JPH0719130B2 - 画像表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、医用Ｘ線画像等の微妙な階調特性を有する画
像を表示する画像表示装置に関する。

（従来の技術） 画像表示を行うに際し画像データに階調変換を施した
後、表示することがよく行われている。これは画像デー
タの階調数に対して画像表示装置で表現できる階調数が
小さいので、希望する濃度範囲に多くの階調数を割り当
てたり、写真感材のように表示媒体の階調特性が線型で
ない場合、その特性に合わせ、画像データの階調変換を
行ったり、又、画像データの持つ階調情報の一部分をよ
り強調して表示し、画像情報の観察（読み取り）をより
容易にしたりするためである。階調変換の方法として
は、被変換画像データ（入力画像データ）の値（階調
値）と変換画像データ（出力画像データ）の値との対応
表即ち変換テーブルを作成し、この変換テーブルに従っ
て画像データの変換を行う方法が多く用いられている。
この方法によれば、種々の変換テーブル（詳しくは変換
特性曲線；折線を含む）を設定することにより、種々の
特性の変換を行える。この変換テーブルの作成に関連し
て、医用画像の表示にはウインド操作という手法がよく
用いられている。又、変換テーブルを用いた画像表示で
は、特定の画像にマッチした変換テーブルを複数用意し
ておき、所定の画像が入力された場合、これらの中から
選択使用するという方法も知られている。

（発明が解決しようとする問題点） 良好な画像を表示するという点からは、前述の変換テー
ブルを種々用意しておく方法も有効であるが、医用Ｘ線
画像のように、種々の部位があり、しかも被検体の個人
差が大きい画像の場合、変換テーブルを極めて多数用意
しなければならず、又、仮に多数用意したとしても最適
な変換テーブルが見つかるかどうか疑問である。一方、
ウインド操作による表示では、変換テーブルが単純過ぎ
るため、良好な画像が得られない。特にＸ線写真画像は
階調特性が微妙であるので、疑似輪郭が生じ易く、誤診
につながる可能性がある。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、適切
な変換テーブルの設定即ち変換特性曲線の作成を容易か
つ迅速に行え、良好な階調特性の画像を表示可能な画像
表皮装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決する本発明は、原画像データを記憶す
る画像データ記憶部と、この画像データ記憶部から出力
される前記原画像データを、変換特性曲線に従った変換
テーブルを用いて表示用データに変換する画像データ変
換部と、この画像データ変換部から出力される前記表示
用データに基づいて、画像を表示する画像表示部と、表
示画面上に前記変換特性曲線を作成するための領域を表
示し、その領域における任意の位置を指示することによ
り、変換特性における入力レベルと出力レベルに対応す
る複数の点をそれぞれ独立の設定でき、また、設定され
た複数の点のうち任意の点の位置を設定し直すことがで
きる変換特性設定部と、この変換特性設定部によって設
定された前記複数の点を入力レベルの順に結び合わせる
ことにより、前記変換特性曲線を生成する変換特性生成
部とを有し、前記変換特性設定部によって、新たに点が
設定されると、前記変換特性生成部は、その設定された
点を反映した変換特性曲線を直ちに生成し、さらに、前
記画像データ変換部は、その生成された変換特性曲線に
従った前記変換テーブルを用いて画像データを直ちに表
示用データに変換し、前記画像表示部は、その変換によ
り得られた表示用データに基づいて画像表示を行うこと
を特徴とするものである。

（作用） 本発明の画像表示方法では、画面上を利用して変換テー
ブルの変換特性曲線を作成する。従って、その作成は容
易であり、又、迅速に行える。しかも、作成中の変換特
性曲線を視認できるので、複雑な形状のものでも作成で
き、良好な階調特性の画像の表示が可能になる。

（実施例） 以下、本発明の内容を図面を参照して具体的に説明す
る。第２図は本発明の装置の一実施例の構成を示す図で
ある。この図において、１はＸ線写真や蓄積性蛍光体で
なるメモリプレート等を読取走査して得られた画像デー
タが格納されている画像データ記憶部、２は画像データ
記憶部１から表示すべき画像データを読み出し、変換特
性生成部３により生成された変換テーブル（変換特性曲
線）に従つて該読み出しデータの階調変換を行う画像デ
ータ変換部、４は該画像データ変換部３にて変換された
画像データに基づく画像を表示するCRT等の画像表示
部、５は変換テーブルを設定（変換特性曲線を作成）す
る変換特性設定部である。この変換特性設定部５には、
CRT等の表示画面が備えられており、この画面上を利用
して変換特性曲線の作成が行われる。

第１図は第２図の装置を用いて本発明に関する対話的方
法による変換特性曲線の作成を行う場合の説明図で、表
示画面5aの表示内容を示している。まず、変換テーブル
設定モードに入ると、変換特性曲線作成用の矩形枠10が
画面上に表示される。この矩形枠10の左下の角が変換特
性曲線の始点Ａであり、右上の角が終点Ｂであり、この
実施例では、始点Ａ・終点Ｂ間に変換特性設定部５でも
って複数の中継点P₁〜P_N（Ｎは任意の整数）を設定する
ことにより、A,P₁〜P_N,Bを結ぶ折線が形成され、これが
変換特性曲線となる。即ち、変換特性設定部５に付属の
トラックボール等のポインティングデバイスにより移動
されるカーソル11を希望する第１の中継点P₁の位置に持
って行き、第１の中継点P₁の位置を入力する。これによ
り、Ａ・P₁が直線で結ばれ、この線分12が変換特性曲線
の一部となる。ここで、画像表示部４の表示画面には画
像が表示されているが、この中継点P₁を入力する前は始
点Ａ・終点Ｂ間を直線で結んだ変換特性曲線（この場合
は直線）に基づく画像データの変換が画像データ変換部
２で行われ、画像表示部４にその画像が表示されていた
が、この第１の中継点P₁を入力すると、例えば、始点Ａ
−中継点P₁−終点Ｂを直線で結んだ変換特性曲線に基づ
く画像データの変換が画像データ変換部２で行われ、こ
の変換後の画像データに基づく画像が画像表示部４の表
示画面に速やかに表示される。次に任意の位置にカーソ
ル11を移動し、第２の中継点P₂を入力すると、今度は変
換特性曲線が始点Ａ−中継点P₁−中継点P₂−終点Ｂを結
んだ折線に変わる。従つて、画像表示部４の表示画面上
の画像も新たな交換特性曲線にそったものとなる。以下
同様に中継点P₃〜P_Nの入力を行い、最後にカーソル11を
終点Ｂの位置に持って行き、この点の入力を行うと変換
特性曲線の作成が終了する。尚、Ｘ線画像では、フィル
ムを用いることが多く、このために階調特性を示すもの
としてγ（ガンマ）という概念が広く使用されている。
そこで、本実施例では、変換特性曲線を形成する各線分
の傾きをγとして表示画面5a上に文字にて表示するよう
になっている。又、中継点P₁〜P_Nの修正は、例えば該当
中継点（旧中継点）にカーソル11を持って行き訂正キー
を押し、次に変更を希望する位置（新中継点の位置）に
カーソル11を移動し再度訂正キーを押すこと等により行
うようになっている。このようにして、最終的に作成さ
れた変換特性曲線を示したのが第３図である。この図の
横軸は入力画像データの値即ち入力レベルを示し、縦軸
は出力画像データの値即ち出力レベルを示している。こ
の第３図の場合、中継点が５個の場合であったが、この
数を増やし線部12を短くすれば、凹凸が小さく細かな変
換特性曲線を得ることができる。

上記の如き操作にて変換テーブルの設定を行えば、変換
特性の定量的な性質と、実際の画像の階調変化とを同時
にモニターしながら、容易且つ迅速に設定動作を進めて
行くことができる。従つて、ウインド操作では得られな
かった微妙な階調変換も可能になる。

ところで、少数の中継点を結ぶことにより得られた変換
特性曲線を用いて階調変換を行うと、中継点においてγ
が急激に変化するために表示画像に不自然な感じの部分
が発生し、このような画像を用いて診断するときに誤診
を生じることがある。これを防ぐには、前述の中継連の
数を増やす方法以外に、変換特性曲線を平滑化する方法
がある。例えば或る入力レベル値に対する出力レベル値
（平滑後の値）を求めるに際し、前述の如くして求めた
変換特性曲線（折線）を使用し、該当入力レベル値に対
する出力レベル値（平滑前の値）とその周辺の入力レベ
ル値（複数）に対する出力レベル値（平滑前の値）との
平均値を求め、これを該当入力レベル値に対する出力レ
ベル値（平滑後の値）とする方法がある。ここで、平均
化の際使用する周辺の入力レベルの幅は、入力レベルの
全幅の1/50〜1/10程度が最も効果的である。又、この場
合に、単なる平均値でなく近接部分程重みを大きくした
重み付け平均値を求めることがより好ましい。この平滑
方法を用いると、第３図の変換特性曲線が第４図の如く
平滑化される。図から明らかなように、直線部分の特性
は保存されたままで、写真フィルムに似た特性のものが
得られる。一方、中継点における入出力値の対応が重要
である場合には、前記の平均化を行うとその対応関係の
正確さが失われる（中継点が変換特性曲線上に正確には
位置しない）ので、この場合には、適当な補間関数で補
間すればよい。例えば、ｎ点の入力レベルと出力レベル
の対をそれぞれ（x₁,y₁），（x₂,y₂），…，（x_i,
y_i），…，（x_n,y_n）とし、すべての点について、 f_(xi)＝y_i となるようなf_(x)を多項式で近似し、その多項式によっ
て、各点の間の値を補間すればよい。この多項式として
は、Lagrangeの公式を用いた が一般的に考えられる。

画像の視覚特性からみて近似する多項式は、その１階微
分が滑らか、即ち２階微分が連続であれば十分であるの
で、各点をそれぞれ節点として３次のスプライン関数で
補間を行うことが実用的である。第５図はこのようにし
て得た変換特性曲線の一例を示すものである。

尚、本発明は上記実施例に限るものではなく、種々の変
形が可能である。例えばポインティングデバイスを用い
て中継点の位置を指示する例を示したが、高解像度のタ
ッチセンサを用いて指示するようにしたり、座標を入力
して指示したりしてもよい。又、カーソルを動かしてそ
の軌跡をそのまま変換特性曲線としてもよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、画面上を利用し
て変換テーブルの変換特性曲線を作成する。従つて、そ
の作成は容易であり、又、迅速に行える。しかも、作成
中の変換特性曲線を視認できるので、複雑な形状のもの
でも作成でき、良好な階調特性の画像の表示が可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に関する対話的手法による階調特性変換
曲線の作成を説明するための図である。 第２図は本発明の画像表示装置の一実施例の構成を示す
ブロック図である。 第３図乃至第５図は、それぞれ、第２図の装置を用いて
作成された階調特性変換曲線の例を示す図である。 １…画像データ記憶部 ２…画像データ変換部 ３…変換特性生成部、４…画像表示部 ５…変換特性設定部、5a…表示画面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原画像データを記憶する画像データ記憶部
   と、 この画像データ記憶部から出力される前記原画像データ
   を、変換特性曲線に従った変換テーブルを用いて表示用
   データに変換する画像データ変換部と、 この画像データ変換部から出力される前記表示用データ
   に基づいて、画像を表示する画像表示部と、 表示画面上に前記変換特性曲線を作成するための領域を
   表示し、その領域における任意の位置を指示することに
   より、変換特性における入力レベルと出力レベルに対応
   する複数の点をそれぞれ独立に設定でき、また、設定さ
   れた複数の点のうち任意の点の位置を設定し直すことが
   できる変換特性設定部と、 この変換特性設定部によって設定された前記複数の点を
   入力レベルの順に結び合わせることにより、前記変換特
   性曲線を生成する変換特性生成部とを有し、 前記変換特性設定部によって、新たに点が設定される
   と、前記変換特性生成部は、その設定された点を反映し
   た変換特性曲線を直ちに生成し、 さらに、前記画像データ変換部は、その生成された変換
   特性曲線に従った前記変換テーブルを用いて画像データ
   を直ちに表示用データに変換し、 前記画像表示部は、その変換により得られた表示用デー
   タに基づいて画像表示を行うことを特徴とする画像表示
   装置。
2. 【請求項２】前記変換特性生成部は、前記設定された複
   数の点を直線で結び合わせた後、平滑化することにより
   変換特性曲線の作成を行うことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の画像表示装置。
3. 【請求項３】前記変換特性生成部は、前記設定された複
   数の点を多項式により補間することにより、変換特性曲
   線の作成を行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   または第２項記載の画像表示装置。