性で画像を表示させるために、階調補正（輝度階調キャリブレーション）が行われる。
また、マルチディスプレイシステムでは、各ディスプレイで階調特性や輝度特性が異なってしまうと、表示画像の階調が互いに異なってしまい、適正な診断ができないため、全てのディスプレイの階調特性が等しくなるように、階調補正が行われる。
【０００６】
マルチディスプレイシステムにおけるディスプレイの階調補正は、一例として、特許文献１に開示されるように、全てのディスプレイの最大輝度を測定し、その中から最も低い最大輝度を選択して、この最も低い最大輝度に合わせて、全ディスプレイの階調特性を、目的階調に対して最適化することで行われている。
【０００７】
ここで、医療用のディスプレイは、通常、医療用測定装置（モダリティ）等に応じた画像表示を行うように階調特性が設定され、階調補正も、これに応じて行われる。
例えば、ＦＣＲなどの、いわゆるＣＲでは、従来から診断に利用されているイメージャによるＸ線フィルムと同様の医用画像を表示するために、対数を取った際に中間階調が直線的となるＬｏｇ−Ｌｉｎｅａｒ（ログリニア）と呼ばれる階調特性でディスプレイの画像表示を行う場合が多い。
これに対して、ＭＲＩやＣＴ等で撮影された画像を表示するディスプレイは、ＤＩＣＯＭ（医療用画像データや波形データ等の伝送規格）のＧＳＤＦ（グレースケール標準表示関数）による階調特性での画像表示を行う場合が多い。
【０００８】
特許文献１に開示されるような、最大輝度を合わせて行う従来のマルチディスプレイシステムの階調補正方法では、ＣＲ等のＬｏｇ−Ｌｉｎｅａｒの階調特性には、好適に対応して階調補正を行うことができる。
しかしながら、ＤＩＣＯＭのＧＳＤＦでは、輝度レンジに応じて階調特性を最適化する必要があるため、最大輝度を合わせる従来の方法では、マルチディスプレイシステムの階調補正を適正に行うことができない。
【０００９】
そのため、ＤＩＣＯＭに対応するマルチディスプレイシステムにおいては、各ディスプレイ間で表示階調に差が生じてしまい、適正な診断を行えない場合もある。例えば、隣接するディスプレイに、現在および過去の医用画像や、胸部正面および側面などの２枚の画像をそれぞれ表示して、比較するような場合等に、両ディスプレイの階調特性が異なると、表示階調に差が生じてしまうため、適正な比較を行うことができず、誤診断の原因となってしまう。
【００１０】
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、主に医用画像の表示に使用される、複数のディスプレイを有するマルチディスプレイシステムにおいて、様々な設置環境に応じて、全てのディスプレイの（輝度）階調特性を同一の階調特性とすることができ、これにより、全てのディスプレイで同じ表示階調で医用画像を表示して、適正な診断を行うことを可能にするマルチディスプレイシステムの階調補正方法、および、コンピュータ等に、この階調補正方法を実施させるプログラムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の階調補正方法は、複数のディスプレイを有する表示装置における前記ディスプレイの階調補正を行うに際し、各ディスプレイの最小輝度および最大輝度を測定して、全てのディスプレイの最小輝度のうち最も高い輝度であるｍａｘ−最小輝度、および、全てのディスプレイの最大輝度のうち最も低い輝度であるｍｉｎ−最大輝度を知見し、このｍａｘ−最小輝度からｍｉｎ−最大輝度の間で輝度ダイナミックレンジを設定して、この輝度ダイナミックレンジを用いて前記ディスプレイの階調補正を行うことを特徴とする階調補正方法を提供する。
【００１２】
また、本発明のプログラムは、複数のディスプレイを有する表示装置における前記ディスプレイの階調補正を行うためのプログラムであって、前記複数のディスプレイに最大輝度測定用のテストパターンおよび最小輝度測定用のテストパターンを表示するステップ、前記複数のディスプレイの最大輝度および最小輝度の測定結果を入力させるステップ、前記入力された全ての最小輝度および最大輝度から、最も高い最小輝度であるｍａｘ−最小輝度、および、最も低い最大輝度であるｍｉｎ−最大輝度を選択するステップ、前記ｍａｘ−最小輝度からｍｉｎ−最大輝度の間で輝度ダイナミックレンジを自動選択し、もしくは、前記ｍａｘ−最小輝度からｍｉｎ−最大輝度の間で輝度ダイナミックレンジを選択させるステップ、および、前記輝度ダイナミックレンジを用いて、前記最大輝度および最小輝度を入力された各ディスプレイに対する階調補正の演算を行うステップ、を実現させるためのプログラムを提供する。
【００１３】
このような本発明において、各ディスプレイの表面反射輝度を測定しておき、輝度計が接触型輝度計である場合には、測定結果に前記表面反射輝度を加算して前記最小輝度および最大輝度とするのが好ましい。
また、前記本発明の階調補正方法は、ｍａｘ−最小輝度からｍｉｎ−最大輝度までを前記輝度ダイナミックレンジとし、もしくは、前記ｍｉｎ−最大輝度とｍａｘ−最小輝度とを出力して、この範囲内で選択された輝度範囲を前記輝度ダイナミックレンジとするのが好ましく、他方、前記本発明のプログラムは、さらに、前記階調補正の演算結果に応じて、前記最大輝度および最小輝度を入力された各ディスプレイの階調修正手段の更新を行うステップ、を実現させるのが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の階調補正方法およびプログラムについて、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。
【００１５】
図１に、本発明の階調補正方法および本発明のプログラムを実施する表示システムの一例の概念図を示す。
図１に示す画像表示システム１０（以下、システム１０とする）は、ＭＲＩやＣＴ等の医療用測定装置によって測定（撮影）された医用画像等の画像データＲを受け取って、その画像を表示するシステムであって、基本的に、表示装置１２と階調補正手段１４とを有して構成される。
【００１６】
表示装置１２は、２つのディスプレイ１６（１６ａおよび１６ｂ）と、各ディスプレイ１６に対応するドライバ１８（１８ａおよび１８ｂ）および階調修正部２０（２０ａおよび２０ｂ）と、制御部２２とを有して構成される。
本発明において、ディスプレイ１６には、特に限定はなく、ＣＲＴ（ＣａｔｈｏｄｅＲａｙＴｕｂｅ）、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、プラズマディスプレイ、エレクトロクロミックディスプレイ、電界発光ディスプレイ等、各種のディスプレイが全て利用可能である。また、ディスプレイ１６は、カラーディスプレイでもモノクロディスプレイでもよく、さらに、カラーディスプレイによってモノクロ画像を表示するものであってもよい。
【００１７】
なお、図示例においては、本発明の構成および説明を明瞭にするために、２つのディスプレイ１６を有する表示装置１２を例示したが、本発明は、これに限定はされず、３以上のディスプレイを有する表示システム（マルチディスプレイシステム）にも利用可能であるのは、もちろんであり、また、各ディスプレイ１６は、サイズ（表示画素数）の異なるものであってもよい。
さらに、本発明は、ＣＲＴとＬＣＤ等、異なる種類のディスプレイを有する表示装置１２にも利用可能である。
【００１８】
表示装置１２において、制御部２２は、表示装置１２の駆動等を制御すると共に、医療用測定装置や医用画像等を保存するサーバ等から供給された画像データＲを、所定のルーチンや外部からの入力指示に従って割り振り、対応するディスプレイ１６の階調修正部２０に供給するものである。
【００１９】
階調修正部２０は、ディスプレイ１６による表示画像を所定の（輝度）階調特性の画像とするために、階調補正ルックアップテーブル（階調補正ＬＵＴ）を用いて、供給された画像データＲを修正（補正）して、ドライバ１８に供給するものである。
システム１０は、一例として、ＤＩＣＯＭ（ＤｉｇｉｔａｌＩｍａｇｉｎｇａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｉｎＭｅｄｉｃｉｎｅ「医療用画像データや波形データ等の伝送規格」）のＧＳＤＦ（ＧｒａｙｓｃａｌｅＳｔａｎｄａｒｄＤｉｓｐｌａｙＦｕｎｃｔｉｏｎ「グレースケール標準表示関数」）に対応する階調特性（以下、ＤＩＣＯＭ階調とする）での画像表示を行う。このＤＩＣＯＭ階調は、ＭＲＩやＣＴ等で測定された医用画像の表示に汎用される表示画像の階調特性である。
従って、階調補正ＬＵＴは、ディスプレイ１６に表示する画像がＤＩＣＯＭ階調となるように、画像データＲを修正する。また、階調補正ＬＵＴは、階調補正を行うことにより、後述する階調補正手段１４によって較正（更新）される。
【００２０】
ドライバ１８は、供給された画像データに応じてディスプレイ１６を変調駆動することにより、ディスプレイ１６に供給された画像データＲに応じた画像を表示させる、ディスプレイ１６に応じた公知のディスプレイドライバである。
【００２１】
階調補正手段１４は、例えば、コンピュータ等を利用して構成されるものであって、表示装置１２の（輝度）階調補正（（輝度）階調キャリブレーション）を行うものであり、ＱＣツール２４と、操作手段２６と、メモリ２８とを有して構成される。
【００２２】
なお、図示例のシステム１０においては、表示装置１２と階調補正手段１４とは別体の構成を有するが、本発明を利用する表示システム（マルチディスプレイシステム）は、これに限定はされない。
例えば、表示装置１２に階調補正手段１４が組み込まれた一体的な構成であってもよく、表示装置１２を駆動／制御／操作するコンピュータ等に階調補正手段１４が組み込まれた構成であってもよく、表示装置１２を含むＰＡＣＳ（ＰｉｃｔｕｒＡｒｃｈｉｖｉｎｇ＆ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）を管理するコンソールやコンピュータに階調補正手段１４が組み込まれた構成であってもよい。また、１つの階調補正手段１４が、複数の表示装置１２に対応するものであってもよい。さらに、不変性試験などを行うディスプレイの品質管理（ディスプレイＱＣ）を行う手段に、階調補正手段１４を組み込んでもよい。
【００２３】
操作手段２６は、ディスプレイ（タッチパネルでも可）、マウス、キーボード等を利用する公知の操作手段で、ＧＵＩ（ＧｒａｐｈｉｃａｌＵｓｅｒＩｎｔｅｒｆａｃｅ）等の公知の方法によって、各種の操作や入力を行うものである。
【００２４】
メモリ２８は、ＲＡＭやハードディスク等の公知の記憶手段であって、ディスプレイ１６の最大輝度や最小輝度の測定用テストパターンなど、階調補正等に用いる各種の情報を記憶するものである。
図示例においては、好ましい態様として、表示装置１０の設置時等に、望遠輝度計３０等を用いて、周囲光（観察光）に起因するディスプレイ１６ａの表面反射輝度ａ−Ｌａｍｂおよびディスプレイ１６ｂの表面反射輝度ｂ−Ｌａｍｂを測定して、メモリ２８に記憶しておく。
【００２５】
ＱＣツール２４は、表示装置１２のディスプレイ１６の階調補正を行う際に、表示装置１２へのテストパターンの供給、望遠型輝度計３０や接触型輝度計３２によるディスプレイ１６の最大輝度および最小輝度の測定結果を用いた階調補正演算、この演算結果に応じた前記階調修正部２０の階調補正ＬＵＴの較正（書き換え）等を行うものである。この点に関しては、後に詳述する。
【００２６】
なお、望遠型輝度計３０および接触型輝度計３２は、共に、公知の輝度計であり、例えば、各種のディスプレイ等の輝度測定等に利用される市販品を用いればよい。
また、図示例においては、両輝度計とＱＣツール２４とは、オンライン接続されているが、本発明を利用するシステムは、これに限定はされず、輝度計による測定結果を操作手段２６等を用いて入力する構成でもよい。さらに、図示例においては、望遠型輝度計１６および接触型輝度計１８の両者を例示しているが、本発明は、両輝度計を有するシステム１０のみならず、いずれか一方のみを有するシステムにも利用可能であるのは、もちろんである。
【００２７】
以下、システム１０におけるディスプレイ１６（表示装置１２）の階調補正の作用を説明することにより、ＱＣツール２４および本発明の階調補正方法について詳細に説明する。また、本発明のプログラムは、階調補正手段１４や表示装置１２に以下の作用を実施させるプログラムである。
【００２８】
前述のように、システム１０においては、表示装置１２が設置されると、好ましい態様として、予め、ディスプレイ１６ａの表面反射輝度ａ−Ｌａｍｂ、および、ディスプレイ１６ｂの表面反射輝度ｂ−Ｌａｍｂを、望遠輝度計３０等を用いて測定する。この表面反射輝度Ｌａｍｂの測定結果は、例えば、ＱＣツール２４による作用の下、メモリ２８が記憶する。
なお、表面反射輝度Ｌａｍｂの測定は、定常的な使用環境においてディスプレイ６をｏｆｆして、その状態でディスプレイ１６の表面輝度測定を行う方法等、通常の方法によればよい。また、表面反射輝度Ｌａｍｂの測定は、表示装置１２の設置環境が変わったら、再度、実施してメモリ２８に記憶する必要があるのは、当然のことである。
【００２９】
操作手段２６による所定の操作が行われると、システム１０は、表示装置１２（ディスプレイ１６）の階調補正を行う状態（階調補正モード）となる。
階調補正モードとなると、ＱＣツール２４がメモリ２８からディスプレイ１６の最大輝度測定用のテストパターンおよび最小輝度測定用のテストパターンを読み出し、表示装置１２の制御部２２に供給する。
【００３０】
テストパターンを供給された制御部２２は、一例として、最大輝度測定用テストパターンをディスプレイ１６ａに表示させる。次いで、ユーザが輝度計（望遠型輝度計３０もしくは接触型輝度計３２）によって輝度測定を行うと、ディスプレイ１６ａの最大輝度ａ−Ｌｍａｘの測定結果がＱＣツール２４に送られる。最大輝度ａ−Ｌｍａｘの測定が終了すると、制御部２２は、最小輝度測定用テストパターンをディスプレイ１６ａに表示させ、同様に、ユーザが輝度計によって輝度測定を行うと、ディスプレイ１６ａの最小輝度ａ−Ｌｍｉｎの測定結果がＱＣツール２４に送られる。
この輝度測定中は、制御部２２は、ディスプレイ１６ｂをｏｎにして、最低輝度の表示状態とする。
【００３１】
ディスプレイ１６ａの最大／最小輝度測定を終了すると、制御部２２は、全く同様にして、ディスプレイ１６ｂに最大輝度測定用テストパターンおよび最小輝度測定用テストパターンを表示させ、同様に、ディスプレイ１６ｂの最大輝度ｂ−Ｌｍａｘおよび最小輝度ｂ−Ｌｍｉｎが測定され、ＱＣツール２４に送られる。また、同様に、この輝度測定中は、ディスプレイ１６ａを最低輝度状態とする。
【００３２】
以上の輝度測定において、ディスプレイ１６の表示の切替は、輝度計からのデータ送信に応じて行ってもよく、操作手段２６を用いたユーザによる入力指示に応じて行ってもよい。
【００３３】
両ディスプレイ１６の最大輝度Ｌｍａｘおよび最小輝度Ｌｍｉｎの測定を終了したら、ＱＣツール２４は、輝度測定に使用された輝度計に応じて、輝度測定結果の補正を行う。
使用された輝度計の判断は、一例として、階調補正手段１４に接続された際に公知の手段で自動判断すればよい。あるいは、階調補正モードに入った際に、操作手段２６に、使用する輝度計の選択手段を表示し、ユーザによる選択を促してもよい。
【００３４】
まず、使用された輝度計が望遠型輝度計３０である場合には、ＱＣツール２４は、輝度測定結果を補正することなく、供給された測定結果をディスプレイ１６の最大輝度Ｌｍａｘおよび最小輝度Ｌｍｉｎとする。
これに対し、使用された輝度計が接触型輝度計３２である場合には、ＱＣツール２４は、メモリ２８から表面反射輝度ａ−Ｌａｍｂおよび表面反射輝度ｂ−Ｌａｍｂを読み出し、ディスプレイ１６ａの輝度測定結果に表面反射輝度ａ−Ｌａｍｂを、ディスプレイ１６ｂの輝度測定結果に表面反射輝度ｂ−Ｌａｍｂを、それぞれ加算して、加算した輝度をディスプレイ１６の最大輝度Ｌｍａｘおよび最小輝度Ｌｍｉｎとする。
【００３５】
前述のように、図示例のシステム１０は、ＤＩＣＯＭ階調の画像表示を行うものである。ＤＩＣＯＭでは、ディスプレイの輝度測定は、基本的に、ディスプレイの表面反射輝度Ｌ_ａｍｂを含んだ状態で行うことを規定している。望遠型輝度計３０による測定結果は、表面反射輝度Ｌ_ａｍｂを含んでいるのに対し、接触型輝度計３２による測定結果は、表面反射輝度Ｌ_ａｍｂを含まない。
他方、望遠型輝度計３０は、極めて高精度の輝度測定を行える半面、高価で、かつ測定に手間もかかる。これに対して、接触型輝度計３２は、望遠型輝度計３０より精度は落ちるが、安価で、手軽に測定が行えるという利点を有する。
従って、このような表面反射輝度Ｌ_ａｍｂを用いた輝度測定結果の補正手段を有することにより、ＤＩＣＯＭの規格に準拠した階調補正を接触型輝度計を用いて簡易に行うことが可能となり、その結果、日常的にＱＣが行われたディスプレイ１６で、安定して適正な医用画像の表示を行うことができる。
【００３６】
次いで、ＱＣツール２４は、ディスプレイ１６ａおよびディスプレイ１６ｂの最大輝度の測定結果から、小さい方を輝度ｍｉｎ−Ｌｍａｘとして選択し、さらに、同最小輝度の測定結果から、大きい方を輝度ｍａｘ−Ｌｍｉｎとして選択して、両ディスプレイに共通の輝度範囲Ｌｃｏを求める。
一例として、最大および最小輝度の測定結果が、図２に示されるものであった場合には、最小輝度Ｌｍｉｎのうち大きい方の最小輝度ａ−Ｌｍｉｎを輝度ｍａｘ−Ｌｍｉｎとし、最大輝度Ｌｍａｘのうち小さい方の最大輝度ｂ−Ｌｍａｘを輝度ｍｉｎ−Ｌｍａｘとして、両ディスプレイに共通の輝度範囲Ｌｃｏとする。
なお、ディスプレイを３つ以上有する場合には、全てのディスプレイの最大輝度のうちの最も小さい値を選択して輝度ｍｉｎ−Ｌｍａｘとし、同様に、全てのディスプレイの最小輝度のうちの最も小さい値を選択して輝度ｍａｘ−Ｌｍｉｎとして、全ディスプレイに共通の輝度範囲Ｌｃｏを求める。
【００３７】
次いで、ＱＣツール２４は、輝度ｍａｘ−Ｌｍｉｎ（最小輝度ａ−Ｌｍｉｎ）から輝度ｍｉｎ−Ｌｍａｘ（最大輝度ｂ−Ｌｍａｘ）までの輝度範囲Ｌｃｏの中で、階調補正後の表示装置１２（ディスプレイ１６ａおよび１６ｂ）の表示輝度範囲となる輝度ダイナミックレンジを設定する。
【００３８】
輝度ダイナミックレンジの設定方法には、特に限定はなく、各種の方法が利用可能である。
例えば、最も広い範囲である、輝度ｍａｘ−Ｌｍｉｎから輝度ｍｉｎ−Ｌｍａｘまでの輝度範囲Ｌｃｏを、輝度ダイナミックレンジとして自動的に設定する方法が好適に例示される。また、輝度ｍａｘ−Ｌｍｉｎおよび輝度ｍｉｎ−Ｌｍａｘを操作手段２６のディスプレイに表示して、ユーザによる選択を促し、輝度範囲Ｌｃｏから選択された領域を輝度ダイナミックレンジとして設定する方法も好適である。
あるいは、輝度ダイナミックレンジの下限は輝度ｍａｘ−Ｌｍｉｎで自動設定し、輝度ｍｉｎ−Ｌｍａｘを表示して、輝度ダイナミックレンジの上限のみをユーザに選択させるようにしてもよい（あるいは、その逆）。さらに、輝度ｍａｘ−Ｌｍｉｎから輝度ｍｉｎ−Ｌｍａｘまでを１００％として、その内側の所定範囲（例えば９０％の範囲等）に対応して所定％点を算出して、その間を輝度ダイナミックレンジとして自動設定するようにしてもよく、この際には、所定範囲および所定％点は任意に設定可能にしてもよい。
【００３９】
表示システム１０においては、これらのいずれかの方法、好ましくは、輝度範囲Ｌｃｏを輝度ダイナミックレンジとして自動設定する方法、もしくは、輝度ｍａｘ−Ｌｍｉｎおよび輝度ｍｉｎ−Ｌｍａｘを表示して輝度ダイナミックレンジを選択／設定する方法が、固定的に設定されていてもよい。
ここで、輝度ダイナミックレンジは、広い方が表示のディスプレイ１６による表示のダイナミックレンジは広くなる半面、階調分解能は低くなる。また、最高輝度は低い方がディスプレイ１６の寿命の点では有利である。さらに、好ましい輝度範囲は、表示装置１２の設置環境等によって異なる場合もある。
従って、モード化する等の方法によって、それぞれの輝度ダイナミックレンジの設定方法を選択できるようにするのが好ましく、特に、少なくとも、前記固定的な設定で好ましい態様として例示した２つの方法が選択できるようにするのが好ましい。
【００４０】
このようにして輝度ダイナミックレンジを設定したら、ＱＣツール２４は、この輝度ダイナミックレンジを用いて、各ディスプレイ１６による画像表示の階調特性がＤＩＣＯＭ階調となるように、ディスプレイ１６の階調補正すなわち階調補正ＬＵＴの書き換え（較正）を行う。
この階調補正は、ＤＩＣＯＭ階調に対応する公知の方法で行えばよく、一例として、ＱＣツール２４は、設定した輝度ダイナミックレンジの間において、ＤＩＣＯＭ階調（ＧＳＤＦ）に対応して画像データを割り振って、これに応じて、ディスプレイ１６ａの階調修正部２０ａの階調補正ＬＵＴ、および、ディスプレイ１６ｂの階調修正部２０ｂの階調補正ＬＵＴを書き換える。
【００４１】
ここで、本発明においては、階調補正前には或る輝度ダイナミックレンジに対してフルビットの画像データが割り振られていたディスプレイに対して、他のディスプレイの特性（すなわち前記輝度範囲Ｌｃｏ）に応じて、先の輝度ダイナミックレンジより狭い輝度ダイナミックレンジを設定して、画像データを割り振る必要が生じる。
そのため、場合によっては、適正な画像を表示するために、供給されたオリジナルの画像データＲよりも高い階調表示機能が必要になり、この際には、ディスプレイ１６の階調分解能を、オリジナルの画像データＲが有する階調分解能（ビット数）よりも高くしておく必要がある。
【００４２】
これに対応するために、ディスプレイ１６がサブピクセルを有するディスプレイである場合には、各サブピクセルに画像データを分散することにより、高階調化を図ってもよい。
例えば、カラーディスプレイをモノクロ化したディスプレイであれば、３つのサブピクセルを有する。この際には、オリジナルの画像データＲが８ビット（２５６階調）の場合であれば、各サブピクセルに画像データを分散することにより、７５６階調（９．５ビット相当）の階調を表現することができる。
【００４３】
また、ディスプレイ１６がＬＣＤである場合には、時分割駆動により単位時間当たりの表示期間を変えて階調を制御する、いわゆる時間変調による多階調表現方式を用いることも可能である。
【００４４】
ここで、時間変調による多階調表現方式には、パルス幅階調制御（ＰＷＭ：ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式と、フレーム間引き階調制御（ＦＲＣ：ＦｒａｍｅＲａｔｅ
Ｃｏｎｔｒｏｌ）方式とがある。
ＰＷＭとは、電圧印加の時間を階調レベル毎に変えることにより、液晶に、１フレーム内でライン毎に、階調データに合わせた時間だけオン／オフ波形を加えて、中間調を実現する方式である。他方、ＦＲＣは、フレーム毎に階調データに合わせて電圧をオン／オフし、液晶の残像を応用して、中間調を実現する方式である。いずれの方式も、オフスクリーンメモリを用いて、多階調を表現する方式である。
【００４５】
例えば、表示周波数６０Ｈｚ、オリジナルの画像データＲが８ビット階調であるとすると、以下のようになる。
ＰＷＭ方式においては、１５サイクルについてはオリジナルの画像データＲより１階調低い階調を表示するというように制御することによって、中間調を表現できる。１５サイクル毎にこのような階調変化をつけることにすれば、２^８×４＝２^１０、すなわち、１０ビットの階調を表現することが可能になる。
また、ＦＲＣ方式においては、表示用メモリとオフスクリーンメモリの合わせて４面分のメモリを用意する。このうち、１面は元のデータより１階調低い階調を表示するとして、これを６０分の１秒毎に順番に表示させれば、中間調を表現できる。１面毎にこのような階調変化をつけることにすれば、２^８×４＝２^１０、すなわち、１０ビットの階調を表現することが可能になる。
このようなＰＷＭ方式およびＦＲＣ方式については、例えば、本出願人に係る特願２００２−３３２４５９号（発明の名称「画像転送装置」）の明細書中の記載も参考にすることができる。
【００４６】
前述のように、マルチディスプレイシステムでは、全てのディスプレイが同じ階調特性で画像を表示する必要がある。従来は、各ディスプレイの最大輝度のみに応じて階調補正を行っているが、この方法では、ＤＩＣＯＭ階調のように、輝度ダイナミックレンジに応じて階調特性を設定する方法には、好適に対応することはできず、例えば、ＤＩＣＯＭ階調で画像表示を行った場合には、隣り合わせるディスプレイで、表示の階調が異なってしまう。
これに対して、マルチディスプレイシステムの全ディスプレイの最大輝度および最小輝度を測定し、全ディスプレイに共通の輝度範囲の中から輝度ダイナミックレンジを設定して、これを用いて階調補正を行う本発明によれば、全ディスプレイで同一の階調特性、例えば同一のＤＩＣＯＭ階調で画像を表示することができる。特に、使用する輝度計に応じて、表面反射輝度に対する補正を行うことにより、輝度計によらず、ＤＩＣＯＭに準拠した適正な階調補正を行うことができ、好適に品質管理されたディスプレイによって、適正な医用画像を安定して表示できる。
【００４７】
以上、本発明の階調補正方法およびプログラム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。
例えば、以上の例は、本発明を、医療用のマルチディスプレイシステムに利用したが、本発明はこれに限定はされず、複数のディスプレイを有する表示システムであれば、医療用もしくは医療用以外の各種の構成の表示システムに利用可能である。また、対応する階調特性も、ＤＩＣＯＭ階調に限定はされず、輝度ダイナミックレンジに応じて階調補正を行う必要のある、各種の階調特性に利用可能である。
【００４８】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、複数のディスプレイを有するマルチディスプレイシステムにおいて、様々な設置環境に応じて、全てのディスプレイで同一の（輝度）階調特性、例えば同一のＤＩＣＯＭ階調で画像を表示することができ、主に医用画像の表示に利用することにより、マルチディスプレイシステムの全てのディスプレイで同じ表示階調で医用画像を表示して、正確な診断を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の階調補正方法を実施する画像表示システムの一例のブロック図である。
【図２】本発明の階調補正方法を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
１０（画像表示）システム
１２表示装置
１４階調補正手段
１６ディスプレイ
１８ドライバ
２０階調修正部
２２制御部
２４ＱＣツール
２６操作手段
２８メモリ
３０望遠型輝度計
３２接触型輝度計[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of display quality control, and in particular, in a multi-display system for medical use, gradation correction that makes it possible to appropriately perform gradation correction that matches the gradation characteristics of all displays. The present invention relates to a method and a program for executing the gradation correction method.
[0002]
[Prior art]
Medical images taken with medical measuring devices such as CT diagnostic devices, MRI diagnostic devices, X-ray diagnostic devices, and FCR (Fuji Computed Radiography) are usually light transmissive such as X-ray films and film photosensitive materials. Recorded on an image recording film and reproduced as a light transmissive image. The film on which the medical image is reproduced is set in a light source device called a schaukasten, and is observed in a state of being irradiated with light from the back, and diagnosed.
On the other hand, in recent years, medical images taken with a medical measurement apparatus are displayed on a display for observation / diagnosis (electronic Schaukasten).
[0003]
In order to make a more accurate diagnosis, the imaging (measurement) conditions, the measurement direction, the measurement site, etc. are changed for each diagnosis, such as imaging the front and side of the chest, for example. Taking pictures is done. Furthermore, in order to make an accurate diagnosis, it is also important to compare medical images over time and observe / confirm changes in medical conditions and patient conditions.
In a diagnosis using a normal Sherkasten, a diagnosis is performed while arranging a plurality of medical images taken on a Sherkasten and comparatively observing each image. Even in the display system for displaying the medical image, a display system (multi-display) having a plurality of displays as disclosed in Patent Document 1 or the like in order to cope with observation / diagnosis by displaying such a plurality of images. System) has been put into practical use.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2002-102176 A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Naturally, various displays are required to display an appropriate image corresponding to the supplied image data. In particular, in a medical display, if the displayed image is inappropriate, it may cause a misdiagnosis. Therefore, it is important to display an appropriate image according to the image data.
Therefore, gradation correction (luminance gradation calibration) is performed to display an image with appropriate (luminance) gradation characteristics.
Also, in the multi-display system, if the gradation characteristics and luminance characteristics of each display are different, the gradation of the display image will be different from each other, and proper diagnosis cannot be performed, so the gradation characteristics of all displays are equal. As described above, gradation correction is performed.
[0006]
As an example, the gradation correction of the display in the multi-display system is performed by measuring the maximum luminance of all the displays and selecting the lowest maximum luminance among them as disclosed in Patent Document 1, and selecting the lowest maximum This is done by optimizing the gradation characteristics of all displays with respect to the target gradation in accordance with the luminance.
[0007]
Here, in a medical display, gradation characteristics are usually set so as to display an image according to a medical measurement apparatus (modality), and gradation correction is also performed accordingly.
For example, in a so-called CR such as an FCR, in order to display a medical image similar to an X-ray film by an imager that has been conventionally used for diagnosis, a log- in which the intermediate gradation is linear when logarithm is taken. In many cases, an image is displayed on a display with a gradation characteristic called “Linear”.
On the other hand, a display for displaying an image taken by MRI, CT, or the like is an image with gradation characteristics according to GSDF (grayscale standard display function) of DICOM (transmission standard for medical image data, waveform data, etc.). Display is often performed.
[0008]
In the gradation correction method of the conventional multi-display system in which the maximum luminance is adjusted as disclosed in Patent Document 1, gradation correction is suitably performed corresponding to the log-linear gradation characteristics such as CR. It can be carried out.
However, in the DICOM GSDF, it is necessary to optimize the gradation characteristics in accordance with the luminance range. Therefore, the conventional method of adjusting the maximum luminance cannot properly perform gradation correction of the multi-display system.
[0009]
For this reason, in a multi-display system corresponding to DICOM, there is a case where a difference in display gradation occurs between the displays, and proper diagnosis cannot be performed. For example, when the current and past medical images and two images such as the front and sides of the chest are displayed on the adjacent displays and compared, the display is different if the gradation characteristics of the two displays are different. Since a difference occurs in gradation, an appropriate comparison cannot be performed, causing a misdiagnosis.
[0010]
An object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art, and in a multi-display system having a plurality of displays, which is mainly used for displaying medical images, all of the various display environments are used. The (luminance) gradation characteristics of the display can be made the same gradation characteristics. This makes it possible to display a medical image with the same display gradation on all the displays and perform a proper diagnosis. To provide a gradation correction method for a display system and a program for causing a computer or the like to execute the gradation correction method.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the gradation correction method of the present invention measures the minimum luminance and the maximum luminance of each display when performing gradation correction of the display in a display device having a plurality of displays. From the max-minimum brightness to the min-maximum brightness, the max-minimum brightness that is the highest brightness among the minimum brightness of the display and the min-maximum brightness that is the lowest brightness among the maximum brightness of all the displays are found. Provided is a gradation correction method characterized in that a luminance dynamic range is set between the two and a gradation correction of the display is performed using the luminance dynamic range.
[0012]
The program of the present invention is a program for correcting the gradation of the display in a display device having a plurality of displays, the test pattern for measuring the maximum luminance and the test for measuring the minimum luminance on the plurality of displays. Displaying a pattern; inputting measurement results of maximum brightness and minimum brightness of the plurality of displays; from all the input minimum brightness and maximum brightness, max-minimum brightness that is the highest minimum brightness; and Selecting min-maximum luminance which is the lowest maximum luminance; automatically selecting a luminance dynamic range between the max-minimum luminance and min-maximum luminance; or between the max-minimum luminance to min-maximum luminance And selecting the luminance dynamic range with the brightness Using the dynamic range, providing a program for implementing the steps of performing a calculation of gradation correction with respect to each display input the maximum brightness and minimum brightness.
[0013]
In the present invention, when the surface reflection luminance of each display is measured and the luminance meter is a contact luminance meter, the surface reflection luminance is added to the measurement result to obtain the minimum luminance and the maximum luminance. It is preferable to do this.
Further, the gradation correction method of the present invention uses the luminance dynamic range from max-minimum luminance to min-maximum luminance, or outputs the min-maximum luminance and max-minimum luminance, and falls within this range. It is preferable that the luminance range selected in the above is the luminance dynamic range. On the other hand, the program of the present invention further includes each of the maximum luminance and the minimum luminance inputted according to the calculation result of the gradation correction. Preferably, the step of updating the gradation correction means of the display is realized.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the gradation correction method and program of the present invention will be described in detail based on the preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
[0015]
FIG. 1 shows a conceptual diagram of an example of a display system that implements the gradation correction method of the present invention and the program of the present invention.
An image display system 10 (hereinafter referred to as system 10) shown in FIG. 1 receives image data R such as a medical image measured (captured) by a medical measuring apparatus such as MRI or CT, and displays the image. The system basically includes a display device 12 and gradation correction means 14.
[0016]
The display device 12 includes two displays 16 (16a and 16b), a driver 18 (18a and 18b) and a gradation correction unit 20 (20a and 20b) corresponding to each display 16, and a control unit 22. Composed.
In the present invention, the display 16 is not particularly limited, and various displays such as a CRT (Cathode Ray Tube), an LCD (Liquid Crystal Display), a plasma display, an electrochromic display, and an electroluminescent display can be used. The display 16 may be a color display or a monochrome display, and may further display a monochrome image by a color display.
[0017]
In the illustrated example, the display device 12 having two displays 16 is illustrated for the sake of clarity of the configuration and description of the present invention, but the present invention is not limited to this, and three or more displays are provided. Needless to say, the display 16 (multi-display system) can be used, and each display 16 may have a different size (number of display pixels).
Furthermore, the present invention can be used for a display device 12 having different types of displays such as a CRT and an LCD.
[0018]
In the display device 12, the control unit 22 controls the driving of the display device 12, etc., and receives image data R supplied from a medical measurement device, a server that stores medical images, and the like from a predetermined routine or externally. They are allocated according to the input instruction and supplied to the gradation correction unit 20 of the corresponding display 16.
[0019]
The gradation correction unit 20 uses the gradation correction lookup table (gradation correction LUT) to supply the image data R supplied to the display 16 so that the image displayed on the display 16 has an image having a predetermined (luminance) gradation characteristic. Is corrected (corrected) and supplied to the driver 18.
For example, the system 10 has gradation characteristics corresponding to GSDF (Grayscale Standard Display Function “Grayscale Standard Display Function”) of DICOM (Digital Imaging and Communication in Medicine “Transmission Standard of Medical Image Data and Waveform Data”). (Hereinafter referred to as DICOM gradation) image display. This DICOM gradation is a gradation characteristic of a display image generally used for displaying a medical image measured by MRI or CT.
Therefore, the gradation correction LUT corrects the image data R so that the image displayed on the display 16 has DICOM gradation. The gradation correction LUT is calibrated (updated) by gradation correction means 14 described later by performing gradation correction.
[0020]
The driver 18 is a known display driver corresponding to the display 16 that displays an image corresponding to the image data R supplied to the display 16 by modulating and driving the display 16 according to the supplied image data.
[0021]
The gradation correction unit 14 is configured by using, for example, a computer and performs (luminance) gradation correction ((luminance) gradation calibration) of the display device 12, and includes a QC tool. 24, an operation means 26, and a memory 28.
[0022]
In the illustrated system 10, the display device 12 and the gradation correction unit 14 have separate structures, but the display system (multi-display system) using the present invention is not limited to this.
For example, an integrated configuration in which the gradation correction unit 14 is incorporated in the display device 12 may be used, and a configuration in which the gradation correction unit 14 is incorporated in a computer or the like that drives / controls / operates the display device 12 may be adopted. Alternatively, the gradation correction unit 14 may be incorporated in a console or a computer that manages a PACS (Picture Archiving & Communication System) including the display device 12. Further, one gradation correction unit 14 may correspond to a plurality of display devices 12. Further, the gradation correction means 14 may be incorporated in the means for performing the quality control (display QC) of the display for performing the constancy test.
[0023]
The operation means 26 is a known operation means using a display (or a touch panel), a mouse, a keyboard, and the like, and performs various operations and inputs by a known method such as GUI (Graphical User Interface).
[0024]
The memory 28 is a known storage unit such as a RAM or a hard disk, and stores various information used for gradation correction and the like, such as a test pattern for measuring the maximum brightness and the minimum brightness of the display 16.
In the illustrated example, as a preferable mode, when the display device 10 is installed, the telephoto luminance meter 30 or the like is used, and the surface reflection luminance a-Lamb of the display 16a caused by ambient light (observation light) and the surface of the display 16b are used. The reflected luminance b-Lamb is measured and stored in the memory 28.
[0025]
When the QC tool 24 performs gradation correction of the display 16 of the display device 12, the test pattern is supplied to the display device 12, the maximum luminance and the minimum luminance of the display 16 by the telephoto luminance meter 30 and the contact luminance meter 32. The gradation correction calculation using the measurement results, and the calibration (rewriting) of the gradation correction LUT of the gradation correction unit 20 according to the calculation result are performed. This will be described in detail later.
[0026]
Note that the telephoto luminance meter 30 and the contact luminance meter 32 are both known luminance meters, and for example, commercially available products used for measuring luminance of various displays and the like may be used.
In the illustrated example, the two luminance meters and the QC tool 24 are connected online, but the system using the present invention is not limited to this, and the measurement result obtained by the luminance meter is displayed on the operation means 26 or the like. It may be configured to use and input. Furthermore, in the illustrated example, both the telephoto luminance meter 16 and the contact luminance meter 18 are illustrated, but the present invention is not limited to the system 10 having both luminance meters, but to a system having only one of them. Of course, it is also possible to use.
[0027]
Hereinafter, the operation of the gradation correction of the display 16 (display device 12) in the system 10 will be described to describe the QC tool 24 and the gradation correction method of the present invention in detail. The program of the present invention is a program that causes the gradation correction means 14 and the display device 12 to perform the following actions.
[0028]
As described above, in the system 10, when the display device 12 is installed, as a preferable aspect, the surface reflection luminance a-Lamb of the display 16a and the surface reflection luminance b-Lamb of the display 16b are set in advance as the telephoto luminance. Measure using a total of 30 or the like. The measurement result of the surface reflection luminance Lamb is stored in the memory 28 under the action of the QC tool 24, for example.
The surface reflection luminance Lamb may be measured by a normal method such as a method of turning off the display 6 in a steady use environment and measuring the surface luminance of the display 16 in that state. Of course, the measurement of the surface reflection luminance Lamb needs to be performed again and stored in the memory 28 when the installation environment of the display device 12 changes.
[0029]
When a predetermined operation is performed by the operation means 26, the system 10 is in a state (tone correction mode) in which the display device 12 (display 16) is corrected.
In the gradation correction mode, the QC tool 24 reads the test pattern for measuring the maximum luminance and the test pattern for measuring the minimum luminance from the memory 28 and supplies them to the control unit 22 of the display device 12.
[0030]
For example, the control unit 22 supplied with the test pattern causes the display 16a to display the test pattern for measuring the maximum luminance. Next, when the user performs luminance measurement with the luminance meter (the telephoto luminance meter 30 or the contact luminance meter 32), the measurement result of the maximum luminance a-Lmax of the display 16a is sent to the QC tool 24. When the measurement of the maximum luminance a−Lmax is completed, the control unit 22 displays the minimum luminance measurement test pattern on the display 16a. Similarly, when the user measures the luminance with the luminance meter, the minimum luminance a− of the display 16a is displayed. The measurement result of Lmin is sent to the QC tool 24.
During this luminance measurement, the control unit 22 turns on the display 16b to display the lowest luminance.
[0031]
When the maximum / minimum luminance measurement of the display 16a is completed, the control unit 22 displays the maximum luminance measurement test pattern and the minimum luminance measurement test pattern on the display 16b in exactly the same manner. Similarly, the maximum luminance of the display 16b is displayed. b-Lmax and minimum luminance b-Lmin are measured and sent to the QC tool 24. Similarly, the display 16a is set to the lowest luminance state during the luminance measurement.
[0032]
In the above luminance measurement, the display 16 may be switched according to data transmission from the luminance meter or according to an input instruction by the user using the operation means 26.
[0033]
When the measurement of the maximum luminance Lmax and the minimum luminance Lmin of both displays 16 is completed, the QC tool 24 corrects the luminance measurement result according to the luminance meter used for the luminance measurement.
For example, the luminance meter used may be automatically determined by a known means when connected to the gradation correction means 14. Alternatively, when the gradation correction mode is entered, a selection unit for a luminance meter to be used may be displayed on the operation unit 26 to prompt selection by the user.
[0034]
First, when the luminance meter used is the telephoto luminance meter 30, the QC tool 24 does not correct the luminance measurement result, but uses the supplied measurement result as the maximum luminance Lmax and the minimum luminance Lmin of the display 16. To do.
On the other hand, when the luminance meter used is the contact luminance meter 32, the QC tool 24 reads the surface reflection luminance a-Lamb and the surface reflection luminance b-Lamb from the memory 28, and measures the luminance of the display 16a. The surface reflection luminance a-Lamb is added to the result, the surface reflection luminance b-Lamb is added to the luminance measurement result of the display 16b, and the added luminance is set as the maximum luminance Lmax and the minimum luminance Lmin of the display 16.
[0035]
As described above, the system 10 in the illustrated example displays an image with DICOM gradation. In DICOM, display brightness measurement is basically based on the surface reflection brightness L of the display. _amb It is stipulated to be performed in a state that includes The measurement result by the telephoto luminance meter 30 is the surface reflection luminance L _amb In contrast, the measurement result by the contact-type luminance meter 32 is the surface reflection luminance L. _amb Not included.
On the other hand, the telephoto-type luminance meter 30 can perform extremely high-accuracy luminance measurement, but is expensive and time-consuming. On the other hand, the contact-type luminance meter 32 is less accurate than the telephoto-type luminance meter 30, but has an advantage that it can be measured easily and inexpensively.
Therefore, such a surface reflection luminance L _amb As a result of having a luminance measurement result correction means using the tone correction according to the DICOM standard, it is possible to easily perform gradation correction using a contact-type luminance meter, and as a result, QC was performed on a daily basis. The display 16 can stably display an appropriate medical image.
[0036]
Next, the QC tool 24 selects the smaller one as the luminance min-Lmax from the measurement results of the maximum luminance of the display 16a and the display 16b, and further selects the larger one as the luminance max-Lmin from the measurement result of the same minimum luminance. Then, a luminance range Lco common to both displays is obtained.
As an example, when the measurement results of the maximum and minimum luminances are those shown in FIG. 2, the larger minimum luminance a-Lmin of the minimum luminances Lmin is set as the luminance max-Lmin, and the maximum luminance Lmax is The smaller maximum luminance b-Lmax is set as the luminance min-Lmax, and the luminance range Lco is common to both displays.
When there are three or more displays, the smallest value among the maximum luminances of all the displays is selected as the luminance min-Lmax. Similarly, the smallest value among the minimum luminances of all the displays is selected. A luminance range Lco that is common to all displays is obtained by selecting the luminance max-Lmin.
[0037]
Next, the QC tool 24 uses the display device 12 (display 16a after gradation correction) in the luminance range Lco from the luminance max-Lmin (minimum luminance a-Lmin) to the luminance min-Lmax (maximum luminance b-Lmax). And a luminance dynamic range that is a display luminance range of 16b) is set.
[0038]
The method for setting the luminance dynamic range is not particularly limited, and various methods can be used.
For example, a method of automatically setting the luminance range Lco from the luminance max-Lmin to the luminance min-Lmax, which is the widest range, as the luminance dynamic range is preferably exemplified. In addition, a method of displaying the luminance max-Lmin and the luminance min-Lmax on the display of the operation unit 26, prompting the user to select, and setting the region selected from the luminance range Lco as the luminance dynamic range is also preferable.
Alternatively, the lower limit of the luminance dynamic range may be automatically set by the luminance max-Lmin, the luminance min-Lmax may be displayed, and the user may select only the upper limit of the luminance dynamic range (or vice versa). Furthermore, the luminance max-Lmin to the luminance min-Lmax are set to 100%, a predetermined percentage point is calculated corresponding to a predetermined range (for example, a range of 90%, etc.), and the interval is automatically set as the luminance dynamic range. In this case, the predetermined range and the predetermined percentage point may be arbitrarily set.
[0039]
In the display system 10, any one of these methods, preferably a method of automatically setting the luminance range Lco as the luminance dynamic range, or displaying the luminance max-Lmin and luminance min-Lmax to select / The setting method may be fixedly set.
Here, the wider the luminance dynamic range is, the wider the dynamic range of display by the display 16 is, but the lower the gradation resolution is. Further, the lower maximum luminance is advantageous in terms of the life of the display 16. Furthermore, the preferable luminance range may vary depending on the installation environment of the display device 12 or the like.
Accordingly, it is preferable to be able to select the setting method of each luminance dynamic range by a method such as mode setting, and in particular, at least two methods exemplified as preferable modes in the fixed setting can be selected. Is preferable.
[0040]
When the luminance dynamic range is set in this way, the QC tool 24 uses the luminance dynamic range to perform the gradation correction of the display 16, that is, the gradation characteristic of the image display by each display 16 becomes the DICOM gradation. Rewrite (calibrate) the gradation correction LUT.
This gradation correction may be performed by a known method corresponding to DICOM gradation. As an example, the QC tool 24 converts image data corresponding to DICOM gradation (GSDF) during a set luminance dynamic range. According to this, the tone correction LUT of the tone correction unit 20a of the display 16a and the tone correction LUT of the tone correction unit 20b of the display 16b are rewritten accordingly.
[0041]
Here, in the present invention, with respect to a display in which full-bit image data is allocated to a certain luminance dynamic range before gradation correction, the characteristics of other displays (that is, the luminance range Lco) are changed. Accordingly, it is necessary to set a luminance dynamic range narrower than the previous luminance dynamic range and allocate image data.
Therefore, in some cases, in order to display an appropriate image, a gradation display function higher than the supplied original image data R is required, and in this case, the gradation resolution of the display 16 is set to the original resolution. It is necessary to make it higher than the gradation resolution (number of bits) of the image data R.
[0042]
In order to cope with this, when the display 16 is a display having sub-pixels, the gradation may be increased by dispersing image data in each sub-pixel.
For example, if the display is a monochrome display of a color display, it has three subpixels. In this case, if the original image data R is 8 bits (256 gradations), 756 gradations (corresponding to 9.5 bits) are obtained by distributing the image data to each subpixel. Can be expressed.
[0043]
When the display 16 is an LCD, it is also possible to use a so-called time-modulated multi-gradation expression method in which gradation is controlled by changing the display period per unit time by time-division driving.
[0044]
Here, the multi-gradation expression method by time modulation includes a pulse width gradation control (PWM) method and a frame thinning gradation control (FRC: Frame Rate).
Control) method.
In PWM, by changing the voltage application time for each gradation level, an on / off waveform is added to the liquid crystal for each line within one frame for the time corresponding to the gradation data, thereby realizing a halftone. It is a method. On the other hand, FRC is a method of realizing halftone by applying an afterimage of liquid crystal by turning on / off a voltage in accordance with gradation data for each frame. Any of these methods is a method of expressing multiple gradations using an off-screen memory.
[0045]
For example, assuming that the display frequency is 60 Hz and the original image data R has an 8-bit gradation, the following is obtained.
In the PWM method, halftones can be expressed by controlling the 15 cycles so that a gradation that is one gradation lower than the original image data R is displayed. If such a gradation change is applied every 15 cycles, 2 ⁸ × 4 = 2 ¹⁰ That is, it becomes possible to express 10-bit gradation.
In the FRC system, a total of four screen memories including a display memory and an off-screen memory are prepared. Of these, assuming that one screen displays a gradation one gradation lower than the original data, and this is displayed in order every 1/60 second, a halftone can be expressed. If such a gradation change is given to each surface, 2 ⁸ × 4 = 2 ¹⁰ That is, it becomes possible to express 10-bit gradation.
Regarding the PWM method and the FRC method, for example, the description in the specification of Japanese Patent Application No. 2002-332459 (name of the invention “image transfer device”) according to the present applicant can be referred to.
[0046]
As described above, in a multi-display system, all displays need to display images with the same gradation characteristics. Conventionally, gradation correction is performed only in accordance with the maximum luminance of each display, but this method is suitable for a method of setting gradation characteristics according to the luminance dynamic range, such as DICOM gradation. For example, when an image is displayed with DICOM gradation, the display gradation is different between adjacent displays.
In contrast, the present invention measures the maximum luminance and the minimum luminance of all the displays of the multi-display system, sets a luminance dynamic range from a luminance range common to all the displays, and uses this to perform gradation correction. According to the above, it is possible to display an image with the same gradation characteristics, for example, the same DICOM gradation on all displays. In particular, by correcting the surface reflection luminance according to the luminance meter to be used, it is possible to perform an appropriate gradation correction based on DICOM regardless of the luminance meter, and with a suitably quality-controlled display, Appropriate medical images can be displayed stably.
[0047]
The tone correction method and program according to the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements and modifications may be made without departing from the spirit of the present invention. Of course.
For example, in the above examples, the present invention is used in a medical multi-display system. However, the present invention is not limited to this, and any display system having a plurality of displays may be used for medical or non-medical use. It can be used for display systems of various configurations. Also, the corresponding gradation characteristics are not limited to DICOM gradation, and can be used for various gradation characteristics that require gradation correction according to the luminance dynamic range.
[0048]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, in a multi-display system having a plurality of displays, all the displays have the same (luminance) gradation characteristics, for example, the same DICOM, depending on various installation environments. The image can be displayed with gradation, and it can be used for displaying medical images mainly to display medical images with the same display gradation on all displays of the multi-display system for accurate diagnosis. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an example of an image display system that implements a gradation correction method of the present invention.
FIG. 2 is a graph for explaining a gradation correction method of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 (Image display) system
12 Display device
14 Gradation correction means
16 display
18 Driver
20 Gradation correction part
22 Control unit
24 QC Tool
26 Operating means
28 memory
30 Telephotometer
32 Contact luminance meter

Claims

When performing gradation correction of the display in a display device having a plurality of displays,
The minimum and maximum brightness of each display is measured, and max-minimum brightness, which is the highest brightness among the minimum brightness of all displays, and min-maximum brightness, which is the lowest brightness among the maximum brightness of all displays. The gradation correction method is characterized in that a luminance dynamic range is set between max-minimum luminance and min-maximum luminance, and gradation correction of the display is performed using the luminance dynamic range.

The luminance dynamic range is from max-minimum luminance to min-maximum luminance, or the min-maximum luminance and max-minimum luminance are output, and the luminance range selected within this range is defined as the luminance dynamic range. The gradation correction method according to claim 1.

The surface reflection luminance of each display is measured, and when the luminance meter is a contact luminance meter, the surface reflection luminance is added to the measurement result to obtain the minimum luminance and the maximum luminance. The gradation correction method described.

A program for performing gradation correction of the display in a display device having a plurality of displays,
Displaying a test pattern for measuring maximum brightness and a test pattern for measuring minimum brightness on the plurality of displays;
Inputting measurement results of maximum luminance and minimum luminance of the plurality of displays;
Selecting max-minimum brightness, which is the highest minimum brightness, and min-maximum brightness, which is the lowest maximum brightness, from all the input minimum brightness and maximum brightness;
Automatically selecting a luminance dynamic range between the max-minimum luminance and min-maximum luminance, or selecting a luminance dynamic range between the max-minimum luminance and min-maximum luminance;
And a step of performing a gradation correction calculation for each display to which the maximum luminance and the minimum luminance are input, using the luminance dynamic range.

Furthermore, the program of Claim 4 which implement | achieves the step which updates the gradation correction means of each display into which the said maximum brightness | luminance and minimum brightness | luminance were input according to the calculation result of the said gradation correction | amendment.