JP5029022B2

JP5029022B2 - Calibration method, calibration system, and calibration program

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Publication number: JP5029022B2
Application number: JP2007005826A
Authority: JP
Inventors: 正行中澤
Original assignee: Konica Minolta Medical and Graphic Inc
Current assignee: Konica Minolta Medical and Graphic Inc
Priority date: 2007-01-15
Filing date: 2007-01-15
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2027-01-15
Also published as: JP2008168044A

Description

本発明は、キャリブレーション方法、キャリブレーションシステム及びキャリブレーションプログラムに係り、特に、医用画像を表示するための画像表示装置のキャリブレーション方法、キャリブレーションシステム及びキャリブレーションプログラムに関する。 The present invention relates to a calibration method, a calibration system, and a calibration program, and more particularly to a calibration method, a calibration system, and a calibration program for an image display device for displaying a medical image.

従来、Ｘ線診断装置、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging磁気共鳴映像法）診断装置、各種ＣＴ（Computed Tomographyコンピュータ断層撮影）装置などの医療用診断装置で撮影された診断画像は、通常、Ｘ線フィルムやその他のフィルム感光材料など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。この診断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観察用の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、病変箇所の有無等の診断が行われていた。
しかし、各種医療用診断・計測装置では、撮影・計測した画像を観察するためのモニタとして、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイやＬＣＤ（Liquid Crystal Display液晶ディスプレイ）等のカラー表示ディスプレイが接続されており、これらの表示画面に出力された画像により、診断あるいはフィルム出力前の診断画像の確認、調整や画像処理等が行われている。 Conventionally, diagnostic images taken with medical diagnostic apparatuses such as X-ray diagnostic apparatuses, MRI (Magnetic Resonance Imaging) diagnostic apparatuses, and various CT (Computed Tomography computed tomography) apparatuses are usually X-ray film and It is recorded on a light transmissive image recording film such as another film photosensitive material and reproduced as a light transmissive image. The film on which the diagnostic image was reproduced was set in an observation device called a Schaukasten, and was observed in a state of being irradiated with light from the back, and the presence or absence of a lesion site was diagnosed.
However, color diagnostic displays such as CRT (Cathode Ray Tube) displays and LCD (Liquid Crystal Display liquid crystal displays) are connected as monitors for observing captured and measured images in various medical diagnostic / measurement devices. The diagnosis output before diagnosis or film output, adjustment, image processing, and the like are performed based on the images output on these display screens.

また、近年、医用画像のデジタル化に伴いモニタ診断が普及しつつある。
このようなモニタ診断に用いるモニタは所定の画質が保たれている必要があり、特にモノクロ画像を表示する際には、その階調特性が医療画像情報分野における規格の１つであるＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communications in Medicine）Ｐａｒｔ１４ＧＳＤＦ（Grayscale Standard Display Function）に準拠していることが望ましい。
また、モニタ診断には、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）モニタ等に比べて小型で消費電力が少なく、鮮鋭性が高いという利点から液晶モニタが使用されるようになってきている。しかしながら、液晶モニタは、バックライトの輝度変化や液晶パネルの特性変化などにより、表示特性が変動しやすいという問題が見られた。 In recent years, monitor diagnosis has become widespread with the digitization of medical images.
A monitor used for such a monitor diagnosis needs to maintain a predetermined image quality. Especially when displaying a monochrome image, the gradation characteristic is DICOM (Digital) which is one of the standards in the medical image information field. Imaging and Communications in Medicine (Part 14) It is desirable to comply with GSDF (Grayscale Standard Display Function).
For monitor diagnosis, a liquid crystal monitor has come to be used because of its advantages that it is smaller, consumes less power and has higher sharpness than a CRT (Cathode Ray Tube) monitor or the like. However, there has been a problem that the display characteristics of the liquid crystal monitor tend to fluctuate due to changes in the luminance of the backlight and the characteristics of the liquid crystal panel.

そこで、このような問題を解決するため、モニタの最高輝度、最低輝度、ガンマカーブ及び色度をセンサを用いて厳密に設定する、いわゆるキャリブレーションが行われており、その運用に関しては一定の規格も確立されつつある（例えば、非特許文献１及び２参照）。
医用画像では、診断精度をあげるため画像キャリブレーションを正確に行う必要があり、キャリブレーション点数を多くするなどの手法が用いられている。また、キャリブレーションを行う際に、ＣＲ、ＣＴ、及び内視鏡画像等の用途に応じたキャリブレーションモードを選択する等の機能が付加されている。
医用画像表示用モニタの品質管理に関するガイドライン American Association of Physicists in Medicine, Task Group 18 Therefore, in order to solve such problems, so-called calibration is performed in which the maximum brightness, the minimum brightness, the gamma curve and the chromaticity of the monitor are strictly set by using a sensor. (See, for example, Non-Patent Documents 1 and 2).
For medical images, it is necessary to perform image calibration accurately in order to improve diagnostic accuracy, and techniques such as increasing the number of calibration points are used. In addition, when performing calibration, a function of selecting a calibration mode according to applications such as CR, CT, and endoscopic images is added.
Guidelines for quality control of medical image display monitors American Association of Physicists in Medicine, Task Group 18

しかしながら、用途に応じてキャリブレーションを選択する方式では正確な画像表示ができず診断精度が低下するという問題を有している。また、診断精度を上げるためキャリブレーション点数を多くしすぎとキャリブレーション自体に時間がかかり過ぎてしまい非効率となるという問題を有している。 However, the method of selecting calibration according to the application has a problem that accurate image display cannot be performed and diagnostic accuracy is lowered. In addition, if the number of calibration points is increased too much in order to improve the diagnostic accuracy, the calibration itself takes too much time and becomes inefficient.

本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、医用画像表示用モニタのキャリブレーションを効率的に精度良く行う医用画像表示用モニタのキャリブレーション方法、キャリブレーションシステム及びキャリブレーションプログラムを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above points, and provides a calibration method, calibration system, and calibration program for a medical image display monitor that efficiently and accurately calibrate the medical image display monitor. It is for the purpose.

前記目的を達成するために、請求項１に記載のキャリブレーション方法は、
画像処理装置によって実行されるキャリブレーション方法であって、
医用画像を表示するための画像表示装置に表示されたテストパターンの表示特性の合否判断を行う表示特性検査工程と、
前記表示特性検査工程の合否判断に応じて表示されるキャリブレーション点数の候補群より選択された所要の点数を選択するキャリブレーション点数選択工程と、
前記キャリブレーション点数選択工程により決定された前記キャリブレーション点数分の測定回数でテストパターンの表示特性を測定して変換則を算出する変換則算出工程と、
を含み、
前記キャリブレーション点数は、コントラスト応答の悪い範囲でのキャリブレーション点数が、他の範囲でのキャリブレーション点数よりも多くなるように設定されていることを特徴とする。
ここで、「キャリブレーション点数」とは、テストパターンを表示させて輝度を測定する際の、輝度の異なるテストパターンの数であり、テストパターンを表示させるための異なるＲＧＢ値の組合せ数である。
また、「コントラスト応答の悪い範囲」とは、コントラスト応答の評価値の標準値に対する偏差が大きい輝度範囲をいう。 In order to achieve the object, the calibration method according to claim 1 comprises:
A calibration method executed by an image processing apparatus,
A display characteristic inspection process for determining pass / fail of the display characteristics of the test pattern displayed on the image display device for displaying the medical image;
A calibration score selection step for selecting a required score selected from a calibration score candidate group displayed in accordance with the pass / fail judgment of the display characteristic inspection step;
A conversion rule calculation step of calculating a conversion rule by measuring the display characteristics of the test pattern at the number of measurements corresponding to the number of calibration points determined by the calibration point selection step;
Only including,
The number of calibration points is set such that the number of calibration points in a range where the contrast response is poor is larger than the number of calibration points in other ranges .
Here, the “number of calibration points” is the number of test patterns having different luminances when displaying the test patterns and measuring the luminance, and is the number of combinations of different RGB values for displaying the test patterns.
Further, “range with poor contrast response” refers to a luminance range in which the deviation of the contrast response evaluation value from the standard value is large.

請求項１に記載の発明によれば、キャリブレーション点数を、画像表示装置の輝度に応じて設定できるようになっている。
また、コントラスト応答の悪い範囲でのキャリブレーション点数が、他の範囲でのキャリブレーション点数より相対的に多くなるようになっている。 According to the first aspect of the present invention, the calibration score can be set according to the luminance of the image display device.
In addition, the number of calibration points in a range where the contrast response is poor is relatively larger than the number of calibration points in other ranges.

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記変換則算出工程が終了した後、自動的に前記表示特性検査工程が繰り返されることを特徴とする。 The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1,
The display characteristic inspection step is automatically repeated after the conversion rule calculation step is completed.

請求項２に記載の発明によれば、自動的に前記表示特性検査工程を再度行うようになっている。 According to the invention described in claim 2, the display characteristic inspection step is automatically performed again.

また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、
前記キャリブレーション点数は、自動的に選択されることを特徴とする。 The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2,
The number of calibration points is automatically selected.

請求項３に記載の発明によれば、表示特性検査工程の結果に応じて最適なキャリブレーション点数が自動的に選択されるようになっている。 According to the third aspect of the present invention, the optimum calibration score is automatically selected according to the result of the display characteristic inspection process.

また、請求項４に記載のキャリブレーションシステムは、
医用画像を表示するための画像表示装置と、
前記画像表示装置に表示されたテストパターンの表示特性の合否判断を行う表示特性検査手段、前記表示特性検査手段の合否判断に応じて表示されるキャリブレーション点数の候補群より所要の点数を選択するキャリブレーション点数選択手段、前記キャリブレーション点数選択手段により決定された前記キャリブレーション点数分の測定回数でテストパターンの表示特性を測定して変換則を算出する変換則算出手段、を有する画像処理装置と、
を備え、
前記キャリブレーション点数は、コントラスト応答の悪い範囲でのキャリブレーション点数が、他の範囲でのキャリブレーション点数よりも多くなるように設定されていることを特徴とする。 Further, the calibration system according to claim 4 is:
An image display device for displaying medical images;
Display characteristic inspection means for determining pass / fail of the display characteristics of the test pattern displayed on the image display device, and a required number of points is selected from a calibration score candidate group displayed according to the pass / fail determination of the display characteristic inspection means. An image processing apparatus comprising: calibration point selection means; conversion rule calculation means for calculating a conversion law by measuring display characteristics of a test pattern at the number of measurement times corresponding to the number of calibration points determined by the calibration point selection means; ,
Equipped with a,
The number of calibration points is set such that the number of calibration points in a range where the contrast response is poor is larger than the number of calibration points in other ranges .

請求項４に記載の発明によれば、キャリブレーションの点数を、モニタの輝度に応じて設定できるようになっている。
また、コントラスト応答の悪い範囲でのキャリブレーション点数が、他の範囲でのキャリブレーション点数より相対的に多くなるようになっている。 According to the fourth aspect of the present invention, the number of calibration points can be set according to the luminance of the monitor.
In addition, the number of calibration points in a range where the contrast response is poor is relatively larger than the number of calibration points in other ranges.

また、請求項５に記載のコンピュータで読み取り可能なキャリブレーションプログラムは、
コンピュータに、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像表示装置のキャリブレーション方法を実行させることを特徴とする。 A computer-readable calibration program according to claim 5 is provided:
A computer is caused to execute the calibration method for an image display device according to any one of claims 1 to 3 .

請求項５に記載の発明によれば、コンピュータに、モニタの輝度に応じてキャリブレーションの点数を設定できるようなキャリブレーション方法を実行させる。 According to the fifth aspect of the invention, the computer is caused to execute a calibration method that can set the number of calibration points according to the brightness of the monitor.

請求項１に記載の発明によれば、キャリブレーションの点数を選択できるので、測定精度と時間をユーザの都合に応じて設定することができ、過不足のない精度を最短時間で実現することが可能である。
また、コントラスト応答の悪い範囲でのキャリブレーション点数が、他の範囲でのキャリブレーション点数より相対的に多くなるようになっているため、より精度よいキャリブレーションを行うことができ、医用画像の診断性能を向上させることが可能である。 According to the first aspect of the present invention, since the number of calibration points can be selected, the measurement accuracy and time can be set according to the convenience of the user, and the accuracy without excess or deficiency can be realized in the shortest time. Is possible.
In addition, since the number of calibration points in the range with poor contrast response is relatively larger than the number of calibration points in other ranges, more accurate calibration can be performed, and medical image diagnosis can be performed. It is possible to improve performance.

請求項２に記載の発明によれば、自動的に前記表示特性検査工程を再度行うため、より精度よいキャリブレーションを行うことができ、医用画像の診断性能を向上させることが可能である。 According to the second aspect of the present invention, since the display characteristic inspection step is automatically performed again, more accurate calibration can be performed, and the diagnostic performance of a medical image can be improved.

請求項３に記載の発明によれば、キャリブレーション点数を自動的に選択するため的確な精度でキャリブレーションを行うことができるとともに、ユーザの手間を省くことが可能である。すなわち、医用画像表示用モニタとして適切な画像を効率良くかつ高精度に得るためのキャリブレーションが可能である。 According to the third aspect of the present invention, since the calibration score is automatically selected, the calibration can be performed with an accurate accuracy, and the labor of the user can be saved. That is, it is possible to perform calibration for efficiently and highly accurately obtaining an appropriate image as a medical image display monitor.

請求項４に記載の発明によれば、上記と同様の効果を得ることが可能となる。 According to the invention described in claim 4 , it is possible to obtain the same effect as described above.

請求項５に記載の発明によれば、上記と同様の効果を得ることが可能となる。 According to the fifth aspect of the invention, the same effect as described above can be obtained.

以下、本発明に係るキャリブレーションシステムについて図面を参照して説明する。但し、発明の範囲は図示例に限定されない。 Hereinafter, a calibration system according to the present invention will be described with reference to the drawings. However, the scope of the invention is not limited to the illustrated examples.

[第１実施形態]
図１は、本実施形態に係る画像表示装置２及び画像処理装置３からなるキャリブレーションシステム１の正面図であり、図２はキャリブレーションシステム１の概略構成を示すブロック図である。 [First embodiment]
FIG. 1 is a front view of a calibration system 1 including an image display device 2 and an image processing device 3 according to the present embodiment, and FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the calibration system 1.

画像表示装置２は、例えば、医療用診断装置のモニタである。画像表示装置２には、カラー画像を表示するカラー表示手段としての液晶パネル（ＬＣＤ（Liquid Crystal Display））４と、表示部を駆動させる表示駆動部としての液晶駆動部５とが備えられている。
本実施形態に適用可能な液晶パネル４の種類は特に限定されず、また、液晶駆動部５が液晶パネル４を駆動させる方式についてもＴＮ(Twisted Nematic)方式、ＳＴＮ(Super Twisted Nematic)方式、ＭＶＡ(Multi-domain Vertical Alignement)方式、ＩＰＳ(In Plane Switching)方式等の各種の駆動方式のものを適用することができる。なお、本実施形態においては、液晶パネル４は図示しないカラーフィルタにより赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）それぞれ８ビット（２５６段階）の階調を再現することが可能である。
なお、本実施形態では、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色からなる液晶パネルを用いているが、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色に限定されるものではなく、例えば、黄色（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色でもよい。また、４色以上でもよく、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙ、Ｍ、Ｃの６色や、色調の異なる赤色（Ｒ１、Ｒ２）、緑色（Ｇ１、Ｇ２）、青色（Ｂ１、Ｂ２）の６色でも良い。後述の画像処理も赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色に限定されるものではない。また、カラーフィルタによって多色表示する場合に限らず、複数色の光源を切り替えて多色表示する画像表示装置にも適用可能である。 The image display device 2 is, for example, a monitor of a medical diagnostic device. The image display device 2 includes a liquid crystal panel (LCD (Liquid Crystal Display)) 4 as color display means for displaying a color image, and a liquid crystal drive unit 5 as a display drive unit for driving the display unit. .
The type of the liquid crystal panel 4 applicable to the present embodiment is not particularly limited, and the liquid crystal driving unit 5 drives the liquid crystal panel 4 with respect to the TN (Twisted Nematic) method, STN (Super Twisted Nematic) method, MVA. Various drive systems such as a (Multi-domain Vertical Alignement) system and an IPS (In Plane Switching) system can be applied. In the present embodiment, the liquid crystal panel 4 can reproduce 8 bits (256 levels) of each of red (R), green (G), and blue (B) by a color filter (not shown).
In the present embodiment, a liquid crystal panel composed of three colors of red (R), green (G), and blue (B) is used, but three of red (R), green (G), and blue (B) are used. The color is not limited, and for example, three colors of yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) may be used. Also, four or more colors may be used, six colors of R, G, B, Y, M, and C, and six colors of red (R1, R2), green (G1, G2), and blue (B1, B2) having different tones. But it ’s okay. Image processing to be described later is not limited to three colors of red (R), green (G), and blue (B). Further, the present invention is not limited to the case where multicolor display is performed using a color filter, and can also be applied to an image display apparatus that performs multicolor display by switching a plurality of color light sources.

また、画像表示装置２は非観察側から液晶パネル４に光を照射するバックライト６を備えている。バックライト６は、液晶パネル４を照射するに足りる光を提供し得るものであれば良く、例えば、ＬＥＤ、冷陰極蛍光管、熱陰極蛍光管、その他の発光素子等を適用可能であるが、医療用途のモニタにも好適に利用可能なように、最大輝度５００〜５０００ｃｄ／ｍ^２の表示であることが好ましい。 The image display device 2 also includes a backlight 6 that irradiates light to the liquid crystal panel 4 from the non-observation side. The backlight 6 may be anything that can provide light sufficient to irradiate the liquid crystal panel 4, and for example, an LED, a cold cathode fluorescent tube, a hot cathode fluorescent tube, other light emitting elements, and the like can be applied. It is preferable that the display has a maximum luminance of 500 to 5000 cd / m ² so that it can be suitably used for a monitor for medical purposes.

また、画像表示装置２には、液晶パネル４の特定のターゲット領域Ｔに表示される画像の表示特性を測定する測定手段７が備えられている。測定手段７の測定値は、センサ信号Ｓｓとして後述する制御部９のセンサ信号入力部１２に出力されるようになっている。測定手段７は液晶パネル４の種類に応じて輝度計や色度計などの公知のカラーセンサを用いることができる。また、図示の測定手段７は接触型センサであるが非接触型センサを用いても良く、測定する手段の如何は問わない。さらに、測定手段７の装置構成については、画像表示装置２に内蔵されていても外付けされていても適用可能である。
測定手段７は、後述するセンサ信号入力部１２に接続されており、液晶パネル４に表示させるテストパターンが切り変わる毎に、表示される表示特性を測定し、測定結果をセンサ信号入力部１２に出力するようになっている。 Further, the image display device 2 is provided with measuring means 7 for measuring display characteristics of an image displayed in a specific target region T of the liquid crystal panel 4. The measurement value of the measuring means 7 is output as a sensor signal Ss to a sensor signal input unit 12 of the control unit 9 described later. As the measuring means 7, a known color sensor such as a luminance meter or a chromaticity meter can be used according to the type of the liquid crystal panel 4. In addition, although the measuring means 7 shown in the figure is a contact type sensor, a non-contact type sensor may be used, and any measuring means may be used. Furthermore, the device configuration of the measuring means 7 can be applied whether it is built in the image display device 2 or externally attached.
The measuring means 7 is connected to a sensor signal input unit 12 to be described later. Each time a test pattern to be displayed on the liquid crystal panel 4 is switched, the display means is measured and the measurement result is sent to the sensor signal input unit 12. It is designed to output.

液晶パネル４の表示特性とは、液晶パネル４に入力するＲＧＢ値と、それに対する表示光の輝度及び色度の少なくともいずれか一方に関する情報である。輝度及び／又は色度に関する情報は、一般に用いられる表色の指標を用いることができる。例えばＣＩＥで定める、ＸＹＺ表色系、Ｘ₁₀Ｙ₁₀Ｚ₁₀表色系、ｘｙｚ色度座標、ｘ₁₀ｙ₁₀ｚ₁₀色度座標、ＵＣＳ色度、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系、Ｌ＊Ｃ＊ｈ＊表色系、Ｌ＊ｕ＊ｖ＊表色系などが挙げられるが、それに限られるものではない。 The display characteristics of the liquid crystal panel 4 are information on RGB values input to the liquid crystal panel 4 and / or luminance and chromaticity of display light corresponding thereto. For the information on luminance and / or chromaticity, a commonly used color index can be used. For example, XYZ color system, X ₁₀ Y ₁₀ Z ₁₀ color system, xyz chromaticity coordinates, x ₁₀ y ₁₀ z ₁₀ chromaticity coordinates, UCS chromaticity, L * a * b * color system, L defined by CIE * C * h * color system, L * u * v * color system, and the like can be mentioned, but the invention is not limited thereto.

輝度及び／又は色度に関する情報は、液晶パネル４のターゲット領域Ｔにテストパターンを表示して測定手段７を用いて所定のタイミングで測定しても良いし、工場出荷時に液晶パネル４にテストパターンを表示して測定した結果を記憶しておいても良い。また、個々の表示装置に対する測定結果を用いずに、ＲＢＧ値に対する輝度及び／又は色度に関する情報の対応関係を所定の変換式として記憶しておいても良い。 Information on luminance and / or chromaticity may be measured at a predetermined timing using the measuring means 7 by displaying a test pattern on the target area T of the liquid crystal panel 4 or may be measured on the liquid crystal panel 4 at the time of factory shipment. You may memorize | store the result measured by displaying. Further, the correspondence relationship of the information on the luminance and / or chromaticity with respect to the RBG value may be stored as a predetermined conversion formula without using the measurement result for each display device.

測定手段７が表示特性を測定する特定のターゲット領域Ｔの位置及び大きさには、特に制限は無いが、本実施形態においては液晶パネル４の表示画面の中央部における１０％程度の面積の領域を指すものとする。測定手段７は画像表示装置２にオンライン接続されているが、例えば、画像表示装置２とオンライン接続されていない測定手段７を用いて表示特性を測定し、その結果をキーボード等の入力手段を介して画像表示装置２に入力することとしても良い。 There is no particular limitation on the position and size of the specific target region T where the measuring means 7 measures the display characteristics, but in this embodiment, a region having an area of about 10% in the central portion of the display screen of the liquid crystal panel 4. Shall be pointed to. The measuring means 7 is connected to the image display device 2 online. For example, the display means is measured using the measuring means 7 that is not connected to the image display device 2 online, and the result is input via an input means such as a keyboard. Then, it may be input to the image display device 2.

画像表示装置２には例えばＰＣ（パーソナルコンピュータ）等の画像処理装置３が接続されている。画像処理装置３には、図２に示すように、液晶駆動部５等を制御する制御部９、制御部９と外部機器とを接続するインターフェース（１／Ｆ）１０、及びマウス等を備えて構成されユーザが各種情報を入力可能な入力部（図示せず）が設けられている。 An image processing device 3 such as a PC (personal computer) is connected to the image display device 2. As shown in FIG. 2, the image processing apparatus 3 includes a control unit 9 that controls the liquid crystal driving unit 5 and the like, an interface (1 / F) 10 that connects the control unit 9 and external devices, a mouse, and the like. An input unit (not shown) that is configured and allows a user to input various types of information is provided.

インターフェース１０には、外部機器としての画像生成装置１１が接続されている。画像生成装置１１は、例えば、１２ビットのモノクロ画像データ等を供給し、インターフェース１０にモノクロ画像データの入力信号（以下、「Ｐ値」という）が入力されるようになっている。画像生成装置１１としては特に制限は無いが、例えば、Ｘ線診断装置、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）診断装置、各種ＣＴ（Computed Tomography）装置等の各種医療用診断装置の画像処理を行う装置がある。 An image generation device 11 as an external device is connected to the interface 10. The image generation device 11 supplies, for example, 12-bit monochrome image data and the like, and an input signal of monochrome image data (hereinafter referred to as “P value”) is input to the interface 10. Although there is no restriction | limiting in particular as the image generation apparatus 11, For example, there exists an apparatus which performs image processing of various medical diagnostic apparatuses, such as an X-ray diagnostic apparatus, a MRI (Magnetic Resonance Imaging) diagnostic apparatus, and various CT (Computed Tomography) apparatus. .

なお、本実施形態におけるキャリブレーションシステム１の画像処理装置３は、画像表示装置２の液晶パネル４に画像データを供給するものであり、外部機器である画像生成装置１１の一部として構成されてもよい。 Note that the image processing apparatus 3 of the calibration system 1 in the present embodiment supplies image data to the liquid crystal panel 4 of the image display apparatus 2 and is configured as a part of the image generation apparatus 11 that is an external device. Also good.

制御部９には、ＣＰＵ８、図示しないＲＡＭ（Random Access Memory）、センサ信号入力部１２、第１フレームメモリ（Flame Memory：図２において「ＦＭ１」とする）１３、データ処理部１４、第２フレームメモリ（図２において「ＦＭ２」とする）１５、ＬＵＴ生成部１６、変換手段記憶部１７、及び本発明に係る処理を行うキャリブレーションプログラム及び各種処理プログラムが記憶された記憶部１８が備えられている。ＣＰＵ８は、このキャリブレーションプログラム及び各種処理プログラムとの協働により画像処理装置３の各部の動作を統括的に制御し、液晶パネル４に画像データを表示させて液晶パネル４の表示特性の合否判断を行う表示特性検査手段として機能するものである。また、ＣＰＵ８は、合否判断を行うためのデータ処理を実行し、このデータに基づいてキャリブレーション点数を選択するキャリブレーション点数選択手段として機能するものである。「キャリブレーション点数」とは、テストパターンを表示させて輝度を測定する際の、輝度の異なるテストパターンの数であり、テストパターンを表示させるための異なるＲＧＢ値の組合せ数である。 The control unit 9 includes a CPU 8, a RAM (Random Access Memory) (not shown), a sensor signal input unit 12, a first frame memory (Flame Memory: “FM1” in FIG. 2) 13, a data processing unit 14, a second frame A memory (referred to as “FM2” in FIG. 2) 15, an LUT generation unit 16, a conversion means storage unit 17, and a storage unit 18 in which a calibration program for performing processing according to the present invention and various processing programs are stored are provided. Yes. The CPU 8 controls the operation of each unit of the image processing apparatus 3 in cooperation with the calibration program and various processing programs, and displays the image data on the liquid crystal panel 4 to determine whether the display characteristics of the liquid crystal panel 4 are acceptable. It functions as a display characteristic inspection means for performing the above. Further, the CPU 8 functions as calibration point selection means for executing data processing for determining pass / fail and selecting a calibration point based on this data. The “number of calibration points” is the number of test patterns having different luminances when displaying the test patterns and measuring the luminance, and is the number of combinations of different RGB values for displaying the test patterns.

記憶部１８は、前記のように、本発明に係る処理を行うキャリブレーションプログラムや各種コンピュータプログラム、及びデータ等を記憶するものである。具体的には、この記憶部１０には、例えば本実施形態においては、後述するＬＵＴ生成部１６においてルックアップテーブル（以下、「ＬＵＴ」と称する。）を生成するための変換テーブル作成プログラム等が記憶されている。変換テーブル作成プログラムとしては、本実施形態に特徴的な部分以外は一般に知られた変換テーブル作成プログラムを適用することが可能である。 As described above, the storage unit 18 stores a calibration program for performing processing according to the present invention, various computer programs, data, and the like. Specifically, for example, in this embodiment, the storage unit 10 includes a conversion table creation program for generating a lookup table (hereinafter referred to as “LUT”) in the LUT generation unit 16 described later. It is remembered. As the conversion table creation program, a generally known conversion table creation program can be applied except for the parts characteristic of the present embodiment.

なお、記憶部１８は、例えば変換テーブル作成プログラム等が記録されたＣＤ−ＲＯＭ等の外部の記憶媒体（図示せず）からコンピュータプログラムを取り込む形態となっていてもよい。このように外部から記憶媒体を介してコンピュータプログラムを取り込むことができる構成とすることにより、本実施形態に係る画像表示方法の実行が極めて容易になる。 The storage unit 18 may take a computer program from an external storage medium (not shown) such as a CD-ROM in which a conversion table creation program or the like is recorded. By adopting a configuration in which a computer program can be fetched from outside via a storage medium in this way, the execution of the image display method according to the present embodiment becomes extremely easy.

なお、変換テーブル作成プログラム等は必ずしもＣＤ−ＲＯＭ等の可般型の記憶媒体に記録されている必要はなく、例えば外部のＨＤＤ（Hard Disk Drive）等に記憶されていてもよい。この場合には、画像表示装置１を外部のＨＤＤと接続することにより外部のＨＤＤに記憶されているコンピュータプログラムを記憶部１８に取り込むことができる構成とする。
また、変換テーブル作成プログラム等のコンピュータプログラムは、記憶媒体に記録して、画像表示装置２の表示特性較正用のプログラムとして流通させることも可能である。 Note that the conversion table creation program or the like is not necessarily recorded on a portable storage medium such as a CD-ROM, and may be stored in an external HDD (Hard Disk Drive), for example. In this case, the computer program stored in the external HDD can be loaded into the storage unit 18 by connecting the image display device 1 to the external HDD.
A computer program such as a conversion table creation program can be recorded on a storage medium and distributed as a display characteristic calibration program for the image display device 2.

変換手段記憶部１７には、測定手段７により測定された液晶パネル４の表示光の階調レベル値及び輝度に基づき標準の階調レベル値を変換する変換手段等が記憶されている。変換手段とは、液晶パネル４の表示光の階調レベル値及び測定輝度に基づき標準の階調レベル値及び輝度を変換するルックアップテーブル（以下、「補正ＬＵＴ」と称する。）であって、予め作成されて変換手段記憶部１７に記憶されるものである。 The conversion means storage unit 17 stores conversion means for converting the standard gradation level value based on the gradation level value and the luminance of the display light of the liquid crystal panel 4 measured by the measurement means 7. The conversion means is a look-up table (hereinafter referred to as “correction LUT”) for converting standard gradation level values and luminance based on the gradation level value of the display light of the liquid crystal panel 4 and the measured luminance. It is created in advance and stored in the conversion means storage unit 17.

センサ信号入力部１２には、前述のように測定手段７からセンサ信号Ｓｓが入力されるようになっており、センサ信号入力部１２に入力されたセンサ信号ＳｓはＣＰＵ８により適宜処理される。 As described above, the sensor signal Ss is input from the measuring unit 7 to the sensor signal input unit 12, and the sensor signal Ss input to the sensor signal input unit 12 is appropriately processed by the CPU 8.

また、第１フレームメモリ１３は、インターフェース１０を介して画像生成装置１１から入力されるモノクロ画像データの画像信号（入力信号Ｓｉ）を格納するものである。第１フレームメモリ１３に格納された入力信号Ｓｉは、処理プログラムによって適宜読み出されて、データ処理部１４に送られる。 The first frame memory 13 stores an image signal (input signal Si) of monochrome image data input from the image generation device 11 via the interface 10. The input signal Si stored in the first frame memory 13 is appropriately read out by a processing program and sent to the data processing unit 14.

ＬＵＴ生成部１６は、前記したキャリブレーション点数選択手段により決定された所定の点数に基づいて表示された画像データの画像信号Ｓｓをセンサ信号入力部１２より読み出して、キャリブレーションを行うための変換則としてのＬＵＴ１９を算出する変換則算出手段として機能するものである。
また、ＬＵＴ生成部１６は、液晶パネル４の表示特性に基づいてモノクロ画像データの画像信号（入力信号Ｓｉ）をカラー表示画像データの画像信号（表示信号Ｓｐ）に変換するためのモノクロ多階調化ＬＵＴを生成するものである。 The LUT generation unit 16 reads out the image signal Ss of the image data displayed based on the predetermined score determined by the calibration score selection means from the sensor signal input unit 12 and performs a conversion rule for performing calibration. It functions as a conversion rule calculation means for calculating the LUT 19.
The LUT generation unit 16 converts a monochrome image data image signal (input signal Si) into a color display image data image signal (display signal Sp) based on the display characteristics of the liquid crystal panel 4. A generalized LUT is generated.

また、ＬＵＴ生成部１６は、後述するテストパターン保持部２０を有している。ＬＵＴ生成部１６はデータ処理部１４に接続されており、ＬＵＴ生成部１６によって生成されたＬＵＴ１９はデータ処理部１４に格納させるようになっている。ＬＵＴ生成部１６は、例えば、画像表示装置２の工場出荷時や一定期間経過毎に液晶パネル４の表示特性の測定を行ってＬＵＴ１９を生成するようになっている。 Further, the LUT generation unit 16 has a test pattern holding unit 20 described later. The LUT generation unit 16 is connected to the data processing unit 14, and the LUT 19 generated by the LUT generation unit 16 is stored in the data processing unit 14. For example, the LUT generation unit 16 generates the LUT 19 by measuring the display characteristics of the liquid crystal panel 4 when the image display apparatus 2 is shipped from the factory or after a certain period of time has elapsed.

データ処理部１４は、ＬＵＴ生成部１６にて生成されたＬＵＴ１９を格納するものである。
また、データ処理部１４は、第１フレームメモリ１３から入力された１チャンネルの入力信号Ｓｉを、ＲＧＢの３チャンネルの表示信号Ｓｐに変換する。具体的には、データ処理部１４は入力されたモノクロ画像データを、データ処理部１４に格納されたＬＵＴ１９及び予め記憶されたモノクロ多階調化ＬＵＴに基づいてＲＧＢ値にデータ分配してＲＧＢ画像データに変換するようになっている。 The data processing unit 14 stores the LUT 19 generated by the LUT generation unit 16.
Further, the data processing unit 14 converts the 1-channel input signal Si input from the first frame memory 13 into an RGB 3-channel display signal Sp. Specifically, the data processing unit 14 distributes the input monochrome image data to RGB values based on the LUT 19 stored in the data processing unit 14 and the monochrome multi-gradation LUT stored in advance, and the RGB image It is designed to convert to data.

第２フレームメモリ１５は、データ処理部１４によってモノクロ画像データの画像信号（入力信号Ｓｉ）から変換され生成されたカラー表示画像データの画像信号（表示信号Ｓｐ）を格納するとともに、表示信号Ｓｐを適宜液晶駆動部５に出力するものである。 The second frame memory 15 stores an image signal (display signal Sp) of color display image data generated by conversion from an image signal (input signal Si) of monochrome image data by the data processing unit 14 and also displays the display signal Sp. This is output to the liquid crystal driving unit 5 as appropriate.

テストパターン保持部２０は、液晶パネル４にテストパターンを表示させる複数のベタ画像データ（ＲＧＢ値）を保持している。
本実施形態においては、テストパターン表示するためのデータとしてＲＧＢ値が等値である２５６種の組合せの全部またはその一部を用いているが、テストパターン表示させるためのＲＧＢ値は等値でなくてもよい。 The test pattern holding unit 20 holds a plurality of solid image data (RGB values) for displaying a test pattern on the liquid crystal panel 4.
In the present embodiment, all or a part of 256 kinds of combinations whose RGB values are equal are used as the data for displaying the test pattern, but the RGB values for displaying the test pattern are not equal. May be.

ＬＵＴ生成部１６は、テストパターンを表示させた際の色刺激値ＸＹＺを測定手段７により測定させ、測定結果が入力されるようになっている。ここで、色刺激値のうちのＹで表される値は、輝度を表すものである。
テストパターンのＲＧＢ値に対する測定輝度値と後述する標準輝度値に基づいて１チャンネルのモノクロ画像信号値を３チャンネルのＲＧＢ値に変換する変換則としてのＬＵＴが生成され、データ処理部１４に記憶される。 The LUT generation unit 16 measures the color stimulus value XYZ when the test pattern is displayed by the measurement means 7 and inputs the measurement result. Here, the value represented by Y among the color stimulus values represents luminance.
Based on the measured luminance value for the RGB value of the test pattern and a standard luminance value to be described later, an LUT is generated as a conversion rule for converting a monochromatic image signal value of one channel into an RGB value of three channels, and is stored in the data processing unit 14. The

次に、本実施形態におけるキャリブレーション方法について説明する。
本発明に係るキャリブレーション方法は、画像表示装置２に表示されたテストパターンの表示特性の合否判断を行う表示特性検査工程と、表示特性検査工程の合否判断に応じて表示されるキャリブレーション点数の候補群より所要の点数を選択するキャリブレーション点数選択工程と、キャリブレーション点数選択工程により決定されたキャリブレーション点数でテストパターンの表示特性を測定してキャリブレーションを行うための変換則を算出する変換則算出工程と、に大別される。 Next, a calibration method in the present embodiment will be described.
The calibration method according to the present invention includes a display characteristic inspection process for determining pass / fail of the display characteristics of the test pattern displayed on the image display device 2, and the number of calibration points displayed according to the pass / fail determination of the display characteristic inspection process. A calibration point selection step for selecting a required number of points from the candidate group, and a conversion for calculating a conversion rule for performing calibration by measuring the display characteristics of the test pattern with the calibration points determined by the calibration point selection step It is roughly divided into a law calculation process.

以下、前記各工程について図３から図７を参照して説明する。 Hereafter, each said process is demonstrated with reference to FIGS. 3-7.

まず、表示特性検査工程において、記憶部１８に格納されたキャリブレーションプログラムが実行され、図３に示すようなメニュー選択画面を液晶パネル４に表示させる。メニュー選択画面には、「受入試験」、「不変性試験」等の各種メニューが表示される。次に、ユーザにマウス等の入力部から「不定性試験（定期試験）」を選択させる。これにより液晶パネル４に図４に示すような各種の不定性試験の定期試験に該当する試験項目の表示された定期試験メニュー選択画面を表示させる。そして、ユーザに同様に「階調特性」を選択させることで表示特性検査工程を開始する指示が制御部９に入力される（図６；ＳＴＡＲＴ）。 First, in the display characteristic inspection process, a calibration program stored in the storage unit 18 is executed, and a menu selection screen as shown in FIG. Various menus such as “acceptance test” and “invariance test” are displayed on the menu selection screen. Next, the user selects “indefiniteness test (periodic test)” from an input unit such as a mouse. As a result, the periodic test menu selection screen on which test items corresponding to the periodic tests of various indefinite tests as shown in FIG. 4 are displayed on the liquid crystal panel 4. Then, by causing the user to select “gradation characteristics” in the same manner, an instruction to start the display characteristic inspection process is input to the control unit 9 (FIG. 6; START).

ここで、受入試験とは、機器を設置運用する前に、定められた仕様に適合していることを確認するために行なわれる試験のことである。設置運用後でも機器等の特性に影響するような修理・調整や環境条件の変化が有った場合には再度実施される。
また、不変性試験とは、使用する機器の特性を許容範囲内に維持・管理することを目的に行なう試験のことである。具体的には、受入試験が済んだ機器の初期特性を定められた項目について採取して基準値とし、一定期間ごとに基準値と比較することによって許容範囲内にあることを確認するものであって、機器を使用するユーザによって実施される。 Here, the acceptance test is a test performed to confirm that the equipment conforms to the specified specifications before the equipment is installed and operated. Even after installation and operation, if there are repairs / adjustments or changes in environmental conditions that affect the characteristics of the equipment, etc., it will be carried out again.
The constancy test is a test conducted for the purpose of maintaining and managing the characteristics of the equipment used within an allowable range. Specifically, the initial characteristics of equipment that has undergone acceptance tests are collected for specified items and used as reference values, and they are confirmed to be within an acceptable range by comparing with reference values at regular intervals. Implemented by the user using the device.

表示特性検査工程が開始する指示が入力されると、ＣＰＵ８はＪＥＳＲＡ及びＡＡＰＭ等の規定に準拠し、テストパターン保持部２０に保持されたテストパターンのうち信号値（表示輝度）の異なる１８種類のテストパターンを選択して読み出し、データ処理部１４に出力する。出力されたテストパターンは液晶駆動部５に出力され、液晶駆動部５によってテストパターンが液晶パネル４に表示される（ステップＳ１）。
テストパターンが液晶パネル４に表示されると、測定手段７が液晶パネル４の表示光を測定する（ステップＳ２）。表示光の測定結果である輝度及び／又は色度に関する情報はセンサ信号Ｓｓとして測定手段７からセンサ信号入力部１２に入力される。制御部９は、上記測定が所定点数（１８点）行われたか否かを常に判断し（ステップＳ３）、測定点数が所定点数に達するまでステップＳ１からステップＳ２までの処理を繰返す（ステップＳ３；ＮＯ）。 When an instruction to start the display characteristic inspection process is input, the CPU 8 complies with the regulations such as JESRA and AAPM, and 18 types of test patterns having different signal values (display luminance) among the test patterns held in the test pattern holding unit 20. A test pattern is selected and read out and output to the data processing unit 14. The output test pattern is output to the liquid crystal drive unit 5, and the test pattern is displayed on the liquid crystal panel 4 by the liquid crystal drive unit 5 (step S1).
When the test pattern is displayed on the liquid crystal panel 4, the measuring means 7 measures the display light of the liquid crystal panel 4 (step S2). Information relating to luminance and / or chromaticity, which is a measurement result of the display light, is input from the measuring unit 7 to the sensor signal input unit 12 as the sensor signal Ss. The controller 9 always determines whether or not the above measurement has been performed for a predetermined number of points (18 points) (step S3), and repeats the processing from step S1 to step S2 until the number of measurement points reaches the predetermined number of points (step S3; NO).

測定点数が所定点数に達した場合（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ８は測定輝度であるセンサ信号Ｓｓを読み出し、変換手段記憶部１７から読み出した補正ＬＵＴに基づいて測定した階調レベル値及び輝度を、標準の階調レベル値に信号変換を行う。そして、最大輝度と最低輝度に基づいてＤＩＣＯＭＰａｒｔ１４に規定されたＧＳＤＦ（標準グレースケール関数）が計算され、各信号値に対する標準輝度のデータを求める。その後、ＪＥＳＲＡ、ＡＡＰＭ等に規定された標準データに基づいて算出されるコントラスト応答の値と、測定データに基づいて算出されるコントラスト応答との値を比較し、その偏差の絶対値の最大値を求める（ステップ；Ｓ４）。 When the number of measurement points has reached the predetermined number (step S3; Yes), the CPU 8 reads the sensor signal Ss that is the measured luminance, and calculates the gradation level value and the luminance measured based on the correction LUT read from the conversion means storage unit 17. The signal is converted to a standard gradation level value. Then, GSDF (standard gray scale function) defined in DICOM Part 14 is calculated based on the maximum luminance and the minimum luminance, and data of standard luminance for each signal value is obtained. Then, the contrast response value calculated based on the standard data defined in JESRA, AAPM, etc. is compared with the contrast response value calculated based on the measurement data, and the maximum absolute value of the deviation is calculated. Obtain (step; S4).

具体的には、コントラスト応答を求めるには、較正済みの輝度計とTG18-LNテストパターンとを使用して（または相関を取った輝度計及び代替パターンで）、18段階のデジタル駆動レベルについてテスト領域内の輝度を測定する。測定した輝度値（L）を下記一般式（１）によりJNDインデックス（J）に変換する。次に、測定データをＪＮＤインデックス(ＪＮＤ_N＋１＋ＪＮＤ_N)÷２に対応したコントラスト値(L_n+1−L_n)÷{(L_n+1＋L_n)÷2}に変換する。このΔL/Lを各点に対応するJNDインデックスの差JND_N+1−JND_Nで除することにより各点におけるコントラスト応答が求められる。
図８は測定輝度値及び標準輝度値に基づいてJNDインデックスに変換してコントラスト応答（図中のΔＬ／Ｌ per JND）を求めた例である。図８（ａ）における「偏差」とは、図８（ｂ）のコントラスト応答に対する図８（ａ）のコントラスト応答の偏差を百分率で表したものである。図９は、図８に示されたコントラスト応答を縦軸に、JNDインデックスを横軸にグラフ化したものである。
また、コントラスト応答の計算値は、グレード１のモニタは全ての測定点で標準値の±１５％以内でなければならず、グレード２のモニタは同じく±３０％以内にならなければならない。 Specifically, to determine the contrast response, use a calibrated luminance meter and the TG18-LN test pattern (or with a correlated luminance meter and alternative pattern) and test for 18 digital drive levels. Measure the brightness in the area. The measured luminance value (L) is converted into a JND index (J) by the following general formula (1). Next, the measurement data is converted into a contrast value (L _n + 1−L _n ) ÷ {(L _n + 1 + L _n ) ÷ 2} corresponding to the JND index (JND _{N + 1} + JND _N ) / 2. By dividing this ΔL / L by the JND index difference JND _{N + 1} −JND _N corresponding to each point, the contrast response at each point is obtained.
FIG. 8 shows an example in which the contrast response (ΔL / L per JND in the figure) is obtained by converting into a JND index based on the measured luminance value and the standard luminance value. The “deviation” in FIG. 8A represents the deviation of the contrast response in FIG. 8A with respect to the contrast response in FIG. 8B as a percentage. FIG. 9 is a graph in which the contrast response shown in FIG. 8 is plotted on the vertical axis and the JND index is plotted on the horizontal axis.
Also, the calculated contrast response must be within ± 15% of the standard value for grade 1 monitors and ± 30% for grade 2 monitors at all measurement points.

Ｊ（Ｌ）＝７１．４９８０６８＋９４．５９３０５３×ｌｏｇ₁₀（Ｌ）＋４１．９１２０５３×ｌｏｇ₁₀（Ｌ）^２＋９．８２４７００４×ｌｏｇ₁₀（Ｌ）^３＋０．２８１７５４０７×ｌｏｇ₁₀ （Ｌ）^４−１．１８７８４５５×ｌｏｇ₁₀（Ｌ）^５−０．１８０１４３４９×ｌｏｇ₁₀ （Ｌ）^６＋０．１４７１０８９９×ｌｏｇ₁₀ （Ｌ）^７−０．０１７０４６８４５×ｌｏｇ₁₀（Ｌ）^８・・・（１） J (L) = 71.498068 + 94.930533 × log ₁₀ (L) + 41.912053 × log ₁₀ (L) ² + 9.8247044 × log ₁₀ (L) ³ + 0.281175407 × log ₁₀ (L) ⁴ −1.1878455 × log ₁₀ (L) ⁵ −0.18014349 × log ₁₀ (L) ⁶ + 0.14710899 × log ₁₀ (L) ⁷ −0.017046845 × log ₁₀ (L) ⁸ (1)

求めた偏差の絶対値の最大値を求めた後、ＣＰＵ８は偏差の絶対値の最大値に基づいて合否判断を行う。合否判断の判定基準は、測定データが標準データにのる場合は「合格」であり、標準データにのらない場合には「不合格」となる。ＣＰＵ８はこのように決定された合否結果と偏差の最大値の絶対値とを液晶パネル４に表示させる（ステップＳ５）。
また、不合格の場合にはキャリブレーションを促す警告音や表示等を行う。 After obtaining the maximum absolute value of the obtained deviation, the CPU 8 makes a pass / fail judgment based on the maximum absolute value of the deviation. The determination criterion for pass / fail judgment is “pass” when the measurement data is included in the standard data, and “fail” when the measurement data is not included in the standard data. The CPU 8 displays the pass / fail result determined in this way and the absolute value of the maximum deviation on the liquid crystal panel 4 (step S5).
In the case of failure, a warning sound or display for prompting calibration is performed.

次いで、キャリブレーション点数選択工程では、図３に示したメニュー選択画面を液晶パネル４に再度表示させ、ユーザにマウス等の入力部から「キャリブレーション」を選択させる（図７；ＳＴＡＲＴ）。
ＣＰＵ８は、前記工程で求めた標準データと測定データの偏差の状態に基づいて推奨するキャリブレーション点数を決定し、図５に示すように、液晶パネル４に推奨値をデフォルトしてキャリブレーション点数選択画面を表示させる。
具体的には、図１０に示すようなコントラスト応答の最大乖離の大きさ、及び標準値と比較した場合の値の大きさに基づいて規定されるキャリブレーション点数決定テーブルを参照し、最適なキャリブレーション点数を決定する。
そして、ユーザに所望のキャリブレーション点数を選択させることで処理を開始する指示が入力される（ステップＳ７）。 Next, in the calibration point selection step, the menu selection screen shown in FIG. 3 is displayed again on the liquid crystal panel 4, and the user selects “calibration” from the input unit such as a mouse (FIG. 7; START).
The CPU 8 determines a recommended calibration score based on the deviation state between the standard data and the measurement data obtained in the above-mentioned process, and selects the calibration score by defaulting the recommended value on the liquid crystal panel 4 as shown in FIG. Display the screen.
Specifically, referring to the calibration point determination table defined based on the magnitude of the maximum deviation of the contrast response as shown in FIG. 10 and the magnitude of the value when compared with the standard value, the optimum calibration is performed. Determine the number of points.
Then, an instruction to start processing is input by allowing the user to select a desired number of calibration points (step S7).

処理を開始する指示が入力されると、ＣＰＵ８はテストパターン保持部２０から指定された点数の画像データを読み出しデータ処理部１４に出力する。出力された画像データは、ＤＩＣＯＭキャリブレーションに基づいて予め設定された補正ＬＵＴによって信号変換がなされて液晶駆動部５に出力され、液晶駆動部５によってテストパターンが液晶パネル４に表示される（ステップＳ８）。
テストパターンが液晶パネル４に表示されると、測定手段７が液晶パネル４の表示光を測定する（ステップＳ９）。表示光の測定結果である輝度及び／又は色度に関する情報はセンサ信号Ｓｓとして測定手段７からセンサ信号入力部１２に入力、保存される。
制御部９は、上記のデータ変換が所定点数行われたか否かを常に判断し（ステップＳ１０）、測定点数が所定点数に達するまで前記処理を繰返す（ステップＳ１０；ＮＯ）。 When an instruction to start processing is input, the CPU 8 reads out the image data of the designated number from the test pattern holding unit 20 and outputs it to the data processing unit 14. The output image data is subjected to signal conversion by a correction LUT set in advance based on DICOM calibration and output to the liquid crystal drive unit 5, and a test pattern is displayed on the liquid crystal panel 4 by the liquid crystal drive unit 5 (steps). S8).
When the test pattern is displayed on the liquid crystal panel 4, the measuring means 7 measures the display light of the liquid crystal panel 4 (step S9). Information relating to luminance and / or chromaticity, which is a measurement result of display light, is input and stored as sensor signal Ss from sensor 7 to sensor signal input unit 12.
The controller 9 always determines whether or not the above data conversion has been performed for a predetermined number of points (step S10), and repeats the above processing until the number of measurement points reaches the predetermined number of points (step S10; NO).

次いで、変換則算出工程では、測定点数が所定点数に達した場合（ステップＳ１０；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ８は測定輝度であるセンサ信号Ｓｓを読み出し、補正ＬＵＴによって変換して標準輝度とする。測定輝度を標準輝度に変換したら、ＬＵＴ生成部１６はテストパターンの画像データと、標準輝度に基づき、液晶パネル４による表示輝度を画像データに応じた適正なものとするようなＬＵＴ１９の作成を行う（ステップＳ１１）。作成されたＬＵＴ１９はデータ処理部１４に保存される（ステップＳ１２）。 Next, in the conversion rule calculation step, when the number of measurement points reaches a predetermined number (step S10; Yes), the CPU 8 reads the sensor signal Ss that is the measurement luminance and converts it to the standard luminance by the correction LUT. When the measured luminance is converted into the standard luminance, the LUT generation unit 16 creates the LUT 19 based on the test pattern image data and the standard luminance so that the display luminance by the liquid crystal panel 4 is appropriate according to the image data. (Step S11). The created LUT 19 is stored in the data processing unit 14 (step S12).

ここで、前記変換則算出工程におけるＬＵＴ１９の算出方法について説明する。
一般に、液晶パネルの表示輝度は入力信号値Ｐに対して、γ＝２．２の特性を有していることが多い。すなわち、表示輝度をＬ、入力信号値をＳとすると、図１１に示すように、下記一般式（２）に準拠した曲線となる。図１１では、前記のＤＩＣＯＭＧＳＤＦに沿った標準輝度を実線で示す。
Ｌ＝ａ・Ｓ^2.2＋ｂ（ａ及びｂは定数である）・・・（２） Here, a calculation method of the LUT 19 in the conversion rule calculation step will be described.
In general, the display luminance of the liquid crystal panel often has a characteristic of γ = 2.2 with respect to the input signal value P. That is, when the display luminance is L and the input signal value is S, a curve conforming to the following general formula (2) is obtained as shown in FIG. In FIG. 11, the standard luminance along the DICOM GSDF is shown by a solid line.
L = a · S ^2.2 + b (a and b are constants) (2)

キャリブレーションのためのＬＵＴ１９は、図１１に示すように、テストパターンの実測値に基づく曲線と標準値に基づく曲線を対応付けして求めることができる。具体的には、図１１の矢印で示すように、実測値に基づく階調レベル値をその値に応じてどの階調を出力するかをＧＳＤＦ（標準データ）に対応させて設定する。
図１２は、変換前の階調レベル値を横軸に、変換後の階調レベル値を縦軸にプロットしたグラフでありＬＵＴ１９を示す曲線である。 As shown in FIG. 11, the LUT 19 for calibration can be obtained by associating a curve based on the measured value of the test pattern with a curve based on the standard value. Specifically, as indicated by an arrow in FIG. 11, the gradation level value based on the actually measured value is set in accordance with the GSDF (standard data) which gradation is output according to the value.
FIG. 12 is a graph showing the LUT 19 in which the gradation level value before conversion is plotted on the horizontal axis and the gradation level value after conversion is plotted on the vertical axis.

図１２に示すように、ＬＵＴ１９は低輝度部では急激な傾きの変化がある一方、高輝度部では緩やかな傾きの変化を示す関数である。このため、急激な傾きの変化がある低輝度部でキャリブレーション点数を多くすると、より正確なＬＵＴを得ることができて好ましい。 As shown in FIG. 12, the LUT 19 is a function showing a steep change in slope in the low brightness part, while a gentle change in slope in the high brightness part. For this reason, it is preferable to increase the number of calibration points in a low-luminance part where there is a sharp change in slope, because a more accurate LUT can be obtained.

また、表示特性補正工程が終了した後、自動的に表示特性検査工程を行う表示特性再検査工程を行うように設定し、前記Ｓ１からＳ５までの処理を繰り返すようにするとより正確なＬＵＴを得ることができて好ましい。 Further, after the display characteristic correction process is completed, the display characteristic re-inspection process for automatically performing the display characteristic inspection process is set to be performed, and the processing from S1 to S5 is repeated to obtain a more accurate LUT. This is preferable.

なお、コントラスト応答の評価値の標準値に対する偏差が大きい輝度範囲、すなわちコントラスト応答の悪い範囲でのキャリブレーション点数を、他の範囲でのキャリブレーション点数より相対的に多くすると、より正確なＬＵＴを得ることができる。 Note that if the number of calibration points in the luminance range where the deviation of the evaluation value of the contrast response is large relative to the standard value, that is, the range where the contrast response is poor, is relatively larger than the number of calibration points in other ranges, a more accurate LUT can be obtained. Obtainable.

次に、図１３を参照して、本実施形態における画像表示方法について説明する。 Next, an image display method according to this embodiment will be described with reference to FIG.

本実施形態における画像表示装置２による画像表示を行う前提として、モノクロ画像データのモノクロ画像信号（入力信号Ｓｉ）をカラー表示画像データのカラー表示画像信号（表示信号Ｓｐ）に変換するデータ処理工程を行うためのモノクロ多階調化ＬＵＴがＬＵＴ生成部１６によって生成され、生成されたモノクロ多階調化ＬＵＴがデータ処理部１４に格納される。 As a premise for performing image display by the image display device 2 in the present embodiment, a data processing step of converting a monochrome image signal (input signal Si) of monochrome image data into a color display image signal (display signal Sp) of color display image data is performed. A monochrome multi-gradation LUT to be performed is generated by the LUT generation unit 16, and the generated monochrome multi-gradation LUT is stored in the data processing unit 14.

装置の起動時や所定の時間経過ごとに、測定手段７によって液晶パネル４の表示光を測定し、この測定結果（測定値）がセンサ信号Ｓｓとして、制御部９に入カされる。これにより制御部９は、液晶パネル４に入力するＲＧＢ値に対して、液晶パネル４からの表示光の輝度及び色度のうち少なくともいずれか一方に関する情報との対応関係を取得する（ステップＳ１４：液晶パネル４の表示特性の取得）。 When the apparatus is activated or every predetermined time has elapsed, the display light of the liquid crystal panel 4 is measured by the measuring means 7, and the measurement result (measured value) is input to the control unit 9 as the sensor signal Ss. As a result, the control unit 9 obtains a correspondence relationship between the RGB values input to the liquid crystal panel 4 and information on at least one of the luminance and chromaticity of the display light from the liquid crystal panel 4 (step S14: Acquisition of display characteristics of the liquid crystal panel 4).

ＣＰＵ８は、測定手段７の測定結果に基づいて所定の期間毎に前記キャリブレーションを行う（ステップＳ１５）。すなわち、キャリブレーションプログラムに基づいて、すなわち入カ信号Ｓｉと、データ処理部１４にて補正されたセンサ信号Ｓｓが所定の対応関係Ｆを満たすように、入力信号Ｓｉと表示信号Ｓｐの対応関係を書き換える。 The CPU 8 performs the calibration every predetermined period based on the measurement result of the measuring means 7 (step S15). That is, based on the calibration program, that is, the correspondence between the input signal Si and the display signal Sp is set so that the input signal Si and the sensor signal Ss corrected by the data processing unit 14 satisfy the predetermined correspondence F. rewrite.

画像生成装置１１から１０ビットのモノクロ画像データの画像信号（入力信号Ｓｉ）が画像表示装置２に入力される（ステップＳ１６）。入力された入力信号Ｓｉはインターフェース１０を介して制御部９に入力される。制御部９に入力された入力信号Ｓｉは、第１フレームメモリ１３に格納される。 An image signal (input signal Si) of 10-bit monochrome image data is input from the image generation device 11 to the image display device 2 (step S16). The input signal Si input is input to the control unit 9 via the interface 10. The input signal Si input to the control unit 9 is stored in the first frame memory 13.

第１フレームメモリ１３に格納された入力信号Ｓｉは、データ処理部１４に順次出力される。データ処理部１４は、まず、予め記憶されているＬＵＴに基づいて入力信号ＳｉのＰ値をＲＧＢ値にデータ分配して８ビットのＲＧＢカラー表示画像データの画像信号（表示信号Ｓｐ）に変換する（ステップＳ１７）。これにより、入力信号Ｓｉが、液晶パネル４に表示されるための所定の条件を満たす表示信号Ｓｐに変換され、ＲＧＢ各色データの組み合わせによる表示階調数が液晶パネル４の最多駆動階調数よりも多い階調数となるカラー表示画像データが生成される。 The input signal Si stored in the first frame memory 13 is sequentially output to the data processing unit 14. First, the data processing unit 14 distributes the P value of the input signal Si into RGB values based on the LUT stored in advance, and converts it into an image signal (display signal Sp) of 8-bit RGB color display image data. (Step S17). As a result, the input signal Si is converted into a display signal Sp that satisfies a predetermined condition for display on the liquid crystal panel 4, and the number of display gradations by the combination of RGB color data is greater than the maximum number of drive gradations of the liquid crystal panel 4. Color display image data having a large number of gradations is generated.

ステップＳ１７で変換されたＲＧＢカラー表示画像データの画像信号（表示信号Ｓｐ）は第２フレームメモリ１５を介して液晶駆動部５に出力される（ステップＳ１８）。液晶駆動部５はこの表示信号Ｓｐに基づく画像を液晶パネル４に表示させる（ステップＳ１９）。なお、すべて画像データについてステップＳ３からステップＳ６の処理が繰り返される。 The image signal (display signal Sp) of the RGB color display image data converted in step S17 is output to the liquid crystal drive unit 5 via the second frame memory 15 (step S18). The liquid crystal drive unit 5 displays an image based on the display signal Sp on the liquid crystal panel 4 (step S19). Note that the processing from step S3 to step S6 is repeated for all image data.

以上より、本実施形態のおけるキャリブレーションシステム１及びキャリブレーション方法によれば、キャリブレーションの点数を選択できるので、測定精度と時間をユーザの都合に応じて設定することができ、過不足のない精度を最短時間で実現することが可能である。また、キャリブレーション点数を自動的に選択するため的確な精度でキャリブレーションを行うことができるとともに、ユーザの手間を省くことが可能である。すなわち、医用画像表示用モニタとして適切な画像を効率良くかつ高精度に得るためのキャリブレーションが可能である。 As described above, according to the calibration system 1 and the calibration method of the present embodiment, since the number of points for calibration can be selected, the measurement accuracy and time can be set according to the convenience of the user, and there is no excess or deficiency. Accuracy can be achieved in the shortest time. In addition, since the number of calibration points is automatically selected, calibration can be performed with accurate accuracy, and the labor of the user can be saved. That is, it is possible to perform calibration for efficiently and highly accurately obtaining an appropriate image as a medical image display monitor.

[第２実施形態]
次に、第２実施形態に係るキャリブレーション方法について説明する。第１実施形態においては、ユーザに所望のキャリブレーション点数を選択させることで処理を開始する指示が入力されることとしたが、本実施形態においては、テストパターンの画像データと、標準輝度との比較結果から、ＣＰＵ８が自動的にキャリブレーションを開始する。以下、図１４を参照しつつ、第１実施形態と異なる点を中心に述べる。 [Second Embodiment]
Next, a calibration method according to the second embodiment will be described. In the first embodiment, an instruction to start processing is input by allowing the user to select a desired number of calibration points, but in this embodiment, the test pattern image data and the standard luminance are From the comparison result, the CPU 8 automatically starts calibration. Hereinafter, the differences from the first embodiment will be mainly described with reference to FIG.

第２実施形態に係るキャリブレーション方法において、Ｓ２１からＳ２４までのプロセスは第１実施形態のＳ１からＳ４までのプロセスと同様に行われるため、省略する。
標準データ及び測定データに基づいて算出されるコントラス応答の値を比較し、その偏差の絶対値の最大値を求めた後（ステップＳ２４）、ＣＰＵ８はこの値から液晶パネル４による表示輝度が画像データに応じた適正なものであるかどうかの合否判断を行う（ステップＳ２５；表示特性検査工程）。合否判断の結果が合格であった場合（ステップＳ２５；Ｙｅｓ）、その結果を表示し（ステップＳ２６）、処理を終了する。 In the calibration method according to the second embodiment, the processes from S21 to S24 are performed in the same manner as the processes from S1 to S4 of the first embodiment, and thus will be omitted.
After comparing the contrast response values calculated based on the standard data and the measurement data, and obtaining the maximum absolute value of the deviation (step S24), the CPU 8 calculates the display brightness by the liquid crystal panel 4 from this value as image data. It is determined whether or not it is appropriate according to the condition (step S25; display characteristic inspection step). If the pass / fail judgment result is acceptable (step S25; Yes), the result is displayed (step S26), and the process is terminated.

また、合否判断を行いその結果が不合格であった場合（ステップＳ２５；Ｎｏ）には、偏差の絶対値の最大値と合否判断の結果を表示する（ステップＳ２７）とともに、自動的にキャリブレーションが開始する指示が入力される。 Further, when the pass / fail judgment is made and the result is unacceptable (step S25; No), the absolute value of the deviation and the result of the pass / fail judgment are displayed (step S27), and the calibration is automatically performed. An instruction to start is input.

処理を開始する指示が入力されると、ＣＰＵ８は標準データと測定データの偏差の状態に基づいてキャリブレーション点数を決定する（ステップＳ２８；キャリブレーション点数選択工程）。このとき、例えば乖離が大きい程点数を多く設定するとよい。決定されたキャリブレーション点数に基づいてＣＰＵ８はテストパターン保持部２０から画像データを読み出す。読み出された画像データは、ＤＩＣＯＭキャリブレーションにより予め設定された補正ＬＵＴに基づいて信号変換がなされて液晶駆動部５に出力され、液晶駆動部５によってテストパターンが液晶パネル４に表示される（ステップＳ２９）。テストパターンが液晶パネル４に表示されると、測定手段７が液晶パネル４の表示光を測定する（ステップＳ３０）。表示光の測定結果である輝度及び／又は色度に関する情報はセンサ信号Ｓｓとして測定手段７からセンサ信号入力部１２に入力、保存される。
制御部９は、上記のデータ変換が所定点数行われたか常に判断し（ステップＳ３１）、測定点数が所定点数を満たすまで前記処理を繰返す（ステップＳ３１；ＮＯ）。 When an instruction to start the process is input, the CPU 8 determines the calibration score based on the deviation state between the standard data and the measurement data (step S28; calibration score selection step). At this time, for example, a larger number of points may be set as the deviation is larger. Based on the determined number of calibration points, the CPU 8 reads image data from the test pattern holding unit 20. The read image data is subjected to signal conversion based on a correction LUT set in advance by DICOM calibration and output to the liquid crystal drive unit 5, and a test pattern is displayed on the liquid crystal panel 4 by the liquid crystal drive unit 5 ( Step S29). When the test pattern is displayed on the liquid crystal panel 4, the measuring means 7 measures the display light of the liquid crystal panel 4 (step S30). Information relating to luminance and / or chromaticity, which is a measurement result of display light, is input and stored as sensor signal Ss from sensor 7 to sensor signal input unit 12.
The control unit 9 always determines whether or not the above data conversion has been performed for a predetermined number of points (step S31), and repeats the above processing until the number of measurement points satisfies the predetermined number of points (step S31; NO).

測定点数が所定点数を満たした場合（ステップＳ３１；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ８は測定輝度であるセンサ信号Ｓｓを読み出し、補正ＬＵＴによって変換して標準輝度とする。測定輝度を標準輝度に変換したら、ＬＵＴ生成部１６はテストパターンの画像データと、標準輝度に基づき、液晶パネル４による表示輝度を画像データに応じた適正なものとするようなＬＵＴ１９の作成を行う（ステップＳ３２；変換則算出工程）。作成されたＬＵＴ１９はデータ処理部１４に保存される（ステップＳ３３）。 When the number of measurement points satisfies the predetermined number (step S31; Yes), the CPU 8 reads out the sensor signal Ss that is the measurement luminance and converts it to the standard luminance by the correction LUT. When the measured luminance is converted into the standard luminance, the LUT generation unit 16 creates the LUT 19 based on the test pattern image data and the standard luminance so that the display luminance by the liquid crystal panel 4 is appropriate according to the image data. (Step S32; conversion rule calculation step). The created LUT 19 is stored in the data processing unit 14 (step S33).

なお、予め繰り返しの最大回数を定めておき、その回数繰り返し後不合格となる場合には、液晶パネルにその旨を表示させ、プログラムを終了するようにすることもできる。 It should be noted that the maximum number of repetitions is determined in advance, and when the number of repetitions fails, the fact can be displayed on the liquid crystal panel and the program can be terminated.

以上より、本実施形態のおけるキャリブレーションシステム１及びキャリブレーション方法によれば、表示特性検査工程の検査結果に応じてキャリブレーションの点数を自動的に設定するので的確な精度でキャリブレーションを行うことが可能である。また、キャリブレーション処理が自動的に行われるためユーザの手間を省き効率よく処理することが可能である。 As described above, according to the calibration system 1 and the calibration method in the present embodiment, the calibration score is automatically set according to the inspection result of the display characteristic inspection process, so that calibration is performed with accurate accuracy. Is possible. In addition, since the calibration process is automatically performed, it is possible to save the user's trouble and perform the process efficiently.

第１実施形態におけるキャリブレーションシステムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the calibration system in 1st Embodiment. 図１に示すキャリブレーションシステムのブロック図である。It is a block diagram of the calibration system shown in FIG. メニュー選択画面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a menu selection screen. 定期試験メニュー選択画面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a regular test menu selection screen. キャリブレーション点数選択画面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a calibration point number selection screen. 第１実施形態における表示特性検査工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the display characteristic test process in 1st Embodiment. 第１実施形態におけるキャリブレーション工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the calibration process in 1st Embodiment. （ａ）は測定輝度値に基づいたコントラス応答、（ｂ）は標準輝度値に基づいたコントラスト応答を示す表である。(A) is a table showing a contrast response based on a measured luminance value, and (b) is a table showing a contrast response based on a standard luminance value. 図８に示されたコントラスト応答を対応させたグラフである。FIG. 9 is a graph corresponding to the contrast response shown in FIG. 8. FIG. キャリブレーション点数決定テーブルの一例を示す表である。It is a table | surface which shows an example of a calibration point number determination table. 第１実施形態における標準表示関数の生成の説明図である。It is explanatory drawing of the production | generation of the standard display function in 1st Embodiment. 第１実施形態における標準表示関数の生成の説明図である。It is explanatory drawing of the production | generation of the standard display function in 1st Embodiment. 第１実施形態における画像表示方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the image display method in 1st Embodiment. 第２実施形態におけるキャリブレーション工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the calibration process in 2nd Embodiment.

Explanation of symbols

１キャリブレーションシステム
２画像表示装置
３画像処理装置
４液晶パネル
５液晶駆動部
６バックライト
７測定手段
８ＣＰＵ
９制御部
１０インターフェース
１１画像生成装置
１２センサ信号入力部
１３ＦＭ１
１４データ処理部
１５ＦＭ２
１６ＬＵＴ生成部
１７変換手段記憶部
１８記憶部
１９ＬＵＴ
２０テストパターン保持部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Calibration system 2 Image display apparatus 3 Image processing apparatus 4 Liquid crystal panel 5 Liquid crystal drive part 6 Backlight 7 Measuring means 8 CPU
9 Control Unit 10 Interface 11 Image Generation Device 12 Sensor Signal Input Unit 13 FM1
14 Data processing unit 15 FM2
16 LUT generation unit 17 Conversion means storage unit 18 Storage unit 19 LUT
20 Test pattern holder

Claims

A calibration method executed by an image processing apparatus,
A display characteristic inspection process for determining pass / fail of the display characteristics of the test pattern displayed on the image display device for displaying the medical image;
A calibration score selection step for selecting a required score selected from a calibration score candidate group displayed in accordance with the pass / fail judgment of the display characteristic inspection step;
A conversion rule calculation step of calculating a conversion rule by measuring the display characteristics of the test pattern at the number of measurements corresponding to the number of calibration points determined by the calibration point selection step;
Only including,
The calibration method is characterized in that the number of calibration points is set so that the number of calibration points in a range where the contrast response is poor is larger than the number of calibration points in other ranges .

The calibration method according to claim 1, wherein the display characteristic inspection step is automatically repeated after the conversion rule calculation step is completed.

The calibration method according to claim 1, wherein the number of calibration points is automatically selected.

An image display device for displaying medical images;
Display characteristic inspection means for determining pass / fail of the display characteristics of the test pattern displayed on the image display device, and a required number of points is selected from a calibration score candidate group displayed according to the pass / fail determination of the display characteristic inspection means. An image processing apparatus comprising: calibration point selection means; conversion rule calculation means for calculating a conversion law by measuring display characteristics of a test pattern at the number of measurement times corresponding to the number of calibration points determined by the calibration point selection means; ,
Equipped with a,
The calibration system is characterized in that the number of calibration points is set so that the number of calibration points in a poor contrast response range is larger than the number of calibration points in other ranges .

A computer-readable calibration program for causing a computer to execute the calibration method for an image display device according to any one of claims 1 to 3 .