JPS63126070A - 画像記憶検索システムのための画像観察ステ−ション - Google Patents

画像記憶検索システムのための画像観察ステ−ション

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JPS63126070A
JPS63126070A JP62172710A JP17271087A JPS63126070A JP S63126070 A JPS63126070 A JP S63126070A JP 62172710 A JP62172710 A JP 62172710A JP 17271087 A JP17271087 A JP 17271087A JP S63126070 A JPS63126070 A JP S63126070A
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memory
data
images
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JP62172710A
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ヘンリー ディ フィッシャ
ケビン エム マクニール
リチャード バーシロ
リチャード デ ラマロ
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University of Arizona
Original Assignee
University of Arizona Foundation
University of Arizona
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は画像記憶検索システムのための画像観察ステー
ションに関し、更に具体的には、医用画像診断のための
ディジタルイメージの処理と表示用のステーションに関
するものである。
(従来技術及びその問題点) 近年、健康管理費用の上昇は特に病院において健康管理
伝速システムをより安価で、かつより能率的にすること
に拍車をかけている。このことは病院野営の多くの分野
でコンピュータの導入をもたらすことになった。コンピ
ュータは長年患者の登録及び診療ラボラトリ等において
使用されてきている。主な新応用分野は放射線科の内部
で市る。
最新の放射線システムは二つの主要部分から成っている
。第一の部分は計画立案と在庫調整のような管理用具を
供給するシステムにより構成されている。第二の部分は
放射線科で現在使われているフィルムベースの映像シス
テムを同等の光電子システムに取り替えるシステムであ
る。この応用分野はPAC3(写真記録及び通信システ
ム)と呼称される。
PACSシステムは第1図に示す通り、いくつかのサブ
システムに分けられる。すなわち、光電子イメージ取得
2、イメージの記憶又は記録4、電子イメージの伝送6
、イメージ表示8、及び外部通信リンク9である。これ
ら各部分の仕様は生成されたイメージ数、これらイメー
ジの解像及び各イメージの投影回数の関数である。
胸部X線写真は放射線科の全仕事量の85%を占める。
それらは、やはり最も取扱い憎い部類のイメージである
。これらのシメージは60dbダイナミツクレンジで最
低2048X 2048ビクセルの空間解像ができる特
徴を持っている。そこで各胸部X線写真は、表現のため
に約40メガビツトを必要とする。
このようなイメージを記録部から表示部へ0.5秒以内
(所要時間については後述する)に伝送するには、80
メガビット/秒以上の伝送帯幅が必要でおる。
こようなイメージをビデオモニタ(シングルガンCRT
付)上に表示するには、データを2.8メガピクセルの
割合で提供することが求められる。
これらの要件は、PAC5環境内環境部X線写真を処理
することの困難さを強調するものでおる。
放射線科の仕事四の内の大部分の割合を、胸部X線写真
の生成と診断評価が占めるので、PACSシステムを成
功させるためには胸部X線写真からの莫大な量のイメー
ジデータを是非備付ける必要がある。
PACSサブシステムの第一は光電子イメージ取得シス
テム2である。多くの医学用イメージ様式はすでにイメ
ージをディジタルフオームで提供している。これらのイ
メージ様式はコンピュータを使ったX線断層写真CT、
核医学、ra気共鳴画像MR1,超音波ディジタルサブ
トラクション血管造影法を含む。これらのイメージの特
徴は512X512又はそれ以下で、40X 60db
ダイナミツクレンジによる空間解像である。近年までは
、胸部イメージのように広型(14x 1フインチ)の
イメージの取得が可能な光電子システムはなかった。こ
の広型機能を除いては、PACSシステムはほとんど価
値がないであろう。なぜならw1彰された全てのイメー
ジの大部分が、これら広型イメージで占められているか
らでおる。広型イメージ取得システムの導入は、PAC
3が特定のデータを取得する上での最後の重要問題を取
り除いている。
PACSサブシステムの第二は、イメージ記録4である
。この問題の取り上げ方はいくつかある、現在の計画で
は記録部を二つの部分に分けている3第一は短期間の記
録で、これは現在加療中の患者のアクティブイメージを
取扱うために設計されたものである。これは、迅速なア
クセス時間、読み取り/書き込み能力、短期記憶機能の
特徴を持っている。長期間の記憶は消去ができない。レ
ーザー光学ディスクはこの用途のために計画されたもの
でおる。現在の技術では、直径10インチのディスク上
に約3ギガバイツの記憶ができる。これら二つの技術の
連携により、アクティブイメージへのすばやいアクセス
と、コンパクトな長期記憶が可能になる。
PACSサブシステムの第三は、イメージ伝送6である
。当該伝送システムは、取得システム。
表示作業ステーション及びイメージ記録部の間に両方向
の通信を提供しなければならない。このシステムは、結
局は国内の全ての病院をつないだ全国ネットワーク9の
部分となることが考えられている。イメージ伝送システ
ムに対する基本的な設計上のポイントは速度と信頼性で
ある。速度は平行光ファイバ伝送リンクの使用によって
達成され、又、信頼性は冗長データ進路を通じて達成さ
れている。このシステム類は、単一のケーブル故障が局
所的影響しか与えないように設計されている。
PACSサブシステムの第四でおり、同時に本発明の主
題は、ディジタルイメージ観察作業ステーション8であ
る。この作業ステーションは、現在使われているライト
ボックスの大パネルをフィルムベースのイメージシステ
ムと機能的に取り換えるものであろう。
放射線専門回連は、信じ難い程大量の情報を使い果たす
。ある典型的な状況下では、6例から8例のイメージを
1分以内に検査し、レポートを口述する。PACSシス
テムのニーズを充たし、医学界に受は入れられるために
は、観察作業ステーションは、それと取り換えるように
設計されたフィルムシステムのイメージ取扱よりも遅く
ない取扱を提供しなければならない。
よって、本発明の目的の一つは、多様式の表示性能があ
り、それゆえ異なった空間解像によって特徴づけられた
、異なったイメージ様式のイメージを表示する性能があ
り、かつ比較のために同一スクリーン上のダイナミック
レンジを持つ、PAC8環境下で使う、新しくかつ改良
されたイメージI察ステーションを提供することに市る
本発明のもう一つの目的は、同一スクリーン上に異なる
イメージ様式のイメージデータが独立して処理され表示
される斬新なイメージステーションを提供することにあ
る。
更に付は加えるべき本発明の目的の一つは、本来のフィ
ルムベースシステムで現在性われている模倣手動操作と
同様の処理機能とか、精密な検査をするため、フィルム
を目に近づけて動かすのと同様の機能を提供し、かつコ
ントラストの強調によりフィルムを“高輝度″にするの
と同じ機能を果たす電子ズーム殿能を含み多様式のイメ
ージデータを独自にイメージ処理することができる新規
のイメージ観察ステーションを提供することにある。
本発明°の更にもう一つの目的は、放射線専門回連が、
現在充分に認識されていない情報を思い浮かべることが
でき、それによってフィルムベースシステム以上に高度
の診断を提供するで゛あろうところのイメージ観察ステ
ーションに対するイメージ処理能力を提供することにあ
る。
更にもう一つの本発明の目的は、放射線科のリーディン
グルームで使われるとか、あるいは、例えば心臓学のよ
うに放射線のイメージが診断上重要な役割を演する専門
クリニックで使われるイメージ観察ステーションをPA
C8環境下に提供するとである。この環境では医師は自
分の患者の一枚かそれ以上のイメージを観察するためシ
ステムにログオンするであろう。ことによると要観察イ
メージは記録システム上の操作者により前もって記録部
から観察ステーションへ送られているだろう。医師はデ
ィレクトリを詳しく調べて自分の患者のイメージを表示
用に選ぶため観察ステーションを使うだろう。次に、本
発明の観察ステーションは、医師の適応インタフェース
ファイルエントリの中のイメージパラメータによって指
定された、初期の状態で選ばれたイメージを表示するだ
ろう。
もし医師が全ての骨のイメージを暗い背景に白く出し、
かつ、血管造影図を白い背景に黒く出したいと思うなら
、イメージが最初に表示された時にそのように現れるよ
うにイメージの状態が初期設定されるだろう。本発明の
ステーションは、あるイメージをデフォルト位置に設定
し、その他のイメージの位置をタッチスクリーンコント
ロールを使って直接に指定できるようにして、いくつか
のイメージを呼び出すことができる。これらのタッチス
クリーンコントロールは、医師によって他の・イメージ
と比較するために、一つのイメージを画面上で移動して
並列状態にすることもできる。そのようにする際、本発
明の観察ステーションでは、医師が側端を鮮明にするた
めに高性能パスフィルタ番用いて、コントラストをはっ
きり出すようにするため、ウィンドー/レベルの設定を
調整することができる。更に、本発明の観察ステーショ
ンでは、医師が一組のCTイメージ、胸部イメージ、及
び核医学イメージを検査した後に、映画ループとしての
シネイメージのシーケンスを呼び出し、冠状動脈を観察
することも可能である。他方、観察ステーションのユー
ザが放射線専門医でない場合、当該イメージを解読した
医師の書いた報告書のテキストを表示することができる
。本発明の観察ステーションは充分に順応性があるので
、以前に送付されたイメージに関して記録部に質問する
ことができる。修了するやいなや、医師は画面からイメ
ージを消去して次の患者に移るか、あるいはシステムを
ロッグオフできる。
上記の目的は、その他の目的と同様にベースメモリ、イ
メージプロセッサ及び表示モニタを含む構成物を持って
いる新しくかつ改良されたイメージ観察ステーションを
本発明により提供することにより達成されている。当該
ステーションでは、多数のイメージがユーザによってす
ばやく観察できるように表示モニタ上に表示でき、又イ
メージのさまざまな位置を他のイメージの位置とは関係
なく処理することができ、更にイメージの表示がユーザ
のコマンドにより即座にアツ゛プデイトされる。本発明
によって放射線専門医のユーザは、コマンドがユーザイ
ンタフェースを通って入って来るのにつれて、イメージ
が相互作用的にシステムによって操作され処理されてい
るものとして像を見ることになる。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 本発明は前記目的を達成するために、表示手段上に表示
された画像を観察するために用いられるシステムにおい
て、画像データ収納部から送られてくるディジタル画像
データを格納するベースメモリと、前記ベースメモリに
接続され、前記表示手段に表示する画像データを前記ベ
ースメモリに入力するためのものであって、前記格納デ
ータとの間で双線形補間を行い、それによって拡大。
縮小された上記データ間の線に沿った各点に補間された
値を書き込むため、前記イメージを前記格納データに対
応させる手段を含むイメージプロセッサと、前記イメー
ジプロセッサに接続され、表示手段上に現在表示すべき
イメージを格納しているディスプレイメモリと、観察さ
れるべきイメージフォーマットと選択されたイメージを
指示するための入力信号を発生するユーザーインプット
と、インターナルパスを介して前記ベースメモリ、イメ
ージプロセッサ、ディスプレイメモリにユーザーインプ
ットから入力された信号に対応する通信コマンド信号を
供給するコントロールプロセッサによって構成されてい
る。
(作 用) 以上のように構成することにより、高速かつ多量のイメ
ージ観察の処理が行える。
(実施例) 上述したイメージワークステーションの開発の基本的目
的は、放射線学において現在実施されているフィルム観
察技術にかわるディジタル表示ステーションの必要性を
正当化することにある。
このような表示ステーションは放射線専門医にとって使
い易いものであり、かつ質の高いイメージを診断できる
ものでなければならない。
使い易いということに関しては、本ワークステーション
のハードウェア/ソフトウェア アーキテクチャは、デ
ィジタル放射線学において使われる従来のディジタル装
置に比べ使用方法及び使用方法の習得がより簡単なツー
ルを放射線専門医に提供する。本システムはユーザがタ
イプ入力を必要としない自明のコマンドメニューの簡便
なインタフェースを持っている。ディジタル静脈血管造
影中システムを開発した従来の研究から、放射線専門医
はタイプ入力すると仕事のペースが遅くなるという理由
でタイプ入力を好まないということが判明した。
本システムにおけるコマンド入力パスは(見て行う)フ
ィールドバックパスでおり、このパスにおいて、システ
ムはユーザが入手可能なコマンドを表示し、ユーザが実
行したいと思うコマンドに単一タッチすればよい(第2
2図)。
つまり、システムはユーザに対してコマンドメニュー、
テキスト表示、イメージ表示を提供し、ユーザはシステ
ムに対してコマンド、制御スイッチ、イメージタッチス
クリーンを操作できるようになっている。タッチスクリ
ーンセンサは、このタッチの位置を該ディスクを通して
ワークステーションに送る(第40図)。
ワークステーション ソフトウェアは、どのコマントメ
ニューキーがユーザによりタッチされたかを判断し、ソ
フトウェアを呼び出し、そのコマンドを実行する(第3
5図、第36図)。
このコマンド動作の結果がイメージ表示あるいはコマン
ド表示、あるいは両方を変える。表示装置における情報
の変化は、ユーザが応答するフィードバックを提供する
。このコマンドインタフェースにより、ユーザはコマン
ドを記憶する必要がない。ユーザが記憶しなければなら
ないことはコマンドにより実行される一般的なアクショ
ンだけであり、機密コマンド名あるいはキーボードから
タイプされる一連の複雑な動作などは記憶する必要がな
い。このような簡便なインタフェースはディジタル放射
線学の成功には不可欠でおる。
本システムにおいて実施されているアーキテクチャの別
の利点、タッチスクリーン−により容易にされているも
のとしては、直接タッチすることによりイメージの処理
を行うことである。この特徴は従来からのディジタルワ
ークステーションにはないものである。ワークステーシ
ョンがタッチスクリーンヒツト(接触)ロケーションを
イメージ表示面上に受けると、画面上にその時用われる
イメージのうち、どのイメージにタッチされたかを判断
する(第37図)。
ソフトウェアはユーザによる一連の処置アクションの目
標となっているイメージを選択する。この結果、ユーザ
は非常に間中にイメージ間の切換えを行うことができる
。例えば、ユーザが一つの表示画面上に二つのイメージ
を並べて表示させている場合、一つのイメージのコント
ラスト及び輝度の調整を行う。次に第一のイメージにタ
ッチを行い、その拡大率を調整する。このような方法に
より自分の納得いくような二つのイメージを表示するこ
とができる。このような操作は全てキーボード入力を必
要とせずに行われる。イメージのタッチにより処理する
イメージを選択し、そのイメージのコントラスト及び輝
度、すなわち拡大についての調整はディスク上のノブを
回転することにより行われる。イメージ切選択調整をも
つと肉体的に楽に行う方法として、音声おるいは思考起
動によるコマンドのみが考えられる。後者の思考型は現
在ではまだ不可能であり、前者の音声型は多くの技術的
限界がある(用語の制限1発音の制限等)。
しかし、これらの技術が可能となれば、このシステムの
アーキテクチャは、これらの技術を容易に吸収すること
が可能である。勿論、ユーザはこの種の処理のために二
つのイメージに限定されない。そして、イメージを選択
するためにイメージ全体がスクリーン上に表示されてい
る必要はない。
イメージの一部が表示されている限り、ユーザはその部
分をタッチし、処理のためにイメージを選択することが
できる。一方、他のイメージにより完全にカバーされて
いるイメージは、メニュー起動シャツフルコマンドによ
り選択されなければならない(第37図)。
ユーザは表示画面上のイメージの数に限定されない。ユ
ーザは一連のイメージを観察するために表示画面からイ
メージを除去する必要はない。タッチスクリーンを通し
てユーザのイメージとの直接相互作用に関するもう一つ
のアスペクトは、ユーザが自分の指でイメージを「ドラ
ッグインク」することによりスクリーンからイメージを
移動できることである。これによりユーザが比較のため
に二つのイメージを並列配置でき、あるいは、イメージ
を表示画面の一方に移動させ自分が観察したいと思う他
のイメージによりカバーされないようにすることができ
る。
このシステムを使い易くしている別の要素は、ベースメ
モリ及びディスクのソフトウェア管理である。これはユ
ーザがベースメモリ空間管理に気を使わなくてもよいよ
うにしている。ディジタルイメージの表示に一般的に使
用されるシステムにおいて、ユーザはいくつのイメージ
がイメージメモリに入っているかを管理することが一般
に要求される。
このメモリが一杯の場合は、ユーザはあるイメージを除
去し、自分が観察したいと思う新しいイメージデータ用
の空間を作らなければならない。
本明細書で説明しているワークステーションのアーキテ
クチャは、一般のコンピュータシステムにおける所謂メ
モリ管理と同じ方法により自動的にこのタスクを行うよ
うになっている。ソフトウェアは、イメージが手近なベ
ースメモリ空間にフィツトするかどうかを判断し、必要
ならばイメージを除去する。除去されるイメージはユー
ザにより最初に処理用として選択されたものとする(第
39図)。同図(a)は「フリースベースはベースメモ
リの“H′ルベル側に設けられること」を示し、同図(
b)は「ニューイメージが有効スペースよりも長ければ
、十分なスペースを有するフリースペースにスワップさ
れる。また、イメージはLRUによって置き換えられる
こと」を示し、同図(C)はコンプレッションを示して
いる。
このことはユーザを退屈なイメージ管理から解放し、ユ
ーザに対しシステムを使い易くしている。
ベースメモリから除去されているイメージをユーザが選
択する必要がある場合、別のイメージを除去させ、空白
を作りメモリに呼び戻せばよい。これら全ては、ユーザ
の目に見えない状態で行われる。イメージを処理する速
度により、システムを使い易くしているのが、これらの
特徴である。ベースメモリのトランスペアレント管理は
、ディスク及び表示メモリ間の転送速度2.4メガバイ
ト/秒及びイメージプロセッサの平均処理速度150n
sec/ピクセルにより可能となる。ユーザが表示画面
上にいくつかのイメージを表示し、池のイメージにより
オーバレイされたイメージが表示されている一端をタッ
チすると、約215秒でユーザがタッチしたものがどの
イメージであるかを判断し、イメージプロセッサにより
ベースメモリからイメージデータを処理し、処理された
イメージを表示モニタに表示する(第40図)。
これにより、イメージは、その全体を現わし、それまで
カバーしていたイメージをオーバーラツプすることにな
る。選択したイメージがたまたまメモリから除去されて
いた場合、システムは除去するためのイメージを判断し
、選択されたイメージをディスクからベースメモリに読
み取りを行うために応答時間が少し多くかかる。ユーザ
がコントラスト及び輝度、おるいはズーム又はフィルタ
の調整を行う時、該ディスクはワークステーションのノ
ブの位置の変換をパスする。この変換(デルタ)は、対
応パラメータ(ウィンド又はレベル。
ズーム要素又はフィルタリング係数)の調整に使用され
、イメージはイメージプロセッサによりベースメモリか
ら再処理されて、新しく処理されたイメージが表示画面
上に表示される。
このようなプロセッサの処理速度のため、システムはハ
ードワイヤされたもの(TVのコントラスト及び輝度の
ようなもの)を表示し、ソフトウェアがユーザに見えな
くなっている。このような特徴により、システムは多重
独立イメージを極めて容易に処理することができ、多く
の作業は単にディスク・コンツル上のノブを回転するこ
とにより実行できる。事実、このシステムはディジタル
放射線学用に設計されたものであるが、このシステムに
より処理可能なイメージのタイプについては、特別な制
限はない。白黒イメージが1から12ビツトのコントラ
スト解像を持ち、このイメージのためのコントラスト/
i1度、フィルタリング及び拡大率/縮小率が意味ある
ものであるようなイメージはどんなものでもこのシステ
ムにおいて処理可能でおる。このイメージは符号なしの
整数データあるいは2の補数(すなわち、符号付整数)
であり、4から400万ピクセルのサイズの範囲にある
ものである。
高く空間)解像イメージを表示することのできるこのシ
ステムの能力は、質の高い像を診断することに対する要
求条件を満足させるものである。
現在の精神物理学研究によると、最小空間解像1024
x 1024ピクセルが胸部放射線学において質の高い
診断に必要なものであるとしている(放射線学の85%
が胸部イメージである)。
このシステムにおいて、二つの1024X 1536ピ
クセルモニタを使用すれば、これら解像要求条件を満し
、胸部レントゲン学で一般に行われる14”X17“の
フィルムと同じ程度のアスペクト比を提供する。これに
より、放射線専門医が憤れているイメージ表示を提供し
、フィルムを見ることからディジタル放射線学への転換
が、専門医にとって非常に容易となる。更に、このシス
テムのアーキテクチャにおいては、二つ以上のイメージ
表示モニタの使用を拒むような制限は何もない。4メガ
ビクセルのベースメモリは、このシステムにより処理可
能な最大単一イメージを限定するが、2048X204
8ピクセルイメージを処理する能力を持っている。
現在、これが放射線学におけるディジタルイメージとし
ては最大のものであり、大きなイメージ(より高度な空
間解像イメージ)を作ることにより、診断上有益な情報
を得られるかどうかについて議論が残されている。この
サイズのイメージは、本論文に述べであるシステムより
収縮された形で表示可能でおり、この縮小された形でイ
メージ全体が1024x 153B表示画面上に表示さ
れる。
この縮小はイメージプロセッサの連続しく双線形補間)
ズームcozoにより実行され、このC0ZOは本イメ
ージワークステーションの中で単一の最も重要かつ独特
な機能である。この機能により、ユーザは全解像以下で
イメージ全体を観察することができ、ユーザが見たいと
思うイメージの領域を選択することができる。このイメ
ージの領域はディスクコンツル上のズームノブにより連
続的にズームされ、全解像で観察できるようになる。そ
れ以上観察したい場合は、拡大することにより可能であ
る。
本明細閂に述べであるイメージワークステーションのハ
ードウェア/ソフトウェア アーキテクチャは放射線専
門医が簡便にすぐディジタルイメージを観察できるとい
う特殊なシステムを有している。
当該図面を参照するに当り、参照番号はいくつかの説明
において同一あるいは対応する部分を指定している。具
体的には、本発明における優先的実施様態として第2図
にディジタルイメージ観察ステーションが示されている
。このステーションは、ベースメモリ10.イメージプ
ロセッサIP12、表示メモリ141本システムの操作
に必要なイメージ及びデータを記憶するためのディスク
ドライブ30及び関連ディスクコントローラ32及び制
御プロセッサCPU16にて構成されている。表示メモ
リ14は処理されたイメージデータを記憶し、ディジタ
ルアナログ変換器DACにより、一般の表示画面CRT
装置18に接続されている(DACは図では省略)。
観察ステーションは、更にPAC3間あるいは他の情報
ネットワーク26間のインタフェースとして機能するネ
ットワークインタフェース24及びインタフェース24
とベースメモリ10とを接続する内部(VME)バス2
8とで構成されている。内部アドレス/データバス、V
MEバス28は、観察ステーションを構成している部分
全体の間の一連のメモリデータの転送及びアドレス転送
のためのものである。
この優先的実施様態において、ベースメモリ10は、1
2ビツト/ビクセルまでのイメージデータを記憶できる
4、2メガビクセルのダイナミックランダムアクセスメ
モリを有している。これは、最大2048X 2048
ピクセルのイメージ容量を持ち、ベースメモリ10は多
重イメージを同時に保持することが可能である。メモリ
10における個々のビクセル要素は、ダラフインク画面
用として更に4ビット持っている。これらの画面は、イ
メージデータをオーバレイすることのできるグラフィッ
ク記述及び作図を実行するために使われる。
第2図及び第4図に示されているように、ベースメモリ
は三つのポート110,112,118を持ち、これら
はIP12.ネットワークインタフェース24及びVM
Eバス28に接続されている。
ネットワークインタフェースにより、ネットワーク要求
あるいはデータはNIMポート10を通り、ベースメモ
リ10への入出力の転送を行う。IP12はイメージプ
ロセッサポート118を通り、ベースメモリ10からイ
メージピクセルを読み取る。VMEパスポート112は
関連する制御レジスタ116を持ち、ベースメモリ10
への読み取り、書き込みされるベースメモリデータワー
ドの構成を制御し、個々のグラフィックビット及び/あ
るいはイメージデータがアクセスできるようにしている
。ディスクドライブ30.コントローラ32及び内部シ
ステムパス28を通り、ベースメモリへの高速接続によ
りベースメモリの拡張が行われ、実際のイメージメモリ
が170メガピクセルとすることができる。
ワークステーションのイメージプロセッサ12は高速パ
イプラインアレイプロセッサで構成され、これらは、n
度(グレイ レベル)、イメージ全体の変形、イメージ
における興味ある領域のヒストグラム、空間フィルタ、
連続双線形補間ズーム(以II COZ Oとする)な
どの機能を実行する。
個々の表示メモリ14は、1024X 153Bビクセ
ルを記憶できる二つのバッファを持っている。いつでも
、バッファの一つを選択し、その時点で表示されるイメ
ージを与える。表示メモリは、4Gフレ一ム/秒(フリ
ッカ−を除去するため)で、表示画面上に、1024X
 1536ピクセルマトリツクスを復元するために設計
された高速アーキテクチャを実行する。
更に、表示メモリは反復ズーム14能力を持ち、102
4X 1024フオーマツト内に256X 256ピク
セルサブイメージの表示を可能にする。この場合、24
サブイメージはどれも観察用として選択可能である。
優先的実施様態において、処理のために選択されたイメ
ージデータは、第一にサブトラクタ100を通して、索
引テーブルLLIT102にパスする。LUTにおいて
、グレーレベル変換処理が実行される。イメージデータ
は、索引テーブルLUT102から空間(高/低パス)
フィルタ104を通りC07O106にパスする。
空間フィルタリング104はユーザにより調整され、低
パスフィルタと高パスフィルタとの間を変化するが、イ
メージデータのフィルタは、両極端の中間点では起らな
い。C0ZO106は、双線形補間法により、フラクシ
ョンズームを実行するように設計され−(あり、ユーザ
により観察すべきイメージの拡大あるいは縮小変化を連
続的に行うことができるようになっている。coz。
106の操作及び原理は以下に詳しく述べる。
第2図に示す通り、CPtJ16は入力装置34を持っ
ている。本発明の優先的実施様態としてCPU16及び
それに関連する入力装置34は、一般に知られている装
置ならばどれでもよく、入力制御装置に応答し、一つ以
上の対応する信号を出力し、レビューコンツルの一つ以
上のセクションを動作することのできるものでおればよ
い。これらのものとして、キーボード、トラックボール
)1゛ンクションキー、ファンクションノブがある。
イメージの表示を制御するために、特にユーザの使い易
いインタフェースを提供するタッチスクリーン35を入
力装置34に接続する。
ベースメモリ 観察ステーションにおけるベースメモリ10の19割は
、イメージなまデータを保持し、且つ、イメージプロセ
ッサ12及びネットワークインタフェースの両方に高速
データ通路を提供することである。更にベースメモリ1
0は、メモリアレイ10′を有し、最大2048X 2
048X 16の単一画像を即時に描く種々異なったモ
ダリティのイメージなまデータを記憶することができる
。三つのポートを有するベースメモリ10は、種々な長
さのイメージデータを記憶できるし、更に、各イメージ
単位毎にイメージビット画面の数をいろいろに割当がで
きる。高速メモリ転送を行うため、CPU16は高速メ
モリ要求のアービットレータを使って第3図に示す優先
順位に従って前記要求に応する。
第4図に示す如く、データはNIMポート110から、
又はVMEパスポート112によってベースメモリ10
に入力される。ベースメモリ10はピクセル当り1 Q
ビットを用意して、イメージデータには8ビツトから1
0ビツトを、残る4ピツトから8ビツトを独立グラフィ
ック画面用として種々提供する。NIMボート10d又
は■MEパスポート112からデータが入力される場合
、読み取り/書き込み制御レジスタ114.又は116
は、それぞれ、いずれのビットがイメージデータか、グ
ラフィックデータかを管理する。
いずれにせよ上記制御レジスタは書き込みが可能である
NIMポート110は、独立の二方向性高速ボートであ
り、8ビクセルに書き込みしたり、又は単一メモリ要求
に対してのベースメモリから読み取りができる。書き込
み操作中に含まれるイメージ及びグラフィックビットは
NIMポートの読み取り/書き込みレジスタ114によ
って管理される。このような設計によって、ベースメモ
リ10内に実在するイメージは、そのイメージデータを
妨害することなしに、グラフィックデータを更新できる
。この概要は、更新の必要ある要求データのみをPAC
Sネットワークに伝送して、PACSシステムの効率を
直接に改善するものである。
VMEパスポート112はNIMボート110と同様に
、単一メモリ要求に対して1乃至2ピクセルの読み取り
/書き込みを可能にする唯一の制限で動作する。しかし
、VMEパスポート112は、読み取り操作中に、読み
取り/書き込み制御レジスタ116によって定義された
イメージデータは符号拡張が可能な独特の強化機能を有
する。かくして、二つの補助データは、CPU16によ
り更に処理を進めることができる。
ベースメモリ10はまた、イメージプロセッサボート1
18で構成されており、且つ、単一メモリ要求に対し8
ピクセルを読み取りする高速読み取りのみのボートであ
る。各ビクセル毎の16ビツトはすべて、第5図に示す
ごとく、イメージプロセッサボートで、2ポ一トRAM
120へ転送される。この2ボ一トRAM120はベー
スメモリ10からイメージプロセッサ12へのデータ即
時転送ができるようになり、イメージグラフィックデー
タは各イメージ毎にイメージプロセッサ12により分離
される。
制御レジスタ114及ヒ116ハCPU (MC680
0)の入出力ページにマツピングされた16ビツト読み
取り/書き込みレジスタであって、VMEバス28を通
じてアクセスする。上記レジスタは、VMEバスインタ
フェース及びNIMインタフェース及びNIMインタフ
ェースの両方に対し、読み取り/書き込み特性を有する
機能強化ビットを提供する。
VME制御レジスター16には、いくつかの機能があり
、その第1は、グラフィックビット及d/又はイメージ
データのいずれかを読み取り/書き込み操作中に定義す
ることである。第2は、可変長イメージデータワードの
大きざを定義することであり、第3は、符号拡張データ
の読み返しフォーマットを制御することである。従って
、制御レジスター16の16ビツト(D15乃至Do 
>は次のように割当てる。
コ D15乃至D12は、独立のグラフィック画面用のグラ
フィック読み取り/書き込み制御ビットである。
このビットのいずれかが“1″にセットされると、VM
Eバスからの読み取り操作により、該グラフィックビッ
トの読み返しを行う。同様に、書き込み操作で画面上の
制御ビットを“1″にセットすると、それらのビット画
面に影響が表れるだけである。この4つの制御ビットの
いずれかを“OIFにセットすると、読み取り操作によ
り、該ビット位置においてゼロ(0)の読み返しを行う
。同様に書き込み操作では、それらビット画面に影響は
ない。
Drl乃至D8は、D7乃至D4の4ビツトにより、該
ビット位置がグラフィックビットとして定義される場合
に限り、グラフィック読み取り/書き込み制御ビットと
なる。該ビットのいずれがが、グラフィックビットとし
て定義される場合、(以下、読み取り/書き込みはR/
Wとする)R/W操作は、DI5乃至Dtzの場合と同
様である。D7乃至D4は、Dot乃至り日中のいずれ
のビットがグラフィックビットとなるか、及びいずれの
ビットがイメージデータワードと関連するかを定義する
。DlはビットDotを定義し、同様にDeはDloを
定義し以下同様に行う。Dl乃至D4中、いずれのビッ
トも“1″にセットされると、Dll乃至り日中の対応
ビットをグラフィックビットとして定義する。同様にし
て、Ottセットのいずれのビットも、対応ビットをイ
メージビットとして定義する。重要なことは、該データ
をイメージデータワードとして定義する複数のビットは
連続的なものであり、且つD4より開始せねばならない
ことである。例えば、8ビツトのイメージデータワード
の場合、Dl乃至D4のいずれのビットもOptセット
を行わないとすれば、予備の4ビツトDn乃至Deがグ
ラフィックビットとして残ることとなり独立して、以下
のようにR/Wの制御のできる合計8グラフイツクビツ
トD15乃至D8を形成する。10ビツトのイメージデ
ータワードの場合、D4乃至Dlにおけるビットパター
ンを’1100”とすれば、このビットパターンはDe
とDsがイメージデータビットとなること、及びDzt
とDtoがグラフィックビットでおることを定義し、必
要に応じ、グラフィックビットとして利用もできる。
ビット     イメージ&   データパターン  
 グラフィックス フォーマットD7  Da  05
  D4  Gra hic Bi工s   Imag
e Bitsl  1 1 1  8、  De:Dl
s  8. 00:071 1 0 1  7、  D
s:Dts  9.  Do:Dal  1 0 1 
 6、  [)IQ:[)15 10.  [)O:0
91 0 0 1  5、  Dlt:Dts  11
.  Do:Dt。
0 0 0 1  4、 012:015 12.  
DO:DlID3乃至Dlは使用しない。
Dlは、VMEバス読み取り操作中に限り、イメージデ
ータワードを符号拡張するため使用する。
このビットが“O″の場合、イメージ及びグラフィック
データは完全な16ビツトデータワードとして読み取る
。符号拡張ビットが“1′及びDOにセットされると、
イメージR/W制御ビットは“1”にセットされて、可
変長イメージデータワードは16ビツトに符号拡張され
る。可変長イメージデータワードを正確に符号拡張する
ため、Dl乃至D4の4ビツトは、該イメージデータワ
ードの長さを正確に定義しなければならない。例えば、
D7乃VD4のビットパターンを”0011”とすると
、これは、10ビツトのイメージデータワードを定義す
ることになる。DlとDOが“1″にセットされ、且つ
VMEバス読み取り操作を開始すると、10ビツトイメ
ージデータワードは、16ビツトに符号拡張されて、V
MEデータバスにロードする。符号拡張機能は、グラフ
ィックデータを無視することに注意。又、VMEバス書
き込み操作に対して符号拡張書き込み機能がない。
Doは、可変長イメージデータに対して、VMEバスの
R/W操作を制御する。DOがOttセットされ、VM
Eバス読み取り操作を開始すると、可変長データワード
は読み返しを行う。同様に、VMEバス書き込み操作を
行えば、可変長イメージデータはベースメモリへの書き
込みを禁止する。
Doが“1″でVMEバス読み取りを開始すると可変長
データワードは読み返しを行う。同様に、VMEバス古
き込み操作により、可変長イメージデータワードをベー
スメモリに書き込みを行う。
VMEバス読み取り操作を要約すると次の通り:(以下
余白) り之スヱスク イメージ 符号拡張 VME制御レジス
タ(116)OOO全16ビツト“′O″と読取る。
OO1〃 010    イメージデータのみを読取れば、グラフ
ィック定義の全ビットは “Offと読取る。
011    符号拡張イメージデータを読取れば、グ
ラフィックビットは無視さ れる。
1    0    0    R/Wビットにセット
した全グラフィックビットを読取れば、解除 のグラフィックビットとイメージ データは“Offと読取る。
1   0   1         〃1    1
    0    R/Wビットをセットした全グラフ
ィックビット及びイメージデー タを読取れば、解除のグラフィッ クビットは“O”と読取る 1    1   1   符号拡張イメージデータを
読取れば、グラフィックビットは無視さ れる。
VMEバス書き込み操作を要約すると次の通りである: Graphic   Image OO実際の書込みは行わない。
0   1   イメージデータと定義されたデータの
みがメモリに書 込まれグラフィックビット は妨害されない。
1    0    R/Wビットをセットしたグラフ
ィックビットのみがメ モリに書込まれR/−ビット 解除のイメージデータとグ ラフィクビットは妨害さ、れ ない。
1    0    R/Wビットをセットしたグラフ
ィックビットのみとイ メージデータはメモリに書 込まれR/Wビット解除のグ ラフイックビットは、妨害 されない。
同様に、NIM制御レジスタ114の16ビツトの割当
ては次の通りである。
DI5乃至D12は、独立のグラフィック円面用のグラ
フィックR/Wの制御ビットである。このビットのいず
れかが“1″にセットされると、NIMからの読み取り
操作により、該グラフィックビットの読み返しを行う。
同様に書き込み操作により画面上の制御ビットを“1′
′にセットすると、それらのビット画面に影響が表れる
わけである。
この4つの制御ビットのいずれかを“O″にセットする
と、読み取り操作により該ビット位置においてゼロ“O
″の読み返しを行う。同様に書き込み操作では、それら
ビット画面に影響はない。
Dll・乃至D8は、D7乃至D4の4ビツトにより、
該ビット位置がグラフィックビットとして定義される場
合に限り、グラフィックのR/ W Ill mビット
となる。該ビットのいずれかがグラフィックビットとし
て定義される場合、R/w操作は、[)+S乃至012
の場合と同様である。
D7乃至D4は、Dll乃至Dta中のいずれのビット
がグラフィックビットとなるが、及びいずれのビットが
イメージデータワードと関連するかを定義する。D7は
ビットDnを定義し、同様にD6はDloを定義する。
以下同様に行う。D7乃至D4中のいずれのビットも“
1″にセットされると、Dn乃至り日中の対応ビットを
グラフィックビットとして定義する。同様にして“0″
セツトされたいずれのビットも対応ビットをイメージビ
ットとして定義する。ここで重要なことは、該データを
イメージデータワードとして定義する複数のビットは連
続的なものであり、且つD4より開始せねばならないこ
とである。例えば、8ビットのイメージデータワードの
場合D7乃至D4のいずれのビットも“O”セットを行
わないとすれば、予備の4ビツトDo乃至Doがグラフ
ィックビットとして残ることとなり、独立してR/W制
御のできる合計8グラフイツクビツトD1s乃至D8を
形成する。10ビツトのイメージデータワードの場合、
D4乃至Dlにおけるビットパターンを’1100”と
すれば、このビットパターンは、DeとD9がイメージ
データビットとなること、及びDltとDtoであるこ
とを定義し、必要に応じグラフィックビットとして利用
もできる。
ビット     イメージ&   データパターン  
 グラフィックス フォーマットD7 06 05  
D4  GraphicBits    ImaeBi
tsl  1 11  8、  De:Dts  8.
  [)O:071 1 1 0  7、  Ds:D
ls  9.  Do:Del  1 0 0  6、
  Dlo:Dss  10.  DO:D91 0 
0 0  5、  On:[)ts  11.  Do
:Dt。
0 0 0 0  4、  De2:D七 12.  
Do :DttD3乃至Dlは使用しない。
Doは可変長イメージデータについて、NIMのR/W
操作を制御する。Doが0”にセットされ、NIMの読
み取り操作が開始されると、可変長イメージデータワー
ドは全部“Oeeとして読み返しされる。同様にして、
NIM書き込み操作により、可変長イメージデータはす
べて、ベースメモリ10への書き込みが禁止される。D
Oが“1”となってNIM読み取り操作が開始される場
合、可変長データワードは読み返しされる。同様に、N
IMi!き込み操作により、可変長イメージデータワー
ドをベースメモリ10に書き込みを行う。ベースメモリ
10の設計を要約すると、それは、三つのポートメモリ
であり、ネットワークインタフェースポート110(1
9アドレスライン:32データライン);イメージプロ
セッサインタフェースポート118(22アドレスライ
ン:16データライン)及びVMEバスインタフェース
ボート118(112)(24又は32アドレスライン
(選択可)、32データライン)にて構成される。ベー
スメモリ10は最大で1イメージ当り2048X 20
413X 1Bビツトの範囲で種々のサイズのイメージ
を保持することができる。イメージデータは、8ビツト
から12ビツトへ、一方、グラフィックデータは残りの
4ビツトから8ビツトへ変換することができる。これと
同時に、メモリ要求は、50ナノセ力ンド以内に、アー
ビットレータ109により判断される。
NIMボート110の操作中、単一ネットワーク要求に
より、ペースメモリアレイ10′に対する8ピクセルの
入出力は、550ナノセカンドで転送する。書き込み操
作中のデータ転送は、個々のグラフィックビット及び/
又はイメージデータをメモリに占き込む制御レジスタ1
14の制御下にあって、第5図に示すマスクレジスタ1
10′により制御される。
イメージプロセッサポート118の操作中、イメージプ
ロセッサの要求により、ペースメモリアレイ10’ か
ら、55ナノセカンドで、8ピクセルの読み取りを行う
VMEバスインタフェースポート112の操作中、VM
Eバス要求により、ベースメモリに対する1乃至2ビク
セルの入出力は、250ナノセカンドで転送する。ペー
スメモリアレイ10’へのデータ読み取り又は書き込み
は、第5図に示すマスクレジスタ112により制御され
る。これは、個々のグラフィックビット及び/又はイメ
ージデータをアクセスさせる制御レジスタ116の制御
を受けるものである。読み取り操作中、2の補数イメー
ジデータは、16ビツトへ符号拡張が可能である。
20482のベースメモリは、MC6J3000の上位
8メガバイトを占有する。即ち、CPU16のアドレス
空間は、800000 hexにて始まり、FFFFF
F hexにて終る。ベースメモリに記憶されたイメー
ジデータlしは、16ビツトワードで表される二上記の
説明により、ベースメモリ10は、完全分離データ及び
各ポート専用のアドレスバスで三つのポートを構成して
いることがわかる。ベースメモリ10に記憶されたデー
タは、グラフィックオーバレイビットとして上位ビット
にて記憶され、可変長イメージワードは、下位ビットに
記憶される。この可変長イメージワードは、小さい方で
8ビツトビクセル(07乃至Do )又は大きい方で1
2ビツトピクセル(Dll乃至DO)、あるいは中間の
いずれかのサイズにすることができる。この構成状態で
最も重要なことは、(D15乃至Dll)の4ビツトが
、独立のR/W制御により4つのグラフィックオーバレ
イビットの画面を構成することである。次に重要なこと
は、(Dll乃至De >の4ビツトが、グラフィック
データ及び/又はイメージデータの合併となることであ
る。
VMEバスデータのR/W操作により、ワード又はロン
グワードいずれかのデータフォーマットでベースメモリ
10にアクセス可能である。
イメージプロセッサ 当該イメージプロセッサIP12の構造及び操作に関す
る詳細を以下に述べる。
該IPは該ベースメモリ10及び該表示メモリ14の中
間に位置するものである。該プロセッサは該ベースメモ
リ10から咳表メモリ14にイメージデータを転送する
際の制御を行う。更にまたイメージデータが該ベースメ
モリ10から該表示メモリ14に移動する際にイメージ
データに対してイメージ処理を行うものである。
PACSイメージ表示部に対する基本的要求事項は多様
式表示機能である。多様式イメージ受信ステーションは
、異なった身体寸法及びダイナミックレンジのイメージ
を表示することが可能でなければならない。本要求を満
足するために該イメージプロセッサ12は4X4ビクセ
ルから2048X2048ピクセルまでの各サイズのイ
メージが映写可能な設計となっている。該プロセッサは
該ベースメモリ10に存在するいかなるイメージも読み
取り可能であり、いずれの該出力イメージ表示装置のい
ずれの場所にも書き込み可能である。イメージ転送の際
に、間違って記録されたイメージを補正するために、左
右反転(X7リツプ)及び/あるいは上下反転(Yフリ
ップ)を行うことが可能である。
構造体を覆ったことにより弱められたコントラストの詳
細をはつきりさせるためには、イメージサブトラクショ
ンを行う必要がある。例えば、血管造影法では、全く同
じ部位に2つのイメージが記録される。1つは血管造影
が始まる以前に記録され、2番目は造影材が注入された
後に記憶される。2つのイメージをサブトラクトするこ
とにより、両イメージに見られた不明瞭な構造体が取除
かれる。該IP10は、本要求を満足するためにサブト
ラクタ1’IOを有する。
コントラストの強化は、数多くの医学的電子表示装置に
よって行われる。「ウィンドウ」及び「レベル」という
用語は、本機能に関する記述を行うために医学会で使用
されている。本発明の当該イメージ観察ステーションに
は、コントラストの変更用としてルックアップテーブル
LUT102が内蔵されている。該テ′−プルは又、希
望する場合にはグレースケールを逆転するために使用す
ることも可能である。
多様式表示装置に要求されるもう一つの点は、異なった
ダイナミックレンジを有するイメージを同時に表示する
機能である。コントラスト変更を行う該LUT102は
又、全出力イメージのダイナミックレンジを8ビツト(
256グレーレベル)に標準化するためにも使用される
医学的イメージに見られる広範なダイナミックレンジの
大部分は、診断上必要のない大型の構造体により生成さ
れる。当該空間周波数フィルタ104がこれら構造体の
輝度を弱めるために該I。
P12に内蔵されている。これにより診断上重要な解剖
学的構造の多くを該CRTにおいて同時に観察すること
が可能となる。該フィルタは又、一部の放射線写真に存
在するノイズを減するために使用できる。
医学的イメージを電子的に表示する試みにおける以前の
問題点は、イメージ構造体の空間周波数を観察者の目の
空間周波数に合わせることが不可能なことであった。フ
ィルム使用システムの場合には、この合わせはフィルム
あるいは観察者の目を動かすことによって行われている
。初期の電子装置では、ズームが試みられた。これらの
装置では、整数のズーム(例えばズーム係数2,3等)
のみであった。これら装置の最少の段階である係数2ず
つのサイズの増加量は、放射線専門医の望みにかなうも
のではなかった。この場合、イメージの75%は観察不
能であった。本発明の該イメージ観察ステーションを使
用すれば、1/32の縮小(ズーム係数0.013)か
ら2048の拡大(全出力スクリーンにマツピングされ
た1ビクセル)まで0.031刻みでズーム係数が得ら
れる。
当該IP12へのイメージデータ出力は、12データビ
ツト及び8グラフイツクビツトから成る。
これらの機能に対する該ベースメモリ内の16ビツトを
指定する方法は、既に記述されている。該IP12から
のイメージデータ出力は、8ビツト及び1グラフイツク
オーバレイビツトから成る。
当該制御プロセッサCPU16はI’Pレジスタ及びテ
ーブル、特に該LIJTI02に値をロードすることに
よって該IP12を制御する。該レジスタ及びテーブル
は、該CPUのアドレス域に現われる。該IPはパイプ
ライニングアーキテクチャであり、次のようなシーケン
ス動作を実行する。
1、該ベースメモリから原始イメージデータを読み取る
ための連続アドレス生成(第16図) 2、該ベースメモリに存在する2つのイメージ間のサブ
トラクション 3、イメージデータのコントラスト強化操作4、イメー
ジデータの空間周波数フィルタリング 5、表示イメージの縮小及び拡大のための連続ズーム(
COZO) 6、処理済みイメージデータをいずれかの表示メモリに
書き込むために必要な連続アドレス生成 7、当該領域(ROI)オーバレイビットにより識別さ
れたイメージの選択部位のヒストクラム操作 1から6までの機能は、グレースケールイメージデータ
の操作に関するものである。最後の機能は、各種のイメ
ージ処理アルゴリズムを行う際に該CPUにより使用さ
れるイメージの統計的数値を計算するものである。上記
7つの処理機能の各々に関して、そのシーケンス動作を
説明後、詳細を述べる。
当該IPにより実行されるグレースケールイメージデー
タに関する処理操作の手順は、操作を成功させる上で重
要である。本手順に対する根拠は次の通りである。
1、サブトラクション操作をまず第1に行うこと。サブ
トラクションを成功させるために、全ダイナミックレン
ジの原始イメージを必要とする。
2、コントラスト処理操作はフィルタリング操作前に行
うこと。まず第1にコントラストマツピングは微小なコ
ントラストの変化を視覚的にするために全ダイナミック
レンジの出力データにおいて作動しなければならない。
第2にフィルタリング操作によって出力イメージのグレ
ーレベル数を減することが可能である。これによりコン
トラスト処理操作がフィルタリング操作の後に行われる
場合、イメージの輪郭が観察可能となる。
3、フィルタリング操作は、ズーム操作の前に行うこと
。ズームは表示イメージの空間周波数(単位サイクル/
ピクセル)を変化させる。万一フィルタリング操作がズ
ームの後に行われると、フィルタリング操作の結果は、
イメージの拡大率又は縮小率の関数として変化するであ
ろう。
第2図に示されるように、該IP12は、ベースメモリ
アドレスジェネレータを内蔵しており、その詳細な第6
図及び第16図に示されている。
該ジェネレータは、該ベースメモリ10から所望する順
序で、所望するイメージデータを読み取るために必要な
アドレス及び制御情報を生成する役目を果す。当該アド
レスジェネレータ122の中心部は、ピクセルアドレス
カウンタ124でおる。
該ピクセルアドレスカウンタ124は、次に処理される
ピクセルのベースメモリ位置のアドレスを有する。該カ
ウンタは22ビツトの広さが必要であり、それにより2
048x 2048のイメージ内に存在する400万ピ
クセルにアドレス可能となる。該IP初期設定手順の一
部として、該CPU16は、該アドレスカウンタ124
にXデルタレジスタ126及びYデルタレジスタ12B
において生成されたオフセットにより決定される位置設
定をロードする。・ 該Xデルタレジスタ126及び該Yデルタレジスタ12
8は、当該IP初期設定手順の一部としてO(ゼロ)に
初期設定される。該Xデルタレジスタ126は、各ピク
セルが通常の左から右へ表示移動される場合、カウンタ
は1ずつ増加される。
イメージの左右反転(Xフリップ)が必要な場合、カウ
ンタは各ピクセルの移動ごとに1ずつ減じられる。必要
なローム及びズームに従って、当該IPにとって必要な
最後のピクセルが一般にラインの最後のピクセルからで
はなく、ラインに沿ったある位置から来るものと思われ
る。該Yデルタレジスタ128は移送すべき次のライン
の最初に該ビクセルアドレスカウンタ124の位置を決
定するために必要なオフセットを内蔵する。もし上下反
転(Yフリップ)が必要な場合、該オフセットは役に立
たない。
上記のごとく、当該CPU16は転送のために最初のピ
クセルを該ピクセルアドレスカウンタ124にロードす
る。通常の表示において、これは表示されたイメージの
上部左コーナーに瑛れるピクセルであり、該Xデルタレ
ジスタ146は当該ラインの最後のピクセルまでカウン
トを続ける。
Xフリップの表示において、アドレスされる最初のピク
セルは当該ラインの最後のピクセルであり、該Xデルタ
レジスタ126は最初のピクセルまで逆にカウントする
。Yフリップの表示において、アドレスされる最初のピ
クセルは、最後のラインの最初のピクセルでおる。Xフ
リップ及びY7リツプの両方が可能な表示の場合、アド
レスされる最初のピクセルは、最後のラインの最後のピ
クセルである。
第1図に示すごとく、該ベースメモリ10からのイメー
ジデータは、FA I P 12の該サブトラクタ10
0の操作により接続される。この主な目的は、第7図に
詳しく示されるごとく静脈血管造影法において一般に行
われているようにペアになったイメージの違いを表示す
ることである。2つのサブトラクトされたイメージの接
合点のアドレスを生成する方法は既に提示されている。
イメージデータ点は、該ベースメモリ10及びN−1ホ
ールドレジスタ129から対で読み取られる。入力ペア
は、次に演算及び論理ユニットALU130に入力され
て処理される。、該ALU130の出力信号はコントラ
スト強化LLJT102へ入力される。該ALLJ13
0への入力の一つはコントラストレジスタ132からも
来る。これにより論理あるいは演算操作を該入力イメー
ジデータ及び定数(例えばイメージに定数を加える)の
間で行うことが可能である。
サブトラクタ100の出力信号は、コントラスト強化機
能を実行するために使用されるルックアップテーブルL
UT102に付加される。該テーブルは12ビツトまで
のダイナミックレンジ(例えば4096グレーレベル)
を持ったピクセルを該IP段階の残りの部分と互換性が
ある8ビツト出力ビクセルに変換する。該LUTは実際
に次の3つの機能を果すために使用される。第1はコン
トラスト強化である。該CPLJ16は所定のコントラ
スト変更を実行する一組の値を計算し、その値を該LU
T102にロードする。グレースケール反転が選ばれた
場合には、咳しIJT102にロードされた値が計算さ
れ、上記の結果となる。該LUT102はまた入力イメ
ージのダイナミックレンジを当該IP12によって使用
される8ビツト量に変換するために使用される。このよ
うに1乃至12ビツトまでのダイナミックレンジのいず
れをも収容可能である。該LtlT102において実行
される第3の機能は、符号なしの2進データを2の補数
データに変換することである。上記で引用されたデータ
タイプは全てNEMA(全国電気機器製造業者協会)規
格によって認可されている。
該LtJT102の出力は、32回遅延有限インパルス
応答(FIR)フィルタから成る該空間周波数フィルタ
104に付加される。該フィルタは32の遅延回数内に
収容可能なフィルタリング機能を実行するために使用す
ることが可能である。
この型のフィルタの最も一般的な使用法としては、イメ
ージデータの高域及び低域フィルタリングを行うことで
ある。対称的FIRフィルタは、イメージの回転を起こ
さない線形位相応答を出力するため、゛上記使用に望ま
しい。該FIRフィルタの出力は2つのメモリにバッフ
ァされるが、各メモリが1つのラインのフィルタリング
済みイメージデータを保持することが可能である。該バ
ッファは、連続ズームプロセッサ106への入力となる
2つの゛ラインのデータを内蔵する。
該連続ズームプロセッサ106は、すべての拡大率にお
いて入力イメージを正確に再生するために設計されてい
る。双線形補間が出力ピクセル値を計算するために使用
されている。これはピクセル複製を行う場合に見られる
「ブロッキング」を避けるために行われる。双線形補間
の場合の等式は第8図に示されている。出力グレーレベ
ルGは隣り合った4つのピクセルA、B、C及びDに存
するグレーレベルの重量合計である。
第9図において、ピクセルデータA及びBは該IP12
内部の該ラインバッファがら供給され、ピクセルデータ
C及びDは直接に該フィルタ回路104からサブトラク
タ202に供給される。該サブトラクタの結果に、マル
チプライヤ204内の関連cozo係数ジェネレータ1
23から出力されるcozo係数X及びYが掛は合わさ
れる。
次に、該マルチプライヤ204の出力が上記等式に従い
加算器206に互いに加え合わされ、N算ビクセルGを
該表示メモリ14に向けて出力する。
二重C0ZO106即ち、2個のズームプロセッサ10
6により多重ピクチャデータに関するパイプライン処理
を平行して行うことができ、それにより所望のイメージ
を観察するためのユーザの待ち時間を減することができ
る。また、別の目的は該ベースメモリ10の関連グラフ
ィックオーバレイ面に記憶されたオーバレイグラフィッ
クイメージに対して同じcozom理を行うことが可能
なことである。
拡大は、C0ZO106を使用して各入力ピクセルに対
して2つ以上の出力ピクセルを計算することにより、実
行される。拡大のレベルは、X及びY乗算係数の大きさ
によって決定される。これら係数の初期値は、該CPU
16によって咳IP12にロードされる。連続ピクセル
に関するX及びY係数を増加させるデルタは該CPUに
より計算され、ロードされる。各出力ピクセルが生成さ
れるため、新しいX及びY係数が該当するデルタを加え
合わせることによって計算される。出力ピクセルが隣り
合って4つの現ピクセルを越えた点は、係数の一方又は
他方が1を越える時に信号により合゛図される。
隣り合った4つの現ピクセルのグレーレベル値は、番号
が106.3.106.4.106.5及び106.6
のレジスタ内に保存される。該レベル値は現ピクセル位
置が隣り合った4つの現ピクセルの範囲内にある限り一
定である。ズームが4の場合、4出力ピクセルは、隣り
合った各4ビクセルの範囲内から出力されるであろう。
該出力ピクセルの位置が当該ラインに沿って進み(上記
の係数のオーバーフローによって合図が出される)、も
はや、4つの現在値内にない場合は、新しい値がロード
される。
該Bレジスタ内の現在値は該Aレジスタに転送さ4、該
Dレジスタの現在値は該Cレジスタに転送される。新デ
ータ値は入カパッフ7メモリから8及びDレジスタにロ
ードされる。本プロセスは全出力イメージを生成し終る
まで継続する。
縮小もまた、該C0ZO106を使用することにより実
行される。縮小は2つの理由から、本機の利用上特に重
要である。第1に、これにより放射線専門医は、多くの
イメージを、あるものは圧縮フォーマットによってスク
リーン上に表示することが可能である。第2に出力表示
において得られる以上のピクセルを持つイメージの表示
が可能なことである。原イメージの全解像は今なお、拡
大ズーム機能を利用することにより視覚化されている。
縮小機能により、放射線専門医は、圧縮解像において全
イメージを観察可能である。
縮小は、第1に1と2の間にくる該当する拡大係数を計
算することにより実行される。次いで、所望する縮小を
達成するために整数除算(ビクセルを捨てることにより
実行される)が使用される。
例えば、所望縮小率が0.15のイメージを考えてみる
。本縮小は、拡大率1.5を与える係数を第1に計算す
ることによって得られる。次に1つおきにビクセルをラ
イン106.1まで取り除き2で除算を行い、所望の縮
小率0.75を得る。同様の操作は縦方向の縮小率を得
るためにライン106.2において実行される。
当該IPは、更に第2図に示される通り、該メモリコン
トローラ138を介して該表示メモリ14に付加された
アドレスデータを生成するための出力ビクセルアドレス
ジェネレータ134を内蔵する。該出力ビクセルアドレ
スジェネレータ134は、ビクセルセンター及びライン
オフセットレジスタ(図では省略)から成る。該出力表
示装置の上部左側ビクセルの位置を示すアドレスは、該
ビクセルカウンタレジスタにロードされる。次にビクセ
ルは現行ラインが終了するまで連続的に(同時に4ビク
セルずつ)記憶される。次いで該オフセットレジスタが
次行の最初のビクセルをアドレスするために、該ビクセ
ルカウンタに加算される。本サイクルは、全出力イメー
ジが書き込まれるまで繰り返される。
更に、該IP12はイメージが該IP12を通過する際
にそのグレーレベルのヒストグラムを計算するために設
計されたヒストグラムプロセッサHP108を内蔵する
。該HPI08はバイブライン内、咳サブトラクタ10
0の後、該コントラストマツピングLUT102の前に
設置されている。この位置は、入力イメージデータのヒ
ストグラムに、該IP内で後に続くイメージ強(ヒ処理
機能による影響を与えることがない。イメージ内のいか
なる領域のヒストグラムも計算可能である。
該ベースメモリ10内のグラフィックオーバレイビット
の一つは該HP108を操作するために使用される。
該HP108は、高速メモリ及び+1加算カウンタ(図
では省略)から成る。該HP108を使用する際に最初
に要求されることは、該ヒストグラムメモリの全ての値
をゼロに設定することである。該CPUは、全ての記憶
位置にゼロを書き込むことによって本操作を実行する。
次にイメージデータが該IPに入る。各ビクセルのグレ
ーレベル値は該高速メモリ内の対応するビットのアドレ
スを形成する。該アドレス上の値は読み取られ、1だけ
増分され、同じ位置に戻され書ぎ込まれる。
本プロセスは、該グラフィックオーバレイビットによっ
てイネーブルされたイメージ内の仝ピクセルに対して続
けられる。
人足X工旦 本節では、表示メモリ14の機能と動作について説明す
る。表示メモリの主な目的は、ビデオモニタ上にいつで
も、チカチカしない連続イメージを表示できるように、
ビデオ表示モニタにデジタルビデオ情報を提供すること
である。表示イメージは、1024ビクセルX1536
ライン×9ビツトで構成される。グレースケールイメー
ジを表示するために8ビツトを使用する。9番目のビッ
トは、関連するグラフィックオーバーレイビットとして
使用される。このメモリアレイは、表示モニタが使用す
る「ページフォーマット」または「ポートレートフォー
マット」と一致する。このような表示フォーマットを選
択した理由は、そのアスペクト比がフィルム上では14
X1フインチの胸部のイメージとなり、現在放射線部門
で作成されているイメージの80%を占めるからである
表示メモリ14のボートは3つめるため、表示メモリバ
ッファ141及び142には高速アクセスが可能である
。第17図に示すように、ボート142はイメージプロ
セッサ専用のボートでおる。
このポートによって処理されたイメージデータを表示メ
モリバッフ1に高速転送することができる。
ボート144は、ビデオ表示モニタ18専用のポートで
ある。このポートは、ビデオモニタ18に連続イメージ
を表示するために必要なスクリーンリフレッシュ機能を
提供する(第19図参照)。
ボート146は、表示メモリバッファの読み取り/書き
込みランダム・アクセスを可能とするVMEバスに接続
される。
イメージプロセッサボート142によって、イメージプ
ロセッサ12は表示メモリバッファ141及び/又は1
42にランダムアクセスすることができる。この機能に
よって多くの様々なサイズのイメージを表示バッフ1に
格納することができる。また、そのイメージのズーム及
び縮小操作中にイメージを移動したり、イメージのサイ
ズを変更することもできる。
ビデオ表示モニタボート144は、表示コントローラ1
83を経由して表示モニタ18に連続的にデータストリ
ームを提供するために使用される高速ボートである。表
示メモリバッファの全内容は、1ビデオフレ一ム時間中
に読み出され、ムービーループプログラム実行中の場合
を除いてビデオ表示モニタ18に表示される。
各表示メモリボードには、2つの1024X 1536
X9ビツトのイメージバッファ141及び142がある
。このデュアルバッフ7アーキテクチヤによって、一方
のメモリバッファがイメージプロセッサ12又はVME
バス28によって更新中であっても、他方のメモリバッ
ファは表示モニタをリフレッシュすることができる。更
新が完了すると、ビデオ表示モニタ18は、再び表示コ
ントローラ138によって更新された表示バッファに切
り換えられる。これによって、ユーザは完成したイメー
ジを見ることができる。このアーキテクチャによって、
1つのバッファの全内容を1ビデオフレ一ム時間でもう
1つのバッフ1にコピーすることができる。このような
機能は、イメージプロセッサが、比較的大きなイメージ
フィールドの一番上にオーバーレイされた小さなイメー
ジを移動する場合に便利である。
各表示メモリ14は、一連のイメージを記録できる。こ
のイメージは表示メモリ当り最高48個の256X25
6X9イメージから成るムービーループによって構成さ
れる。本発明の観察ステーションは、2つの表示メモリ
を有しており、最高96フレームのムービーループを表
示することができる(第18図参照)。ムービーループ
モードの場合、第19図に示した表示メモリハードウェ
ア148において256X256イメージは4倍にズー
ムされる。これによって、1024X 1024イメー
ジを最大の分解能で見た場合と同等のイメージ領域が表
示モニタに提供される。CPUはVMEバス28を経由
してイメージポインタレジスタにアクセスし、どの25
6X256イメージを表示すべきかを選択する。このよ
うに、ムービーループの一連のフレームとその長さは完
全にソフトウェアによって制御される。表示メモリのビ
デオ同期ジェネレータ150は、毎秒40フレームの速
度でビデオ表示モニタをリフレッシュする。各ビデオフ
゛シームの終りで、ハードウェアは割り込みを発生させ
る。この割り込みは、ムービーループソフトウェアと表
示メモリハードウェアの同期をとる。これによって、静
止フレームから毎秒40フレームまで各種のフレームの
速度で、ムービーループの前方向及び後方向に表示する
ことができる。このフレーム速度は次式によって求めら
れる。
ここで、Nは1以上の整数である。
ウィンドウ及びレベルの設定によって、アクティブな表
示イメージがどのようにマツピングされているかがすぐ
に分かるように、ビデオ表示モニタ上のアクティブイメ
ージ領域の右側にグレースケールウェッジが常に表示さ
れる。4つの固有なマーカ152は各々、ソフトウェア
によって使用可能になり、グレースケールに設定される
。ウィンドウ及びレベルの設定が変更されるたびに、ソ
フトウェアは新しいウィンドウ及びレベルの設定を反映
するようにマーカを再設定することができる。
デイノじヨシΣLス イメージレビューイングステーションでローカルに使用
する多くの大きなイメージを高速で記憶。
検索できるようにするために、高速ディスクドライブ3
0がシステムに組み込まれている。ディスクドライブ3
0は、富士通のモデル)!2333にで、記憶容量は3
37メガバイト、シリアルデータ速度は毎秒24メガビ
ツトである。このディスクドライブの高速性を利用し、
レビューコンソールのイメージ転送時間を向上させるた
めに、ディスクドライブとシステムとのインタフェース
として設計された第20図のハードディスクコントロー
ラ32が用意されている。
レビューコンソールにイメージを記憶するために使用さ
れるディスクは、富士通82333にでおる。
このディスクの仕様は次の通りである。
記憶容量 337.1メガビツト フオーマツトされていない。
転送速度   2.458メガビット/秒(19,66
4メガビット/秒) シリンダ数  823 シリンダ当りのトラック数  10 トラツク容量 40.960バイト フオーマツトされていないケ シリンダ容量 409.600 フォーマットされていない。
回転速度   16.66ミリ秒/回転ボジショニング
時間 トラック間 5ミリ秒ディスクスペースを最大限
に活用し、イメージの転送時間を短くするために、この
コントローラはいくつかの固有な動作を実行する。
■マルチセクタの場合のオーバーヘッドによって生じる
時間と容量の損失を避けるために、各トラックは408
80バイトのシングルセクタとしてフォーマットされる
■インディクスパルスによりディスクが回転すると、自
動的にトラックの切り換えが行われる。
このため、コントローラにこれを行うように指示するた
めのプロセッサソフトウェアは不要になる。また、トラ
ックの境界を越えて連続イメージを転送することができ
る。
■シリンダの最後のトラックを転送し終ると、次のシリ
ンダを自動的に検索する。これによって、次のシリンダ
を検索することによって生じるプロセッサオーバーヘッ
ドを省くことができる。
■上記の■、■及び■の操作にかかわる内部処理を高速
で行うために、プロセッサまたは低速マシンを使用する
という通常の方法ではなく、順次ロジックを使用してこ
れらの機能を制御している。
■データ転送の待ち時間とこの手法に伴う複雑さを避け
るために、データ転送はオンボードセクタメモリとの間
で行われるのではなく、短いFIJO(深さは16ワー
ド)を介り、rVMEバスとの間で行われる。
■エラーの訂正は行わない。これは、エラーの訂正には
さらに時間がかかり、オンボードプロセッサ及びセクタ
メモリが必要となるからである。(数値データやプログ
ラムデータと比べて、大きなイメージの場合エラーの訂
正はそれほど重要ではない。)ただし、ディスク面の保
全性を保証するために、転送する各トラックに対して巡
回冗長検査(CRC)190を行う。
ディスクのフォーマットを行う場合は、次に示す仕様が
ディスクに適用される。
トラック容量 40880バイト 16ビツト構成の20440ワード に相当(ピクセル) シリンダ容量 408.800バイト 204、400ワード(ピクセル) ディスク容量336.422メガバイト168.221
メガワード (メガピクセル) 160イメージ 10242 10242   占有時間 52トラック転送時間 57X 16.66ナノ秒=、950秒(シリンダ検索
には5回転必要 でこの時間含む。) ブロック図によれば、ディスクドライブ30自体は、次
のものを含む変更されたSMDインタフェースによって
コントローラに接続される。
シリアルデータ及びクロック(19,60mtlZ)ス
テータスバス インデックスパルス タグバス タグワード制御 システムのCP U、は、データ転送を開始するために
次の情報をロードする。
■ 開始シリンダを示すシリンダ力ウタ162(これに
よって、そのシリンダの検索が自動的に開始される。) ■ 開始トラックを示すヘッドカウンタ■ VMEバス
におけるイメージ/データメモリのアドレスを示すDM
Aアドレスカウンタ■ 転送するワード数を示す転送ワ
ードカウンタ168 ■ 実行する操作(読み取りまたは書き込み)を示す制
御ワードレジスタ164゜これによって転送操作全体が
開始される。
タイミング制御174によってディスクが正しいシリン
ダに位置づけられたことが検知されると、ディスクドラ
イブは転送ワードカウンタ168がゼロになるまでデー
タトラックを転送する。カウンタがゼロになると、タイ
ミング制御174及びDMA制御170に転送をやめる
ように指示し、システムCPUに割り込みをかけ、転送
が完了したことを知らせる。転送が完了する前の82ミ
リ秒間にDMA転送が行われない場合には、タイムアウ
ト力ウタ176もまた転送が行われステータスワード1
66のビットをセットしたことを知らせる。
DMAコントローラ170は、パラレル/シリアルシフ
トレジスタ182を使用したFIFO180からVME
バス28への転送を制御するステートマシンである。こ
のコントローラは、16または32ビツト転送が可能で
おる。しかし、VMEパス28上のほとんどのメモリは
それほど高速ではないので、16ビツト転送を行う場合
にはH2333にディスク30の速度に対応できない。
従って、通常は32ビツト転送を行う。DMAコントロ
ーラ170は、VMEバスに関する判断、検索及び制御
を行い、DMAアドレスウンタ1.72の値を増やし、
転送ワードカウンタ168の値を減じる。
各トラック転送は、トラックタイミング制御174によ
って制御される。制御シーケンスは以下の通りである。
■ディスクドライブ30からインデックスパルスを受は
取る。
■ディスク30にヘッドタグカウント160を送る。
■ディスク30に制御ワード164(読み取り又は書き
込み)を送る。
■(読み取りの場合は)同期ワード183゜(書き込み
の場合は)出力同期ワード183に指定された時間だけ
待つ。
■シフトレジスタ182を介して20440ワード(1
6ビツト構成)を転送する。
■(読み取りの場合は)CRCワード166゜(書き込
みの場合は)出力CRCワード166をチェックする。
■へラドカウンタ160の値を増やす。
■必要ならば、シリンダカウンタ162の値を増やし、
ディスクドライブ30に次のシリンダを検索するように
指示する。
、  ■ディスク30からの次のインデックスパルスを
待つ。
巡回冗長検査CRC166は、(十分な速度で)ディス
クリートロジックにおいてCRC−16アルゴリズムを
実行する。CRC−16は、多項式x’16+x’15
+x’l+’lを使用する。転送中のトラックでエラー
が検知された場合、システムCPUが読み取れるように
ステータスワード166のビットがセットされる。
ディスク/ディスクコントローラの詳細については富士
通IP/J1984年発行のl’−82332に/82
333にディスクドライブ設計書J  (11803P
−4760−0101^)及びモノシ1)ツタ社の19
83年初版のシステム設計ハンドブックのビビアンコン
グ著rPAL装置によるシリアル/パラレルCRCの実
行J  (2−57頁)を参照されたい。
ディスクコントローラには速度を改善するための工夫が
成されている。一般的によく行われているようにトラッ
ク当り数セクタを割り当てた構造ではなく、1トラツク
1セクタという構造を採用している。ディスクコントロ
ーラは、要求されたファイル全体を転送し終るまで自動
的にヘッドを切り換えシリンダを検索する。CPLJは
イメージファイルの開始ロケーションをDMAアドレス
カウンタ172に、バイト数を転送ワードカウンタ16
8にセットし、ディスクコントローラ32を起動する。
DMAコントローラ170は、VMEバス28がバスマ
スタになるように要求する。パスグランドが得られバス
マスタになると、ディスクコントローラ32は、ベース
メモリ10にイメージデータを転送する。ディスクコン
トローラ32はイメージデータブロック全体を転送し終
ると、VMEバス28を解放し、CPL116に割り込
みをかけて、データの転送が完了したことをソフトウェ
アに知らぜる。
ディスクドライブ30には10個のヘッドがある。第2
0図に示したように、ヘッドカウンタ160は10個の
ヘッドの中でどのヘッドが現在ディスク30の読み取り
または書き込みを行っているのかを制御する。シリンダ
カウンタ162は、選択されたヘッドが823あるシリ
ンダのどのシリンダにアクセスしているのかを制御する
。制御ワードレジスタ164は、書き込み、読み取り。
RTZ (ゼロにリセットする)、インタラブドイネー
ブル(割り込みを可能にする)、16または32ビット
単位のデータ転送などのディスクの動作を指定する。ス
テータスワードレジスタ166は、完了、エラーフラグ
などのI10100ステータスをCPUに知らせる。転
送ワードカウンタ168(16ビツト)には転送すべき
ワード数がセットされる。また、DMAコントローラ1
70とDMAカウンタ172によって、ディスクコント
ローフはディスクからベースメモリ10へ直接データを
転送することができる。
人か! 入力装置34、別名ディスクサブシステムは、デジタル
Ii寮ステーションに対してインテリジェントI10サ
ブシ゛ステムを提供する。その機能は、それに附随する
様々なソースからの入力を収集し、1個の直列チャネル
を介してワークステーションに該データを送信すること
である。デスクに対して使用可能入力ソースで、実行に
際し圧縮されるソースは、6個のシャフトエンコーダ及
びASC11キーボード(第21図)である。これらの
入力ソースには、設計上の制限は全くない。タッチスク
リーンは、1個のR8−232チヤネルを介して該シス
テムに接続されている。シャフトエンコーダとトラック
ボールは並列入力チャネルを共有してる。トラックボー
ルは、本質的には、該ボールによって処理された2個の
シャフトエンコーダにあたり、その内一方のエンコーダ
はX軸方向の動きに影響を受け、もう一方のエンコーダ
はY軸方向の動きに影響を受けている。
デスクで実行する制御ソフトウェアはROMに常駐し、
はぼ完全な割り込み駆動である。シャフトエンコーダは
、1回の解像ごとに512の割り込みを行う。当該ソフ
トウェアは単に割り込みの数をカウントし、ホストシス
テムが照会した該カウントを戻す。ついで該カウンタは
ゼロにリセットされる。タッチスクリーンは、起動され
るとASCl 1文字列を生成2割り込みし、デスクに
送る。この文字列はバッファに収集され、必要に応じて
オフセットが加えられた上で、該ホストシステムを介し
て送られる。キーボードは、各文字に対し割り込みを発
生させる。キーボード入力は該ホストシステムに直ちに
送られ、前処理は全く行われない。割り込みが全く駆動
されない間に、該ソフトウェアは、バッファ内にタッチ
スクリーンの文字列が蓄積されていないかをチェックし
、ホストシステムからの照会を待つことによりて休止す
る。
キーボード入力は、受信した形で直接ホストシステムに
送られる。タッチスクリーン入力は、バッフ1内で、割
り込みサービスルーチンによって蓄積される文字列で構
成される。当該ソフトウェアが休止すると、バッファ内
のデータの有無をチニックし、ホストに送る。エンコー
ダやトラックボールからの入力は明確な入力の1つであ
るカウンタに蓄積される。これらの入力は、ホストがT
(制御)文字を送信することによってデスクに照会する
と初めて該ホストに送られる。カウンタが1つも見逃さ
れないように、該ソフトウェアは、以前読み取ったカウ
ンタの侵のカウンタから始まって循環する形でこれらを
走査する。それぞれのカウンタには、エンコーダが調整
されているかどうかを示すために使用されるフラグが付
いている。
カウンタが空の場合、即ちエンコーダが回転しなかった
場合は、1つとんで次のカウンタがチェックされる。変
更された−続きのカウンタの最初のカウンタがホストに
送られる。次の照会を受けると、走査は後続のカウンタ
から開始する。すべてのカウンタが操作され、変更が認
められるカウンタが1つもなければ、該照会は記憶され
る。また、エンコーダに変更がある場合、該カウンタは
直ちにホストに送られる。
照会コマンド(T)の他、デスクソフトウェアは、ホス
トシステムから発せられる2つの指令に応答する。イネ
ーブルコマンド(B)は該ソフトウェアを再度初期化し
、エンコーダ及びトラックボールデルタをリセットする
。一般に当該コマンドは、スタートアップ時に限りホス
トによって送信される。
ディスエーブル司令(V)は該エンコーダ及びボールを
ディスエーブルにするが、タッチスクリーンには影響を
与えない。該エンコーダ及びトラックボールは、Tまた
はBによって再度イネーブルされる。
当該デスクが生成する出力言語は、次のような生成ルー
ルによって定義される。
くデスク出力〉→くベクトル> CR! <kbd>く
ベクトル) →A<enCl tkb> l E<CO
mtS> lramgts>  l  G>imgts
>(enc  )→<alb  lc  ld  le
  lf><num5>(tkb  )  →g<nu
m5>、<num5>(comts  )−+<num
3>、  <num3>(imgts  >  →<X
>  <’f>(num3)  →[−]<ddd> < num5)  →[−]<ddddd><d  >
  →<01  11  21  31  41  5
1  6171819> <X>→X (ここでXは32から142の範囲内の整数)<y>→
y (ここでyは32から122の範囲内の整数)<kbd
>→C(ここでCはアスキー2文字)注:[]→[]内
の言葉は操作を表す。く 〉内の言葉は、非終端記号で
ある。大文字の記号(例F)は終端記号である。A、F
、E、G及びORは、記号であって文字の組み合せでは
ない。
ソフト エアシステム 放射線イメージ観察ステーションの機能上の能力及びそ
れらを利用する手段がユーザインタフェースによって、
放射線専門医に提供される。該インタフェースは、ホス
トCPUシステムを介して実行されるソフトウェアによ
って実現され、デスクサブシステムのプロセッサで実行
する個々のソフトウェアに支援される。ホストCPUで
は、該ソフトウェアシステムが物理的資源を制御して、
ユーザと共にフィードバックループを確立する(第22
図)。該ソフトウェアは、デジタル放銅線写真イメージ
の他、コマンドメニュー及びテキストを表示する。ユー
ザは、タッチスクリーンを介し、また間接的にはエンコ
ーダ、トラックボール及びキーボードを介して、メニュ
ー及びイメージを直接処理する。デスクサブシステム3
4では、該ソフトウェアは、ホストCPUのインタフェ
ースソフトウェアによって処理されるように、様々な入
力ソースを多重化して1つの連続したストリームにする
インテリジェントI10プロセッサを実行する。該シス
テムは、そのコマンドインタフェース及びイメージを表
示し、デスクサブシステ、ム34を介してユーザからの
フィードバックを受ける。ユーザは、再びデスクサブシ
ステム34を介して、コマンドの開始及びイメージの処
理を行い、該コマンド及びイメージを表示した上で、シ
ステムからのフィードバックを受ける。
イノ:ゴ」U帽互云ル ユーザインタフェースは、観察するピクチャのタスクの
論理的モデルに基づいて実行される。当該モデルでは、
イメージの制御は、ピクチャ(イメージ)が置かれる可
能性のあるデスクトップを模しており、オーバーラツプ
することもあり得る。
我々は、デスクに座りイメージを観察している放射線専
門医を思い描くことができる(第23図)。
専門医は、他のイメージをデスクの上に移したいと思う
こともあり、デスクからイメージを取り除きたいと思う
こともある。ざらに、デスクの周囲にイメージを移した
り、イメージを垂直方向または水平方向に動かしたいと
思うこともある。イメージは他のイメージがオーバーラ
ツプしたり、全面的に覆われていることもあるため放射
線専門医は、覆われて見えないイメージを選択し、それ
を1番上にのせて観察する必要が出てくることもある。
当該ユーザインタフェースは、あたかも放射線専門医が
デスク上でピクチャを処理するように、直接表示画面上
でイメージの処理ができるタッチスクリーン入力を備え
ることによってこのモデルを支援している。指令メニュ
ーは、画面へのイメージの取り入れや取り外しを行う機
能を提供し、専門医が、デスクからピクチャを外したり
、入れたりする行動をモデル化している。この原始モデ
ルを拡大し、デスク上にはないがピクチャを保存するた
めの引き出しを備えるならば、専門医は引き出しから簡
単にピクチャを取り出して、デスクの上に置くことがで
きるようになる。当該ピクチャ引き出しは、該インター
フェース内で、使用可能な名前付きのイメージのプール
を行う手段となっている。イメージの名前のリストがあ
れば、イメージを迅速に選択して表示することが可能と
なる。論理的にはこのプールは、はぼ無限の大きさをと
ることができる。このモデルをざらに一歩進めれば、専
門医のピクチャの引き出しに、部屋(X線室)の外のソ
ースからもピクチャが供給されるようになる。当該ユー
ザインタフェースは、ちょうどこれと同じように、通信
ネットワークを介して、外部の記録所から、名前付きイ
メージのプールにイメージの追加を行う。しかし、該モ
デルはイメージ制御の内、この仮想上の放射線専門医が
行うピクチャの処理に対応する側面だけを抽象化したも
のである。これを拡大して、イメージの処理または取扱
いに関するイメージ制御をモデル化するには、ピクチャ
そのものを抽象化すればよい。この抽象化は、デスクト
ップのモデルにおいては物理的に対応するものはないが
、寧ろ、放射線専門医がイメージを観察して正確な診断
を下すのを助けるために、ワークステーションに漏えら
れる分析の道具を詳細に説明するものといえる。
不凶二2の且I 上記のモデルは、医師によって使われた写真をダイナミ
ック対象と名付けるよう考えて補足されている。当該対
象自体はイメージデータ並びにデータ取得に伴って得ら
れ“る患者の身上調査表とか、パラメータのような関連
データから成り立っている。これらの写真対象は、上記
モデルにおいて、机の上と引出しとの間に分けられた写
真のプールを形作っていて、3つの包括的な状態を持っ
ている。“インアクティブ状態の対象は、引出しに入っ
ているもので、Ii!察の対象に選ばれていない写真類
である。机上の写真類はまだ医師が関心を示していない
ものであって゛レディ″である。医師が専念している1
枚の写真で、操作することもあるものは、′アクティブ
°′状態にある。対象のうち机上にあって“レディ”ま
たは“アクティブ″にあるものは、対象の状態の特性を
制御するステートベクトルを保持する。このステートベ
クトルは、対象が操作される際にダイナミックに変化す
るが、“レディ″から“アクティブ′へと移動しても影
響は受けない。このことは医師が写真対象を何枚か検討
した侵で、それ以前に眺めていた1枚の写真に目を戻し
た時、その写真は以前と同じ状態のままでおかれている
ので、注意を複数の対称写真に向けることが可能である
。前記対象のステートベクトルは“インアクティブ”が
ら“アクティブ″へと、医師が写真を引出しから取り出
して机上に置くのに対応して作り出される。ダイナミッ
ク対象で写真を検討する時、どのような許容価値によっ
てでもステートベクトルのダイナミック部分が初期設定
されるだろうと想定して原型モデルに力をつけることが
できる。そこで、もし想像力の豊かな医師が、特定の型
(例えば胸部イメージ)の全ての写真を白黒反転で机上
の特定の位置にセットして見たいと思う時には、その対
象のステートベクトルを引き出しから机上へ移動する過
程で、適当な価で初期設定する。勿論、ユーザインタフ
ェースソフトウェアによってこのモデルを実行するに当
っては、写真対象はイメージと身上調査データ、それと
制御データ構造体とが組合さったものである。ステート
ベクトルは各ユーザごとに設定され、イメージプロセッ
サのプログラムを作るのに使われているデフォルト価の
セットから初期設定されるので、イメージは望む通りに
モニタ上に現われる。アクティブイメージを操作すると
、レディイメージのステートベクトルが本質的にスタテ
ィックのままでいる間にステートベクトルが変わる(第
24図)。
以下に基本データ構造体を解説する。
1ヱス之血盟点 ディスクシステムはソフトウェアによって、トラックの
りニアシーケンスとみなされている。システムが実施に
移されると、これらのトラックは艮ざが40880バイ
トあり、それは8230個ある。ソフトウェアは、イメ
ージ記憶用にディスクが有効に使用されるような構造を
、このトラックのシーケンスに組込んでいる。この構造
はディスクを、システムオペレーション用の領域と、イ
メージデータ用の領域(第25図)に分ける。データ構
造によって占められたディスクスペースは比較的小さく
、約8000トラツクがイメージ記憶に当てられている
。ディスク上の基本データ構造はディレクトリ制御トラ
ック(DCT)(第26図)でめる。
DCTはディスクの最初のトラック上にあり、バックア
ップコピーは最後のトラックにある。それは主要構造で
、イメージデータの位置は勿論、ディスク上の全ての他
のデータ構造の位置へのポインタを保持する。またアロ
ケーションビットマツプも共に備えている。システムが
パワーアップされると、初期設定コードが、システム操
作中に存在するメモリへ、ディレクトリ制御トラックを
読み取る。常駐のDCTメモリを保持することは、はと
んど全てのディスクアクセスがDCT上にルックアップ
情報を求めているので、データの効果的なアクセスをデ
ィスク上にもたらす。ディスク上のデータを修正するス
ワツピング以外のどのようなアクティビディによっても
、DCTが同様にディスク上でアップディトされること
になるであろう。
DCT内には2つのビットマツプがある。これらのマツ
プはそれぞれディスク上の各トラックに対し1ビツトか
ら成り立っている。アロケーションビットマツプは、ど
のトラックが現在割り当てられ、どれが使用可能かにつ
いてトラックを管理する。不良トラックビットマツプは
、アクセス時にいつもエラーを起こしデータ記憶に信頼
性のないトラックのマツプを保持する。新しいイメージ
データのためにスペースを捜す場合は、空いているトラ
ックのアロケーションビットマツプ上で捜し、トラック
を使用する前に不良トラックビットマツプで対応するビ
ットを検査する。新しいイメージがディスク上に記憶さ
れる際は、空いているトラックのプールからスペースが
捜し出される。
ソフトウェアは小さい番号から大きい番号のトラックへ
と順次にスペースを割り当てようと試みる。
現行装備では、イメージが11区分程度まで分割される
こともあり得る。イメージ位置のリスト(ILL>とい
うDCT内のもう1つの構造は、イメージデータに割り
当てされたトラックをイメージ化するのに使われる(第
27図)。
ILL内では、ディスク上に各イメージ毎に1エントリ
が保持されている。ILL用の各エントリは、開始トラ
ックと、イメージの各セグメントの範囲を指定するため
の順序付けられた11ffiからなる1つのイメージロ
ケーションベクトルである。ベクトル内では、その1組
ずつはトラック番号の小さい方から大きい方へと順序付
けられている。ILLはディスクからイメージが読み取
られる時に参照される。イメージスペースは11セグメ
ンと以下に割り当てされる場合もあり、1つの連続セグ
メントから成る場合さえあり得る。これらのベクトルは
、ディスクを圧縮する必要なしに断片化したディスクス
ペースの使用を可能にする。
凶三ユニ■頁 以下に、メニュー制御を検討する。
ユーザインタフェースのためのコマンド入力の基本形は
、タッチスクリーンを通じてアクティベイトされたコマ
ンドメニューである。これらのメニューは、図式的にコ
マンドモニタ上に、小さな長方形の鍵の入った、ラベル
付きの長方形の箱として描かれている。メニュー内の各
々の鍵は、普通コマンドの機能を伝えるために選ばれた
コマンド名(例えば、ディレクトリをDIRと記す)の
ラベルが付いている。メニューはいくつかのデータ構造
の使用を通じて扱われる。各メニューにはメニューの取
扱いに必要な情報を記載したメニュー記述子がある。こ
の記述子は、例えば下辺のため右隅の位置とか、メニュ
ーの範囲とかの、メニュー全体についての情報を詳述す
る。この情報は、スクリーン上にメニューを配置する時
とか、コマンドスクリーン上のタッチがメニュー内に収
まったかどうかを決めるのに用いられる。メニュー記述
子は、鍵記述子の1セツトに対してもポインタを持って
おり、メニュー中のそれぞれの鍵につき1つの記述子が
ある(第28図)。これらの記述子は、その情報がメニ
ュー内のただ1つの鍵を説明すること以外は、メニュー
記述子と似ている。
各鍵記述子は、鍵の機能を実行する手続へのポインタを
持っている。メニュー記述子は、ソフトウェアの開発中
に定義されて配列中に存在する。メニュー類は、コマン
ドスクリーンから、ユーザの動作に応えてダイナミック
に現れたり、消えたりすることがある。コマンドスクリ
ーン上に、メニューがアクティブでおるトラックを保つ
ために、アクティブメニューリストと呼ばれるポインタ
のリスト(第29図)が保持される。本リストは、メニ
ューアクティベーションに命ぜられているので、最も最
近にアクティベートされたメニューがリストのトップに
載っている。これによって混乱なしにメニューのオーバ
ラップが可能である。もし2つのメニューがオーバラッ
プし、タッチヒツトがオーバラップのあたりで起きると
、トップメニューがまず捜され、ヒツトが鍵の範囲なら
、適当な手続が行われるだろう。オーバラップしたメニ
ューの隠された鍵は、かぶさっているメニューを取り去
らなければアクセスできない。
イメージパラメータブロック IPB イメージをシステムのユーザが操作できるダイナミック
対象として実行するには、種々のデータ構造体を必要と
する。これらの構造体は、イメージについての情報や関
連した身上調査的情報を保持し、そこではイメージは、
イメージの状態としてディスク上に存在する。インアク
ティブなイメージは関連情報と共に、すべてディスクに
ある。
イメージがインアクティブからアクティブの状態に変化
すると、その関連情報や、ユーザのデフォルトファイル
からの情報が、イメージパラメータブロック(IPB)
(第30図)にロードされる。
この構造体はイメージのステートベクトルを保持し、イ
メージがレディ又はアクティブである限りイメージと結
び付けられた状態のままである。イメージパラメータブ
ロックは、フリーなIPBの配列下にあり、イメージが
アクティブになると、IPBから一つのブロックが指定
される。IPBに保持されているステートベクトルは、
イメージを表示するために、イメージプロセッサを構成
するのに使われる。イメージ(例えばウィンドールベル
の調整)に影響するようなたいていのユーザのコマンド
は、イメージを新しい状態で再表示するために、ステー
トベクトルを修正しイメージプロセッサをサイクルする
。イメージパラメータブロックの初期設定には、二つの
主要源からの情報を必要とする。一つは、イメージデー
jの三つのリストのセットであり、二つ目は適応インタ
フェイスファイルである。
イメージデータリストは、次の三つに分類されるイメー
ジについての情報を保持する。即ち、患者の情報(患者
データリスト)、研究情報(イメージ制御リスト)、及
び医師情報(内科の放射線専門医のリスト) (第31
図)である。これらのデータリストは、それぞれディス
ク30に二つのトラックを必要とする。一つは主要コピ
ーであり、もう一つは予備である。DCTはディスク上
のリストの位置へのポインタを保持する。ディスク上の
それぞれのイメージに対してはリストの中にエントリが
一つある。イメージがインアクティブからアクティブに
移行すると、これら三つのリストが読み取られ、イメー
ジに対するエントリが、イメージパラメータブロックI
PBの中にコピーされる。情報は単に必要参考データ(
例えば、年齢、性別)だろうし、あるいはイメージ(例
えば、ピクセル、ライン)を処理する必要があるだろう
。イメージのデータリストはディスクにあり、必要に応
じメモリに読み取られる。ディスク上の利用できるイメ
ージのプールが変わると、リストはディスク上にアップ
ディトされる。
適応インターフェイスファイルは、イメージパラメータ
ブロックの初期設定のために、その他の情報を提供する
。このファイルは、システム(第32図)にアクセスを
持つユーザごとにエントリを持っている。ユーザのエン
トリは、ユーザのインタフェイスをユーザごとにある程
度合わせられるデフ濾ルトパラメータ値を含んでいる(
第33図)。このファイルはディスクにあり、特権を持
ったシステムユーザだけによって修正される。このファ
イルにエントリを持つユーザだけが、システムに記録し
たり、患者情報を利用できる。ファイルはユーザがシス
テム上での観察を欲する。それぞれのイメージ型につい
てのデフォルト値を含んでいる。これらのパラメータは
、イメージが最初に表示される時に、イメージの初期ス
テートベクトルを決めるのに使われる。この適合処理に
よってユーザは新しいイメージが表示されるごとにシス
テムを好みに合せて調整する必要がない。
システムプリミティブと装置 持 まず、ディスクサービスを考えると、ディスクから、及
びディスクへのイメージと関連データの転送を支持する
ため、二つの110プリミテイブが要求される。これら
のサービスは読み出しと書き込みである。現行の装備は
ディスク操作上同期式の110を支持しいてる。しかし
ながら、非同期式110に対する能力も存在し、データ
の最大転送はイメージを包含するものであり、処理には
全体のイメージが要求されるので、110が進行中にイ
メージプロセッサをサイクルすることを欲しない。ディ
スクの読み取りと書き込みの操作期間は16ビツトの倍
に指定されており、1トラツク以下から、ディスクの全
体に広がることがある。
操作が完了すると、インタラブドサービスルーチンで扱
われるインタラブドが生ずる。
グ之2エヱクλ旦買 グラフィックス制御については、プリミティブファンク
ションの一セットがコマンドモニタに使われるカラーグ
ラフィックスインタフェイスの使用を支えるためにある
。このファンクションはスクリーンポジショニングと共
に、ライン及びブロック製図を支える。実行に移すとプ
リミティブは、コマンド画面の下半分にある普通のビデ
オ端末装置のエミュレーションをも提供する。上半分は
コマンドメニューと若干のステータス情報の表示に使わ
れる。
表示メモリの管理 表示メモリハードウェアは二つの表示チャンネルを提供
し、それぞれのチャンネルは独立した二つのバッファを
持っている。表示出力制御手続は、隠されたアップディ
トを提供するため、これらの表示チャンネルの使用を管
理する。通常、二番目のバッファがイメージプロセッサ
からアップディトのデータを受けている間に、一番目の
バッファが表示される。アップディト後、表示は直ちに
新しく補充されたバッファに切り換えられることもある
。それぞれのチャンネルでバッファは−クレームタイム
に、一つからも一つにコピーされることがある。表示管
理手続は、バッファの双方に最新のイメージデータを保
持するために、この特質を使っている。
ネットワーク通信については、システムのネットワーク
通信は、ユーザが記録部に質問して、観察のためにイメ
ージがシステムにセットされるよう要求する能力を提供
する。この相互作用を受持つソフトウェアは、制御メツ
セージの交換とイメージのデータを管理する。N1Mハ
ードウェアはベースメモリへの高速ポートを提供し、イ
メージデータは直接ベースメモリに配置される。イメー
ジが、一旦受理されると、ディスクに書き込まれること
もある。
ユヱン■臥ユh基 本発明により採用されたコマンド処理方法について、下
記に述べる。この方法にはコマンドベクタリング、制御
機能処理方法、コマンドディスパッチ、イメージアクテ
ィベーションと転送及びイメージシャフリングを含む。
コマンドベクトルン ユーザインタフェイスへのすべての入力は、ディスクサ
ブシステム34からの単一チVンネルを通じて到着する
ので、この機能集中化をソフトウェアにも及ぼすのは倫
理的である。
“ゲットデスク゛′の単一手続がいかなる形の入力を得
るためにも、他のすべての手続によって使われる。利用
できる種々の入力型を区別するために、この手続により
コマンドベクトルが生み出され、それらは入力を要求す
る手続に戻される。コマンドベクトルは整然としたベア
で、第1のエレメントは、ベクトルの型を指定するが、
第2のエレメントは普通ストリングへのポインタである
ベクトル型は入力(例えば、キーボード、トラックボー
ル等)のソースを確認する。通常第2エレメントでポイ
ントされたストリングは、デスク(第34図)から受け
た入力から成り立っている。
コマンドベクトルの使用は集中化された誤りチェックと
、入力を促すコマンドをしとやかに取消す手段を提供す
る。“ゲットデスク″を起動する手続は、入力が受けら
れた時にコマンドベクトルを受は取る。この手続は、予
期しているべ゛クトル型に反するベクトル型を簡単に阻
止し、もしその型が不正確なら操作を取消すことができ
る。例えば、もしユーザがキーボード入力の数回線を求
める手続を起動し、一連のプロンプトの途中で考えを変
えるとしたら、そのユーザは、行ないたいと思う操作の
メニューキーに、あっさりタッチするだろう。ソフトウ
ェアはベクトル型から、ユーザが要求外の入力を行なっ
たので操作を中止できると分かる。入力されたベクトル
は、そこで、′ゲットディスク″で保持されたコマンド
スタックに押し返されるだろうし、再び入力が要求され
る時には、検索された次のコマンドになる。ポインタエ
レメントがディスクから受けた入力にポイントしない、
一つの特別のベクトル型がある。この特別型は、ダイレ
クトコマンドベクトルであや。ダイレクトコマンドでは
ユーザがメニューキーにメニューラベルが現われるに連
れ、そのラベルをタイプすることによって、メニューキ
ー手続を起動することができる。但し、斜線1をキーラ
ベルに先行させる必要がある。この場合、ポインタエレ
メントは対応コマンドのメニューキーの中にある座標ペ
ア(x、y)にポイントする。この特質により、たとえ
コマンドモニタのタッチスクリーンが失敗(第35図)
しても、システムを使うことができる。
級皿塁直処里互払 シャフトエンコーダとトラックボール入力に対応するベ
クトル型は、制御機能入力として分離され、中央制御手
続として扱われる。制御機能としては、入力はエンコー
ダ、或いはトラックボール(トラックボールには二つの
デルタ(dx、dy)がある。)の位置が変えられた量
を示すデルタである。このデルタは、ASCIIディジ
ットのストリングとして受理され、それらは等価の数字
に換算される。そこで、ベクトル型がデルタを処理のた
めの適当な手続に送るのに使われることもある。
制御機能は主として現在アクティブなイメージのステー
トを修正するのに使われる。この場合、入力はイメージ
に対するステートベクトルのパラメータをいくらか調節
するのに使われ、そして、プロセッサがイメージを新し
いステートで再表示するためサイクルされる。六つのシ
ャフトエンコーダの中、四つは不変の限定用途(ウィン
ドー、レベル、フィルタ及びズーム)を持っているが、
他の二つ(flとf2>は種々の手続きにより、異なっ
た役を演する。例えば、256x 256イメニジのシ
ーケンスが映画ループとして観寥されている時には、こ
れら二つの機能が映画の速度と持続時間を制御する。ま
た、イメージのシャフリングが行なわれる時には、それ
らが画面のイメージをシャフルする。つまり、flが画
面1を制御し、f2が画面2を制御する。六つの機能は
任意に使われ、ハードウェア、ソフトウェアを問わずシ
ステムの構造様式によって使い方が決められることはな
い。トラックボールも、やはり種々の目的に使われる。
例えば、ディレクトリからイメージを選んだり、イメー
ジをパンするのに使われる。その゛使い方は、トラック
ボールが入力を提供する手続きによって決まる。
コマン゛−イスバッチ コマンド手続きの起動には、二つの型のコマンドベクト
ル、すなわち、コマンドモニタタッチスクリーンとダイ
レクトコマンドベクトルを利用する。前者が最もしばし
ば使われる。コマンドモニタ上のタッチスクリーンヒツ
トは、座標ベアを生み出す。アクティブメニューリスト
はその座標を取り囲んだ最初のメニューが見付かるまで
、上から下へ走査される。そこで、そのメニューのキー
記述子は、座標を含むキーが見付かるまで検索される。
キー記述子は、起動される機能(第36図)のポインタ
を含んでいる。もし、そのポイントが、いかなるメニュ
ーにも収まらないか、或いはもし、ポイントが一つのメ
ニューのキーに収まらないなら、そこで、タッチヒツト
は無視される。ダイレクトコマンドも同様に起動される
が、その探索は、座標をチェックするよりは、むしろ入
力ストリングに対して、キイラベルを比べることにより
行われるという違いがある。
イメージアクティベーションと転゛ インアクティブステートからアクティブへのイメージの
変化は、メニューコマンドを通じて行なねれる。これら
のコマンドにより、ディスクで利用できるイメージのデ
ィレクトリから一つのイメージ選ぶことができる。表示
のための新しいイメージを選ぶと、もし現在アクティブ
なイメージがある場合、それがレディステートに変わる
ことになる。レディイメージのアクティベーションは、
イメージ画面のタッチスクリーンを使って、最も直接的
に行なわれる。イメージ画面の一つの上にタッチスクリ
ーンヒツトが生ずると、座標ベアが生み出される。イメ
ージパラメータブロックは座標ポイントを含むイメージ
が見付かる迄、上部層から最下部にかけて探索される。
もしポイントが現在アクティブなイメージ域に収まると
、イメージの転送が可能かどうかを決めるためのチェッ
クがなされる。もし転送が可能になると、ポイントがイ
メージの新しい中心として取り上げられ、ステートベク
トル(IPB)の中の表示座標が調節されて、イメージ
が再表示される。(第37図)もし転送が不能なら、ヒ
ツトは無視される。イメージの転送は、メニューコマン
ドにより可能になったり、不能になったりする。もしタ
ッチヒツトが画面上の他のどれかのイメージに収まると
、そのイメージはアクティブイメージとなり、現在のア
クティブイメージは、レディステートに移る。
この特質により、ユーザは単に希望イメージに触れるだ
けで、アクティブイメージに変えることができる。メニ
ュードライブコマンド入力に連れて、ユーザは殆どタイ
ピングを必要としないインタフェイスを与えられる。
イメージシャツリン イメージのタッチアクティベーションはイメージが、一
つ又はそれ以上の他のイメージで完全に覆われている状
態では効果がない。その場合ユーザがスクリーンにタッ
チすると、タッチヒツトが上層部のイメージを選んでい
るように見られ、隠れたイメージを持ってくることがで
きない。この問題は層の間で、最下部から最上部へ、又
はその反対に、イメージをシャフルする能力を与えるこ
とにより解決される。シャフリングはメニューコマンド
により可能になり、一端可能になると、flとで2の機
能入力で対応した画面(第37図)上にアクティブイメ
ージを選び出すことができる。
イメージシャツフル起動は、第38図に示すように、イ
メージパラメータブロック(IPB)とベースメモリ、
イメージプロセッサ、ディスプレイメモリとのデータの
やりとりにより行なわれる。
それぞれのIPBは、ベースメモリへのイメージ入力用
ポインタ■とディスプレイ用ポインタ■とを有しており
、単一イメージは直ちにアクティブになり、関連するイ
メージがプロセッサにより指示される。(■)。IPB
は置数をもっており、現在のイメージは上段に置かれ、
後続イメージは新たな置数となる。
シャツフルのときは、それぞれのIPBの置数について
下記フォワード又はバックワードに従って実行される。
(フォワード)置数#i=置数#i+1置数#i>最大
置数#のときは 置数si=最小置数# (この逆のときはこの反対) (バックワード)置数#1=置数#i (同 上) 本発明によるイメージプロセッサ制御について下記に述
べる。これには、イメージプロセッサドライバ(IPD
)、IPDの起動、及び同期を含む。
イメージプロセッサドライバ(IPD)別個の独立した
手続きがイメージプロセッサの。
制御レジスタと相互に作用し合う。この手続きはイメー
ジプロセッサドライバ(IPD)と称するトラップハン
ドラである。現在アクティブなイメージ(即ち、そのI
PB)のステートベクトルはイメージプロセッサ制御レ
ジスタを構成し、プロセスを始めるためにIPDによっ
て使われる。プロセッサの構成には、LUTのローディ
ング、及びフィルタ係数も含む。
上旦旦り双方 IPDは、残りのユーザインタフェイスソフトウェアと
は完全に独立したものである。IPDはステートベクト
ルがメモリ中の指定位置にあって、指定されたフォーマ
ットを持つことを予期する。
同様に、ユーザインタフェイス手続きは、特定トラップ
(トップ13)がソフトウェアによって実行される時に
、IPDが制御を受けるのを予期する。イメージプロセ
ッサドライバは、イメージプロセッサの操作方法につい
て明快な知識を必要とするシステム中での唯一のソフト
ウェアである。
それはイメージステートベクトルを示すデータ構造体を
翻訳し、イメージプロセッサを操作して表示メモリに正
しいイメージを生み出す。
皿−一里 イメージプロセッサは、処理完了と共にシステムにハー
ドウェアインタラブトを生み出す能力がある。これによ
り、イメージ処理を開始して、システムの効率を高める
ために、イメージ処理と同時に、ユーザインタフェイス
ソフトウェアに制御を戻す能力が与えられている。ホス
トcpuはプロセッサが動いている間に、インタラブド
を同期に使うことにより、命令実行を再開することがあ
る。実行に移されると、ソフトウェアは同期的であり、
ホストcpuはイメージ処理中本質的に休止する。
又2Σ立工2ニ工皿 ソフトウェアシステムについては下記の通り拡張が考え
られており、それらは現行のソフトウェアは勿論、シス
テムの現行ハードウェア源と共に容易に実施できるであ
ろう。
直しユーティリティ 特質を持つユーザがイメージロケーションリストとか、
イメージパラメータブロックのような、システム内の主
要データ構造体を調べることがある際に、手直しユーテ
ィリティが一部実施される。
さらに、ユーティリティはディスクやメモリースペース
情報を表示することによって資源の使い方をモニタする
ことができる。ユーティリティはそれらの構造体を修正
してシステム手直しのテストを容易にする能力、すなわ
ちシステム手直しとか、誤って抹消されたイメージデー
タの回復まで拡張できる。
ソフト エアのイメージ処理 システムのイメージ処理能力はソフトウェア処理によっ
て拡大することがある。ベースメモリ中のイメージ情報
は、表示メモリバッファのように、ソフトウェアに利用
し易い。これにより、ソフトウェアルーチンがベースメ
モリからのデータを処理して、処理したイメージを画面
に書き込むことができる。この処理方法はアルゴリズム
(即ち、プロセッサハードウェアは回旋作業のようなこ
とを行なう設計にはなっていなかった)を含むことがで
きるが、ハードウェアによってなされる処理よりも普通
長くかかるであろう。
ユーザプログラミンを 既に考えられ、部分的に実施されたソフトウェアイメー
ジ処理方法を更に拡張して個々のシステムユーザが独自
のプログラムを書き込んで、システムで実行することが
できる。現行のディレクトリ構造体はユーザコードを格
納するために、小量のスペースを保持している。実施に
移されると、そのコードは他のコンピュータで開発しな
ければならず、その実行できるフオームは、ネットワー
クを通じてシステムに送られねばならない。この拡張も
ソフトウェアインタフェイスを要し、インタフェイスを
通じてユーザのプログラムがシステムデータ構造体を操
作することもある。
インタレスト”域と密度側 ベースメモリと表示メモリの双方に、グラフィックオー
バレイプレーンか組込まれているので、ソフトウェアを
他のグラフへの応用だけでなく、当該領域内にまで拡張
できる。イメージプロセッサは、グラフで選ばれるイメ
ージ特定区域のヒストグラムを作り出すことができる。
それは、オーバレイビットが可能/不能なヒストグラミ
ングに使われるからである。ベース及び表示メモリとも
、ホストcpuに利用し易いため、密度測定はイメージ
の処理された描写、又は非処理の描写のどちらでもでき
るだろう。これらの測定は、オーバレイグラフィックを
使って管理されるだろう。例えば、オーバレイに任意に
曲線を描き、内在するピクセルをグレーレベル値でプロ
ットすることがある。
イメニづ召生証江 どちらのメモリのオーバレイも、テキストとマーカでイ
メージの記述を提供するよう追加的に使うことがある。
表示メモリからのイメージデータを読み取る能力と合わ
せて記述によって記憶用に記録部に送られるであろう処
理をし、記述を付けたイメージを生み出すことができる
。この拡張は、教育上、或いは出版のための記述つきイ
メージの生成に有益である。関連した能力としては、リ
ポートの表示〈即ら、書面によるイメージの解明)があ
る。現行のディレクトリの構造体は、ディスク上にこの
種のリポート用のスペースを保持している。通常、これ
らのリポートはネットワークからイメージと一緒に受取
られる。
肛肱歪X二2μm より精巧なイメージ配置アルゴリズムが考えられ、ソフ
トウェアが新しいイメージのスクリーン上における配置
を最適化しようとする。このソフトウェアは画面の空域
をやりくりし、イメージを必要の時だけ重ね合せて新し
いイメージが最適の空域に適合するようにする。現行の
ソフトウェアはイメージの配置について二つの方法を提
供する。
その第1は、画面の中央で、第2はユーザがタッチによ
って指定する位置である。
王二二ユ慢へ五入丞 ユーザインタフェイスの更に可能な特徴としてギヤラリ
様式の表示がある。この様式では、特定患者に属するす
べてのイメージを35履の密着印画にいくらか似ている
ように縮小して表示することができる。そこで、ギヤラ
リ中の対応縮小イメージにタッチして、全解像を観察す
るためにイメージを選び出すことができる。ギヤラリイ
メージを得るには、二つの方法が可能である。第1はイ
メージプロセッサの連続ズーム性能を使って患者のそれ
ぞれのイメージを逐次処理してギヤラリを作り出す方法
で、第2は、ギヤラリセットが記録部から表示用に送ら
れるイメージデータと同時に送られることを予期して、
記録部にギヤラリ生成の責任を負わせることである。こ
れらの方法の比較メリットはまだ検討されていない。
上記教習に鑑みて、本発明には多少の修正とか、変形が
可能である。それゆえ、付加されたクレームの範囲内で
本発明は、本書中に明確に記述されているものとは別の
方法で実施されることがある。
[発明の効果] 以上詳述した本発明によれば、高速に多量のイメージを
観察処理できる等、前述した種々の目的を達成できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はPACSシステムの構成居である。 第2図は本発明におけるイメージ観察ステーションの図
式構成図である。 第3図は医師のレビューコンソールメモリ要求アービト
レータ操作を示すフローチャートである。 このアービトレータは要求を優先順位により実行するた
めに使われる。 第4図はイメージデータを機能的に示す構成図である。 このイメージデータはNIMボートから或いはVMEパ
スポートによりベースメモリにロードする。 第5図はベースメモリを機能的に示す構成図の詳細であ
る。 第6図はイメージプロセッサのベースメモリアドレスジ
ェネレータを示す構成図である。 第7図は本発明におけるイメージプロセッサのサブトラ
クタを機能的に示す構成図である。 第8図は本発明においてイメージプロセッサが実行する
フラクションズーム双線形補間法を示す。 第9図は本発明においてイメージプロセッサにより実行
されるフラクションズーム双線形補間法を示す構成図の
詳細である。 第10図はイメージプロセッサを機能的に示す図式構成
図である。 第11図はサブトラクタ、LLJT及びイメージプロセ
ッサのヒストグラム部に示す構成図の詳細である。 第12図はイメージプロセッサのFIRフィルタを示す
構成図の詳細である。 第13図はイメージプロセッサのライνバツファを示す
構成図の詳細でおる。 第14図はイメージプロセッサの連続ズーム(COZO
)部を示す構成図の詳細である。 第15図はイメージプロセッサの表示アドレスジェネレ
ータ部を示す構成図の詳細である。 第16図はイメージプロセッサのベースメモリアドレス
ジェネレータの構成図の詳細である。 第17図は本発明の表示メモリを機能的に示す図式構成
図である。 第18図は本発明の表示メモリを機能的に示す構成図の
詳細である。 第19図は本発明の表示メモリコントローラを機能的に
示す構成図の詳細である。 第20図は本発明におけるディスクコントローラを機能
的に示す構成図である。 第21図はユーザが本発明のイメージ観察ステーション
とインターフェースを行うためのユーザインターフェイ
スの構成図である。。 第22図及び第23図はそれぞれ本発明のイメージ観察
システムの機能操作と、放射線専門医による従来のフィ
ルムイメージ観察とを比較したものを示す。 第24図はイメージステート変換を示す図式構成図であ
る。 第25図は本発明におけるディスクの機構を示す図式構
成図である。 第26図はディレクトリ制御トラック(OCT>を示す
。このトラックはディスクの基本データ構造である。 第27図はイメージロケーションリスト(ILL)を図
式化したものでおる。このILLはトラックをイメージ
データに割り当てするために使われるOCT内の構造で
ある。 第28図及び第29図は本発明において使われるキー記
述子及びメニュー記述子を図式化したものである。 第30図は本発明におけるイメージパラメータブロック
(IPB)の構造を示す。 第31図はイメージデータリスト及び適応インターフェ
イスリストを示す。これらは表示されるイメージの情報
を保持する。 第32図及び第33図は適応インターフェイスファイル
を示すものであり、これらはイメージパラメータブロッ
クの初期化及び障害パラメータ値のために予め決められ
た情報を持っている状態が示されている。これらはユー
ザインタフェイスが個々のユーザのために適合すること
を可能にしている。 第34図は本発明におけるコマンドベクトルをまとめた
ものである。これらはイメージ観察ステーションに入手
可能な各種の入力を区別する。 第35図はコマンドモニタタッチスクリーンが故障した
時でもイメージ観察ステーションの使用を可能にしてい
る直接コマンドベクトルのコマンド処理を示すフローチ
ャートである。 第36図及び第37図は本発明におけるコマンドディス
パッチルーチン及びイメージ起動・転送ルーチンを示す
フローチャートである。 第38図は本発明におけるイメージのシャフル起動を示
す図式構成図である。 第39図(a>、(b)、(c)はペースメモリ空間の
管理を示す。 第40図はユーザインターフェイスとシステムアーキテ
クチャ全体の関係を示す。 10・・・ベースメモリ、 12・・・イメージプロセッサ、14・・・表示メモリ
、16・・・コントロールプロセッサ、 18・・・表示手段、34・・・入力装置、35・・・
タッチスクリーン(ユーザインプット)・。 #計40880 第26図 イメーン゛ハ#クメータナつ・・/り(工PB)第30
図 会石すズト       グ。ファイトぺ゛クトルクイ
フ0     べ・クト)V坤フYゴ〉コーク°スルク
  4 イメージ“乞;りlダンデスクソー〉   グイヌーシ
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のストソΣり゛りE壽午岬2ヤキ午\YO(?ePr”
;Zトリ>7”’ FZYXYダイアのズトワが”6x
YXY 手続補正書(方式) 21発明の名称 画像記憶検索システムのための 画像観察ステーション 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住 所 アメリカ合衆国 アリシナ州 ツーソンイース
ト セカンド ストリート 1027名 称 ユニバー
シティ オブ アリシナファンデーション 5、補正命令の日付(発送日) 昭和62年9月22日 6、補正の対象 7、補正の内容 (1)代理権を証明する書面につき、別紙のとおり(2
)願書に最初に添附した図面の浄書・別紙のとおり(内
容に変更なし)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)表示手段上に表示された画像を観察するために用
    いられるシステムにおいて、画像データ収納部から送ら
    れてくるディジタル画像データを格納するベースメモリ
    と、前記ベースメモリに接続され、前記表示手段に表示
    する画像データを前記ベースメモリに入力するためのも
    のであつて、前記格納データとの間で双線形補間を行い
    、それによつて拡大、縮小された上記データ間の線に沿
    つた各点に補間された値を書き込むため、前記イメージ
    を前記格納データに対応させる手段を含むイメージプロ
    セッサと、前記イメージプロセッサに接続され、表示手
    段上に現在表示すべきイメージを格納しているディスプ
    レイメモリと、観察されるべきイメージフォーマットと
    選択されたイメージを指示するための入力信号を発生す
    るユーザーインプットと、インターナルバスを介して前
    記ベースメモリ、イメージプロセッサ、ディスプレイメ
    モリにユーザーインプットから入力された信号に対応す
    る通信コマンド信号を供給するコントロールプロセッサ
    とからなる画像観察ステーション。
JP62172710A 1986-07-09 1987-07-09 画像記憶検索システムのための画像観察ステ−ション Pending JPS63126070A (ja)

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JPS63126070A true JPS63126070A (ja) 1988-05-30

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JP62172710A Pending JPS63126070A (ja) 1986-07-09 1987-07-09 画像記憶検索システムのための画像観察ステ−ション

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