JP2019133007A - 医用画像生成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示装置側の画質設定機能による設定を考慮した画像信号を表示装置に出力することができる医用画像生成装置を提供する。【解決手段】画質に関する要素（コントラスト比等）についての設定機能を有する医療用外部ディスプレイ２００（外部表示装置）と接続可能な医用画像生成装置１００であって、医用画像を生成する画像生成部１０１と、接続された医療用外部ディスプレイ２００から、要素についての設定を示す画質情報を受信し、画質情報に基づいて、医用画像に対して要素に関する調整を行い調整画像を生成するコントラスト調整部１０３（画質調整部）と、医療用外部ディスプレイ２００に対して調整画像の画像信号を出力する画像信号出力部１０５と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、医療用の画像を生成して出力し、外部の表示装置に表示させる医用画像生成装置に関する。

例えば超音波診断装置等、医療用の画像（以下、医用画像）を生成する装置であって、生成した医用画像を表示装置に表示させることができる医用画像生成装置が知られている。表示装置に表示された医用画像を医師が見て診断を行う場合、正確な診断のためには、表示装置において医用画像の表示が正しく行われる必要がある。特に色や階調を正しく表示させることは重要である。

表示装置に色や階調を正しく表示させる技術の一例として、特許文献１には、階調特性曲線に従う目標輝度を算出し、階調画像を表示装置に表示させて輝度計により輝度値を計測し、計測した計測輝度のＲＧＢ値と目標輝度を与える画像のＲＧＢ値とが一致するように白色輝度と黒色輝度を調整することで、出力階調値に対応したルックアップテーブルを完成させ、表示装置への画像表示時には当該ルックアップテーブルを反映させた階調補正を行う階調補正方法が開示されている。

特開２０１１−１５４１１０号公報

ところで、表示装置の中には、画質に関する要素（コントラスト比、輝度等）について、例えばユーザーの操作等に基づいて設定できる機能を有するものがある。このような表示装置を用いた場合、例えば特許文献１に開示された技術によって、医用画像生成装置が表示装置に対して好適な階調補正を行った画像信号を出力したとしても、表示装置が正しい色の画像を表示できないことがある。これは、医用画像生成装置側において階調補正が行われた後に表示装置側でコントラスト等の設定が変更されると、画像信号のＲＧＢ比が所望の値からずれてしまうからである。

このような事情から、表示装置側の画質設定機能による設定を考慮した画像信号を表示装置に出力することができる医用画像生成装置が要望されている。

本発明は、表示装置側の画質設定機能による設定を考慮した画像信号を表示装置に出力することができる医用画像生成装置を提供することを目的とする。

本発明の医用画像生成装置は、画質に関する要素についての設定機能を有する外部表示装置と接続可能な医用画像生成装置であって、医用画像を生成する画像生成部と、接続された前記外部表示装置から、前記要素についての設定を示す画質情報を受信し、前記画質情報に基づいて、前記医用画像に対して前記要素に関する調整を行い調整画像を生成する画質調整部と、前記外部表示装置に対して前記調整画像の画像信号を出力する画像信号出力部と、を有する。

本発明によれば、表示装置側の画質設定機能による設定を考慮した画像信号を表示装置に出力することができる。

本発明の実施の形態に係る医用画像生成装置の構成を説明するための図 医用画像生成装置の処理について説明するためのフローチャート

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。ただし、発明の範囲は図示した例に限定されない。なお、以下の説明において、同一の機能および構成を有するものについては、同一の符号を付し、その説明を省略する。

図１は、本発明の実施の形態に係る医用画像生成装置について説明するための図である。

医用画像生成装置１００は、医用画像の生成と補正とを行う装置である。医用画像生成装置１００が生成する医用画像の例としては、例えば、超音波診断画像、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）画像、ＣＴ（Computed Tomography）画像、内視鏡画像等が挙げられる。医用画像生成装置１００は、ケーブル３００を介して医療用外部ディスプレイ２００と接続されうる。また、医用画像生成装置１００が行う医用画像の補正についての詳細は後述する。

医療用外部ディスプレイ２００は、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等の表示装置であって、医用画像生成装置１００とは独立した外部の構成である。医療用外部ディスプレイ２００側は、本発明の外部表示装置の一例である。医療用外部ディスプレイ２００は、医用画像生成装置１００とケーブル３００を介して接続されると、自らの表示性能に関する情報を医用画像生成装置１００に送信する。表示性能に関する情報（以下、表示性能情報）には、例えば医療用外部ディスプレイ２００が対応可能（表示可能）な周波数および解像度等に関する情報が含まれうる。そして、医療用外部ディスプレイ２００から表示性能情報を受信した医用画像生成装置１００は、医療用外部ディスプレイ２００の表示性能に対応した画像信号を生成して出力する。これにより、医療用外部ディスプレイ２００は、医用画像生成装置１００が生成した医用画像を表示することができる。

表示性能情報の具体例としては、例えばＥＤＩＤ（Extended Display Identification Data）情報が挙げられる。ＥＤＩＤ情報は、ＤＤＣ（Display Data Channel）方式の通信によって送信される。ＥＤＩＤおよびＤＤＣは、ＶＥＳＡ（Video Electronics Standards Association）によって制定された規格である。

また、医療用外部ディスプレイ２００は、医療用外部ディスプレイ２００の画質に関する要素毎に任意の設定を行うことができる画質設定機能を有する。画質に関する要素とは、例えば、コントラスト比、輝度、色温度等である。画質設定機能における各要素の設定は、例えば医療用外部ディスプレイ２００に設けられたボタン等の操作部（図示せず）がユーザーによって操作された場合に、その操作に基づいて行われればよい。なお、以下の説明においては、簡単のため、医療用外部ディスプレイ２００が画質設定機能として、コントラスト比の設定機能のみを有する場合について説明を行う。

医療用外部ディスプレイ２００は、上記表示性能情報とともに、画質設定機能において設定されたコントラスト比に関する情報（以下、コントラスト情報）を医用画像生成装置１００に対して送信する。このコントラスト情報は、例えば上記ＥＤＩＤ情報に含まれる、あるいはＥＤＩＤ情報と同時に送信されればよい。なお、コントラスト情報は、本発明の画質情報の一例である。

ケーブル３００は、医用画像生成装置１００と医療用外部ディスプレイ２００とを接続する。ケーブル３００は、複数の信号の送受信を行う。ケーブル３００は、複数の信号の送受信を行うために信号毎に独立した複数の信号線を有していてもよいし、１本の信号線で複数の信号の送受信を行うようにしてもよい。

次に、医用画像生成装置１００の構成について説明する。図１に示すように、医用画像生成装置１００は、画像生成部１０１、接続検出部１０２、コントラスト調整部１０３、画像補正部１０４、画像信号出力部１０５、記憶部１０６、入出力端子１０７を有する。

画像生成部１０１は、医用画像を生成する。画像生成部１０１が生成する医用画像は、例えばＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and COmmunications in Medicine）等の規格に準拠した画像であってもよい。

接続検出部１０２は、医用画像生成装置１００がケーブル３００を介して医療用外部ディスプレイ２００と接続されたか否かを検出する。接続検出部１０２は、医療用外部ディスプレイ２００から表示性能情報を受信したとき、医療用外部ディスプレイ２００が接続されたことを検出する。

コントラスト調整部１０３は、医療用外部ディスプレイ２００から受信したコントラスト情報に基づいて、画像生成部１０１が生成した医用画像に対してコントラスト調整処理を行う。コントラスト調整部１０３は、例えば画像生成部１０１が生成した医用画像に、上記受信したコントラスト情報により指定されたコントラスト比を乗算することにより、コントラスト調整処理を行えばよい。

なお、接続検出部１０２によって、医療用外部ディスプレイ２００が医用画像生成装置１００に接続されたことが検出されたとき、最初に受信されたコントラスト情報は、コントラスト設定情報として後述する記憶部１０６に記憶される。このコントラスト設定情報は、医療用外部ディスプレイ２００が医用画像生成装置１００から取り外される前に医用画像生成装置１００から医療用外部ディスプレイ２００へ送信され、医療用外部ディスプレイ２００のコントラスト比の設定値を元に（医用画像生成装置１００に接続される前の状態に）戻すために使用される。

また、コントラスト調整部１０３は、医療用外部ディスプレイ２００が医用画像生成装置１００に接続されたとき、医療用外部ディスプレイ２００に対してコントラスト比の設定値をリセットさせる信号を出力する。コントラスト比の設定値をリセットさせる信号（以下、リセット信号）とは、医療用外部ディスプレイ２００におけるコントラスト比の設定値を初期値まで戻させる指示を含む制御信号である。なお、本発明において、医療用外部ディスプレイ２００におけるコントラスト比の設定値の初期値とは、医療用外部ディスプレイ２００に入力された画像信号（入力信号）と、医療用外部ディスプレイ２００に表示する信号（出力信号）との比が１：１となる設定値を意味する。換言すれば、リセット信号とは、医療用外部ディスプレイ２００側でのコントラスト比の設定値にかかわらず、入力された画像信号が有するコントラスト比の通りに表示を行わせるように医療用外部ディスプレイ２００を設定するための信号である。リセット信号は、本発明の制御信号の一例である。

画像補正部１０４は、コントラスト調整部１０３によりコントラスト調整処理が行われた医用画像（以下、調整画像と称する）に対して色や階調を補正するための補正処理を行う。画像補正部１０４が行う補正処理の詳細な方法については、本発明では特に限定しない。一例として、画像補正部１０４は、例えば入力された調整画像に対して、入力画像より多ビットのルックアップテーブルを用いて多階調化を行った後、医療用外部ディスプレイ２００に対応した表示性能の画像信号を抽出することで補正処理を行えばよい。医療用外部ディスプレイ２００に対応した表示性能の画像信号を抽出する際には、医療用外部ディスプレイ２００から受信した表示性能情報が用いられる。この補正処理により入力された画像の色再現性や階調特性を向上させることができる。画像生成部１０１が生成した医用画像（およびコントラスト調整部１０３がコントラスト調整処理を行った調整画像）は例えば８ビット、ルックアップテーブルは例えば１０ビットとすればよい。

画像補正部１０４の補正処理において用いられるルックアップテーブルは、医療用外部ディスプレイ２００に対応したルックアップテーブルである。医療用外部ディスプレイ２００に対応したルックアップテーブルは、例えば、医療用外部ディスプレイ２００の画面をカメラ（図示せず）等により実際に撮影することで作成されればよい。あるいは、医療用外部ディスプレイ２００に対応したルックアップテーブルが記憶部１０６等に予め記憶されていてもよい。

画像信号出力部１０５は、入出力端子１０７および入出力端子１０７に接続されたケーブル３００を介して、画像補正部１０４において補正処理が行われた画像（以下、補正画像）の画像信号を、医療用外部ディスプレイ２００に出力する。これにより、医療用外部ディスプレイ２００には、医療用外部ディスプレイ２００に合わせて調整および補正された補正画像が入力され、医療用外部ディスプレイ２００は好適に画像表示を行うことができる。

また、画像信号出力部１０５は、医用画像生成装置１００に接続された医療用外部ディスプレイ２００が取り外されることが検出された場合、取り外しの前に記憶部１０６に記憶されたコントラスト設定情報を医療用外部ディスプレイ２００に対して出力する。コントラスト設定情報とは、上記したように、医療用外部ディスプレイ２００が医用画像生成装置１００に接続されたことが検出されたとき、最初に受信されたコントラスト情報である。これにより、医用画像生成装置１００から取り外された医療用外部ディスプレイ２００のコントラスト比の設定値を、医用画像生成装置１００に接続される前の値に戻すことができる。なお、画像信号出力部１０５は、例えばユーザーがディスプレイ２００を取り外す前に所定の操作を行った場合に、医療用外部ディスプレイ２００が取り外されることを検出すればよい。所定の操作とは、例えば図示しない操作部に対するボタンの長押しや複数ボタンの同時押し等、あらかじめ割り当てられた操作である。

記憶部１０６は、上記したように、コントラスト調整部１０３が医療用外部ディスプレイ２００から最初に受信したコントラスト情報をコントラスト設定情報として記憶する。また、記憶部１０６は、医療用外部ディスプレイ２００に対応したルックアップテーブルを記憶しておき、必要に応じて当該ルックアップテーブルを画像補正部１０４に出力する。

入出力端子１０７は、ケーブル３００を接続しうる端子である。

以上説明したように、医用画像生成装置１００は、医療用外部ディスプレイ２００側で行われたコントラスト比の設定値に基づいて、生成した医用画像のコントラスト比を調整し、コントラスト調整処理を行った後に色再現性や階調特性を向上させる補正処理を行う。この際、医用画像生成装置１００は、医療用外部ディスプレイ２００に対して、医療用外部ディスプレイ２００側でのコントラスト比の設定値にかかわらず入力された画像信号が有するコントラスト比の通りに表示を行わせるリセット信号を出力する。このため、医用画像生成装置１００は、医療用外部ディスプレイ２００側で行われたコントラスト比の設定値を反映し、かつ色再現性や階調特性が好適に補正された画像信号を医療用外部ディスプレイ２００に対して出力することができる。これにより、医療用外部ディスプレイ２００には、医療用外部ディスプレイ２００に合わせて調整および補正された補正画像が入力されるので、正しい色や階調の画像表示を医療用外部ディスプレイ２００に行わせることができる。

次に、医用画像生成装置１００の処理について詳細に説明する。図２は、医用画像生成装置１００の処理について説明するためのフローチャートである。

ステップＳ１において、接続検出部１０２は、医療用外部ディスプレイ２００がケーブル３００（図１参照）を介して医用画像生成装置１００に接続されたか否かを検出する。医療用外部ディスプレイ２００が接続されたことを検出した場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、処理はステップＳ２に進み、そうでない場合（ステップＳ１：ＮＯ）、ステップＳ１が繰り返される。

ステップＳ２において、コントラスト調整部１０３は、医療用外部ディスプレイ２００からコントラスト情報を受信する。コントラスト情報とは、上記説明したように、医療用外部ディスプレイ２００の画質設定機能において設定されたコントラスト比に関する情報である。

なお、図２には図示を省略するが、コントラスト調整部１０３は、ステップＳ１において医療用外部ディスプレイ２００の接続が検出された直後に、医療用外部ディスプレイ２００から最初に受信したコントラスト情報をコントラスト設定情報として記憶部１０６（図１参照）に記憶させる。

ステップＳ３において、コントラスト調整部１０３は、医療用外部ディスプレイ２００に対して、リセット信号を送信する。リセット信号とは、上記説明したように、医療用外部ディスプレイ２００側でのコントラスト比の設定値にかかわらず、入力された画像信号が有するコントラスト比の通りに表示を行わせるように医療用外部ディスプレイ２００を設定するための信号である。

ステップＳ４において、コントラスト調整部１０３は、受信したコントラスト情報に基づき、画像生成部１０１（図１参照）が生成した医用画像に対してコントラスト調整処理を行い、調整画像を生成する。

ステップＳ５において、画像補正部１０４はコントラスト調整処理が行われた調整画像に対して、医療用外部ディスプレイ２００に対応したルックアップテーブルを用いて補正処理を行い、補正画像を生成する。

ステップＳ６において、入出力端子１０７は、画像補正部１０４が生成した補正画像の画像信号を医療用外部ディスプレイ２００に対して出力する。

＜作用・効果＞
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る医用画像生成装置１００は、画質に関する要素（コントラスト比等）についての設定機能を有する医療用外部ディスプレイ２００（外部表示装置）と接続可能な医用画像生成装置１００であって、医用画像を生成する画像生成部１０１と、接続された医療用外部ディスプレイ２００から、要素についての設定を示す画質情報を受信し、画質情報に基づいて、医用画像に対して要素に関する調整を行い調整画像を生成するコントラスト調整部１０３（画質調整部）と、医療用外部ディスプレイ２００に対して調整画像の画像信号を出力する画像信号出力部１０５と、を有する。

また、画像信号出力部１０５は、補正画像を出力する前に、医療用外部ディスプレイ２００に対して、コントラスト比についての設定を初期値に戻し、出力した画像信号の通りに表示を行わせるよう医療用外部ディスプレイ２００を制御するリセット信号を出力する。

このような構成により、医用画像生成装置１００は、医療用外部ディスプレイ２００側でコントラスト比の設定が行われている場合でも、医療用外部ディスプレイ２００に正しい色の画像を表示させることができる。

＜変形例＞
上記説明した実施の形態において、医療用外部ディスプレイ２００側で設定可能な画質に関する要素として、コントラスト比のみを用いる場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、他の要素、例えば輝度やＲＧＢ各色の信号レベル等が設定可能であってもよい。この場合、医用画像生成装置１００は、それぞれの要素に対応した調整部を有し、医療用外部ディスプレイ２００からそれぞれの要素の設定値を受信して適宜調整を行うようにすればよい。

また、上記説明した実施の形態では、医用画像生成装置１００が表示を行う装置を有していない構成について説明したが、本発明はこれに限定されず、医用画像生成装置１００が内蔵ディスプレイを有していてもよい。この場合、医用画像生成装置１００は、内蔵ディスプレイのコントラスト比や輝度等をユーザーが設定するための操作部を有し、操作部に対するユーザーの操作に基づいて内蔵ディスプレイのコントラスト比や輝度等を調整してもよい。また、この場合、コントラスト調整部１０３は、ユーザーの操作に基づいて内蔵ディスプレイのコントラスト比を調整するとともに、医療用外部ディスプレイ２００側に出力するための調整画像をユーザーの操作に基づいて調整するようにしてもよい。換言すれば、ユーザーが内蔵ディスプレイのコントラスト比を設定したとき、医療用外部ディスプレイ２００側に表示される画像のコントラスト比が内蔵ディスプレイに表示される画像と同様に調整されるようにしてもよい。このような構成により、医用画像生成装置１００は、ユーザーの設定により調整された内蔵ディスプレイと同様のコントラスト比での表示を医療用外部ディスプレイ装置２００に行わせることができるので、好適である。

さらに、画像信号出力部１０５は、コントラスト調整部１０３において調整されたコントラスト比の調整度合いを医療用外部ディスプレイ２００側に表示させるための調整度合い表示信号を画像信号とともに出力するようにしてもよい。この調整度合い表示信号は、医療用外部ディスプレイ２００が受信したとき、画像と同時に（例えば画像と重畳して）画面に表示させるための信号である。このような構成により、その時点での医療用外部ディスプレイ２００のコントラスト比の調整度合いをユーザーに一目で認識させることができる。このため、例えばユーザーは医療用外部ディスプレイ２００を見ながら医用画像生成装置１００の操作部を介してコントラスト比の設定を行うことができるので、医用画像生成装置１００の使い勝手が向上する。

本発明は、医用画像を生成して外部の表示装置に出力する医用画像生成装置に適用することができる。

１００ 医用画像生成装置
１０１ 画像生成部
１０２ 接続検出部
１０３ コントラスト調整部
１０４ 画像補正部
１０５ 画像信号出力部
１０６ 記憶部
１０７ 入出力端子
２００ 医療用外部ディスプレイ
３００ ケーブル

Claims (7)

1. 画質に関する要素についての設定機能を有する外部表示装置と接続可能な医用画像生成装置であって、
   医用画像を生成する画像生成部と、
   接続された前記外部表示装置から、前記要素についての設定を示す画質情報を受信し、前記画質情報に基づいて、前記医用画像に対して前記要素に関する調整を行い調整画像を生成する画質調整部と、
   前記外部表示装置に対して前記調整画像の画像信号を出力する画像信号出力部と、
   を有する医用画像生成装置。
2. 前記調整画像を用いて、前記外部表示装置に対応した色補正および／または階調補正を行い補正画像を生成する画像補正部、
   をさらに有し、
   前記画像信号出力部は、前記外部表示装置に対して前記補正画像の画像信号を出力する、
   請求項１に記載の医用画像生成装置。
3. 前記画質に関する要素は、少なくともコントラスト比を含み、
   前記画質調整部は、前記医用画像に対してコントラスト比の調整を行い前記調整画像を生成する、
   請求項１または２に記載の医用画像生成装置。
4. 前記画像信号出力部は、前記補正画像を出力する前に、前記外部表示装置に対して、前記要素についての設定を初期値に戻し、前記画像信号の通りに表示を行わせるよう前記外部表示装置を制御する制御信号を出力する、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の医用画像生成装置。
5. 前記医用画像生成装置に前記外部表示装置が接続されたことを検出する接続検出部と、
   前記医用画像生成装置に前記外部表示装置が接続されたことが検出されたとき、前記外部表示装置から最初に受信した画質情報を画質設定情報として記憶する記憶部と、
   をさらに有し、
   前記画像信号出力部は、前記外部表示装置が取り外される前に、前記画質設定情報を前記外部表示装置に対して出力する、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の医用画像生成装置。
6. 前記画質調整部は、ユーザーの操作に基づいて、前記医用画像に対する前記要素の調整を行う、
   請求項１から５に記載の医用画像生成装置。
7. 前記画像信号出力部は、前記画像信号とともに、前記画質調整部における調整の度合いを前記外部表示装置に表示させる調整度合い表示信号を前記外部表示装置に対して出力する、
   請求項６に記載の医用画像生成装置。

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