NL8501412A - Weergeefstelsel. - Google Patents

Description

* t r N.0. 33184 1

Weergeefstelsel.

De uitvinding heeft betrekking op stelsels voor het genereren van afbeeldingen op een rastervideoweergeefeenheid uitgaande van data, en heeft meer in het bijzonder betrekking op het verbeteren van de veelzijdigheid en de flexabiliteit van dergelijke stelsels, waarbij het 5 scherm wordt verdeeld in deelafbeeldingen teneinde een multi-afbeel-dingswaarneming mogelijk te maken.

Afbeeldingsstelsels van het beschouwde type, zoals bijvoorbeeld afbeeldingsstelsels voor medische doeleinden die worden gebruikt om afbeeldingen te verschaffen ten behoeve van de medische diagnostiek, voe-10 ren over het algemeen stappen uit voor het verzamelen en bewerken van data en voor het gebruiken van de bewerkte data om een of meerdere afbeeldingen op het videoscherm zichtbaar te maken gebruikmakend van ras-terweergeefwerkwijzen.

De veelzijdigheid van het stelsel bij het verschaffen van de af-15 beeldingen is belangrijk voor diagnostische doeleinden. Nagenoeg alle stelsels hebben nu de mogelijkheid om multi-afbeeldingen te laten zien, dat wil zeggen simultaan meer dan een afbeelding op een bepaald moment op het scherm zichtbaar te maken. Deze multi-afbeeldingstechniek staat ook bekend als de techniek met een onderverdeeld beeldscherm. De af-20 beeldingen kunnen betrekking hebben op diverse doorsneden van een lichaam, bijvoorbeeld verschillende afbeeldingen van dezelfde sectie op een verschillende schaal, of aanzichten van dezelfde sectie op verschillende tijdstippen. Een deel van het scherm kan worden gebruikt om gegevens (in de vorm van diagrammen, tekst en dergelijke) weer te geven 25 met betrekking tot de afbeeldingen die op andere delen van het beeldscherm te zien zijn.

In het verwerkingsstelsel, in het geheugen en in het weergeefbe-sturingsstelsel kunnen op de afbeeldingen allerlei functies worden uitgevoerd en allerlei operaties worden verricht. Afbeeldingen kunnen wor-30 den "gezoomd", geminiaturiseerd, weergegeven in een bewegende modus, gedeeltelijk van elkaar worden afgetrokken, enz. De op dit moment beschikbare afbeeldingswerkwijzen en -systemen hebben echter een gebrek aan veelzijdigheid als het erop aan komt een relatief groot aantal afbeeldingen (meer dan vier) op het videoscherm weer te geven. Alhoewel 35 dus diverse stelsels op dit moment de mogelijkheid verschaffen om met een "gedeeld scherm" te functioneren zijn deze stelsels toch erg beperkt en weinig flexibel.

Bij de bekende stelsels is de mogelijkheid om met een gedeeld b fi *5 iΙώ t * 2 scherm te werken over het algemeen gebaseerd op een van de volgende technieken: a) De combinatie van weer te geven afbeeldingen wordt onder soft-ware-besturing opgeborgen in het beeldgeheugen. Met de plaats, de 5 grootte en andere weergeefparameters voor elk van de afbeeldingen wordt tijdens de bewerking rekening gehouden en de aldus "geredigeerde" afbeelding wordt in een corresponderend deel van het beeldgeheugen geplaatst. De voor de weergave gebruikte hardware behoeft alleen de volledig geredigeerde afbeelding weer te geven en er zijn geen hardware-10 stuurelementen nodig of vereist in verband met de gedeelde schermfunc-tie.

b) In het weergeefstelsel zijn hardware-middelen ingebouwd die een vaste onderverdeling van het schermoppervlak (bijvoorbeeld in vier delen) ondersteunen. Bij elk van de deelbeelden behoort een toekennings- 15 stuurparameter. Br is dus een zekere mate van selectieve besturing van de deelbeeldparameters mogelijk, zoals een wijzer naar een afbeeldings-adres, weergeefprioriteit (afbeelding, overlappende gedeelten en alfanumerieke data).

De bovengenoemde uit de stand der techniek bekende werkwijzen wor-20 den gekarakteriseerd door ernstige beperkingen. Alhoewel het op software gebaseerde systeem of werkwijze (a) zeer flexibel is ten aanzien van alle weergeefparameters is er een uitgebreide software-bewerking nodig wanneer een bepaalde wijziging in de lay out (beeldopmaak) of andere weergeefparameters nodig is. De responsietijd maakt deze techniek der-25 halve normaal ongeschikt voor interactieve stelsels. Omdat de boven beschreven software-werkwijze ook een grotere geheugencapaciteit vergt omdat zowel de oorspronkelijke afbeeldingen als de "geredigeerde af-^ beeldingen" in het geheugen moeten worden opgeslagen, is dus de geheu-genomvang in feite verdubbeld.

30 Het op hardware gebaseerde stelsel met gedeeld scherm (de boven beschreven werkwijze b) wordt gekarakteriseerd door een complementaire groep van kenmerken. De responsietijd ervan is bijvoorbeeld zeer kort waardoor dit stelsel geschikt is voor interactief bedrijf (onder "interactief bedrijf" wordt hier verstaan de mogelijkheid van het afbeel-35 dingsstelsel om de afbeeldingen te veranderen als reactie op instructies van de operateur van het stelsel op een werkelijke tijdbasis), maar dit bekende stelsel kan nauwelijks veelzijdig genoemd worden.

Het zou zeer wenselijk zijn indien de veelzijdigheid van de techniek met gedeeld scherm kon worden vergroot op zodanige wijze dat de 40 voordelen van beide bekende technieken kunnen worden gecombineerd zon- 8501412 V 4 3 der de bijbehorende nadelen, d.w.z.: * op het verdeelde scherm kan in een groot aantal deelbeelden zichtbaar gemaakt worden; * de onderverdelingen van het scherm kunnen gemakkelijk en snel 5 worden gevarieerd en derhalve kan het aantal afbeeldingen, de vorm/begrenzing ervan en de positie van de afbeeldingen direct worden veranderd tijdens een interactieve waarneming van de afbeeldingen; * zodra het scherm is onderverdeeld heeft elk deelbeeld een onafhankelijke groep van weergeefparameters, zoals adresaanwijzer, zoomfac- 10 tor, interpolatievrijgave, het afwikkelen of laten lopen van een beeld (scrollen), het onderwerpen van het beeld aan een vensterbewerking, enz.

De weergeefparameters zijn dynamisch beschikbaar met videosnel-heid, en zolang er dus hardware beschikbaar is voor het uitvoeren van 15 een willekeurige beeldbewerkingsstap met de videosnelheid kan deze be-werkingsstap worden uitgevoerd op die deelbeelden die op elk bepaald moment worden ververst terwijl de elektronenbundel het scherm aftast.

Het is derhalve een doelstelling van de uitvinding extreem veelzijdige en flexibele schermindelingsmogelijkheden te verschaffen in di-20 gitale weergeefsystemen.

Volgens een breed kenmerk van de uitvinding wordt een afbeelding-weergeefstelsel verschaft. Het stelsel maakt gebruik van videoweergave-middelen voor het realiseren van schermindelingen, welk stelsel omvat: beeldgeheugenmiddelen voor het opbergen van data die wordt ge-25 bruikt voor het construeren van de weer te geven afbeeldingen, aanwijzende middelen voor het aanwijzen van delen van het beeldge-heugen van de videoweergavemiddelen als deelbeeldgebieden, stuurmiddelen voor het uitlezen van voor de weergave aangewezen gebieden en bijbehorende middelen voor het wijzigen van de inhouden van 30 de aanwijzende middelen, waardoor het deelbeeldgebied verandert.

Volgens een kenmerk van de uitvinding worden middelen verschaft voor het opbergen van de weergeefparameters voor elk deelbeeld tezamen met laadmiddelen die nodig zijn voor het laden van de geheugenmiddelen met nieuwe groepen parameters, en middelen voor het dynamisch uitlezen 35 van de parameters voor het besturen van die deelbeelden die ververst worden.

Een verder kenmerk van de uitvinding heeft betrekking op middelen voor het besturen van de werking van het stelsel in overeenstemming met de algemene specificatie van het weergeefstelsel en zijn deelbeeldmoge-40 lijkheden.

a3 fl 1 4 12 4 v v

Volgens nog een ander kenmerk van de uitvinding worden data-over-drachtsmiddelen verschaft voor het overdragen van data van het beeldge-heugen naar de weergeefmiddelen. Deze data-overdrachtsmiddelen zijn voorzien van de aanwijsmiddelen voor het aanwijzen van delen van het 5 weergeefoppervlak van de videoweergavemiddelen als deelbeeldgebieden en richtmiddelen voor het richten van data vanaf het geheugen naar een gespecificeerd deelbeeldgebied vanuit ieder willekeurig deel van het geheugen.

De data-overdrachtsmiddelen zijn voorzien van speciale hardware 10 met een deelbeeldkaart, omvattende hulpgeheugenmiddelen plus besturende hardware voor het bewegen van de aanwijzers van het originele geheugen geleid door de deelbeeldkaartinformatie. De sturende hardware bepaalt bovendien, of wordt gebruikt bij het selecteren van de in het deelbeeld uit te voeren functies, zoals een zoomfunctie, filmbeweging, enz.

15 De bovenstaande en andere doelstellingen en kenmerken van de uit vinding zullen duidelijker worden na lezing van de volgende beschrijving van een breed kenmerk van de uitvinding waarin wordt verwezen naar de bijgaande tekeningen.

Figuur 1 is een blokschema van een uit de stand der techniek be-20 kend beeldweergavestelsel met deelbeeldmogelijkheden.

Figuur 2 is een blokschema van een beeldweergavestelsel met deelbeeldmogelijkheden volgens de uitvinding voorzien van data-overdrachtsmiddelen.

Figuur 3 is een blokschema van de data-overdrachtsmiddelen volgens 25 de uitvinding.

Het met deelbeelden functionerende beeldweergavestelsel 11 uit de stand der techniek, geïllustreerd in figuur 1, is voorzien van een bron van beelddata zoals het beeldgeheugen 12. Waar de data in het geheugen wordt opgeslagen is in verband met de uitvinding op zichzelf niet van 30 belang. De data in het geheugen 12 wordt gebruikt voor het genereren van afbeeldingen op een rastervideomonitor 13 onder besturing van de stuurmiddelen 14. Zoals in de figuur is getoond zijn de stuurmiddelen 14 voorzien van middelen voor het besturen van de plaats van het beeld en van het deelbeeld in de cartesiaanse x- en y-coördinaatrichting.

35 Meer in het bijzonder zijn de x- en y-stuurgedeelten 16 respectievelijk 17 getoond.

De x- en y-stuurmiddelen werken in samenhang met een grensdetector 18 voor het vaste gdeelde scherm en een bijbehorend parameterregister 19. Een adresgenerator 21 ontvangt een ingangssignaal van de grensde- 40 tector 18 en is verbonden met het beeldgeheugen 12 om ervoor te zorgen 8501412 £ * * 5 dat het beeld binnen de voorgeschreven grenzen blijft. De stuureenheid 14 is verbonden met de interactieve stuureenheid van het stelsel via de geleidermiddelen 15. Het parameterregister 19 ontvangt ingangssignalen via de geleidermiddelen 20.

5 De besturing die door de stuureenheid 14 wordt uitgevoerd is sterk beperkt zoals getoond is in figuur 1. Meer in het bijzonder zijn in de getoonde blokken 18 en 19 de grenzen van de deelbeelden op het vast ingedeelde scherm vastgelegd en ook de deelbeeldparameters zijn vastgelegd, ofwel door de hardware in de stuureenheid ofwel door softwarebe-10 perkingen. De deelbeeldgrenzen en -parameters worden via de adresgene-ratorsturing 21 ingevoerd in het beeldgeheugen 12.

Bij dit uit de stand der techniek bekende stelsel met een vast ingedeeld scherm is derhalve de interactie met de operateur minimaal. De operateur kan binnen een relatief beperkt aantal keuzemogelijkheden het 15 aantel deelbeelden kiezen dit simultaan weergegeven moet worden. De vorm en de positie van de simultaan weer te geven deelbeelden zijn echter tevoren bepaald en liggen vast. De plaats van de afbeelding in het deelbeeld kan ook afhangen van de plaats van de data in het geheugen.

De zoom- en vensterbewerkingsmogelijkheden zijn in het algemeen alleen 20 toepasbaar op alle deelbeelden en er zijn geen stuurmogelijkheden die betrekking hebben op een deelbeeld afzonderlijk van de andere deelbeelden.

Het met deelbeelden functionerende beeldweergavestelsel 22 uit figuur 2 illustreert de veelzijdigheid van het stelsel volgens de uitvin-25 ding. Het stelsel 22 omvat een bron van beelddata, aangeduid als het beeldgeheugen 12. Opgemerkt wordt dat waar eenheden dezelfde functie hebben als de corresponderende eenheid in figuur 1, dezelfde referen-tiecijfers zijn gebruikt. De stuureenheid 14 omvat weer stuurorganen 16 en 17 voor de X- en Y-positie. In het stelsel 20 liggen de grenzen van 30 de deelbeelden niet vast. In plaats daarvan is een deelbeeldkaarteen-heid aangebracht bijvoorbeeld in de vorm van een willekeurig toegankelijk geheugen HAM 23, die functioneert in samenwerking met variabele deelbeeldparametermiddelen bijvoorbeeld in de vorm van een willekeurig toegankelijk geheugen RAM 24.

35 De kaarteenheid stelt in zijn algemeenheid de overeenkomst vast tussen elementen van de inkomende data en de data-elementen die nodig of gewenst zijn voor de weergave. In het ideale geval is de deelbeeld-kaarteenheid programmeerbaar per deelbeeld.

De stuureenheid 14 ontvangt instructies via de bus 15 van (niet 40 getoonde) interactieve middelen zoals een toetsenbord, een systeem van 55014 12 * 6 aanrakdetectoren, een joy stick, enz. De instructies worden over het algemeen via een processor overgedragen.

De kaarteenheid RAM 23 wordt ook bestuurd door de interactieve eenheid via de geleiders 15, 15a en 26. De deelbeeldparameters in de 5 RAM-eenheid 24 zijn ook per deelbeeld varieerbaar vanuit de interactieve eenheid via de geleiders 15, 15a en 27. De deelbeeldparametereenheid RAM 24 is op de getoonde wijze verbonden met de adresstuureenheid 21 via de leiding 28.

Verdere beeldbewerkingsopties kunnen worden gerealiseerd met de 10 bewerkingsoptie-eenheid 29, die via de leiding 31 gekoppeld is met de deelbeeldparametereenheid RAM 24. De bewerkingseenheid 29 functioneert op de data die wordt getransporteerd tussen het geheugen 12 en de videomonitor 13.

In figuur 3 zijn de geheugeneenheden RAM 23 en RAM 24, onderling 15 gekoppeld via de leiding 25, getoond om te benadrukken dat het aantal weer te geven deelbeelden, de afmetingen van de deelbeelden en de plaats van de deelbeelden eenduidig kan worden bestuurd via stuursignalen die worden ontvangen van de interactieve stuurmiddelen. De operateur van het stelsel gebruikt de interactieve stuurmiddelen om het cor-20 responderende deelbeeldnummer in te voeren waarbij het gespecificeerde X, Y blok behoort in de eenheid 23 voor elk X, Y coördinatenblok aan informatie dat wordt ontvangen. De deelbeeldparameters worden eveneens door de operateur bestuurd door het invoeren van stuursignalen in de RAM eenheid 24 voor het besturen van het bepaalde door de eenheid 23 25 aangewezen deelbeeld. De mogelijkheden van het stelsel zijn snel genoeg om te kunnen inwerken op datastromen en ook op data in het geheugen.

De operateur kan bijvoorbeeld beslissen dat van een gedeelte van de afbeelding in de boven rechter hoek van het scherm een ingezoomde afbeelding moet worden vervaardigd in de linker benedenhoek van het 30 scherm van de monitor. De operateur voert de X, Y-informatie, waarmee het weer te geven deelbeeld wordt gedefinieerd, in in de RAM eenheid 23. De informatie die vervolgens in de RAM 24 wordt ingevoerd bepaalt het adres van de te gebruiken data en bepaalt tevens welke bewerkings-opties uitgevoerd moeten worden.

35 Er wordt derhalve een zeer veelzijdig multi-afbeeldingsstelsel verschaft met middelen voor het onafhankelijk van elkaar besturen van elk van de diverse deelbeelden. Het stelsel verbruikt een minimum aan tijd en apparatuur.

Alhoewel de uitvinding is beschreven aan de hand van bepaalde uit-40 voeringsvormen zal het duidelijk zijn dat deze uitvoeringsvormen 3501412 , * 7 slechts dienen als voorbeeld en dat de uitvinding niet tot deze uitvoe-ringsvoorbeelden is beperkt.

5 £ fi 1 ' ή o J v v i ί £

Claims (13)

1. Beeldweergeefstelsel met verdeeld scherm, omvattende - middelen voor het verschaffen van afbeeldingsgegevens, - middelen voor het genereren van afbeeldingen op grond van deze 5 gegevens, - middelen voor het overdragen van deze gegevens naar de genoemde afbeelding genererende middelen, - middelen voor het definiëren van weer te geven deelbeelden met behulp van de genoemde data, en 10. hardwaremiddelen voor het individueel besturen van elk van de deelbeelden aan de hand van een onafhankelijke groep van parameters.

2. Stelsel volgens conclusie 1, waarin de genoemde hardwaremiddelen voorzien zijn van deelbeeldkaartmiddelen waarmee onregelmatig gevormde deelbeelden kunnen worden gerealiseerd.

3. Stelsel volgens conclusie 1, waarin de genoemde parameters weergeefparameters omvatten.

4. Stelsel volgens conclusie 3, waarin de genoemde parameters kaartparameters omvatten.

4 Γ CON CL ÜSIES.

5. Stelsel volgens conclusie 1, waarin de genoemde hardwaremidde- 20 len voorzien zijn van middelen bestemd voor het ontvangen van gewijzigde parameters.

6. Stelsel volgens conclusie 1, waarin middelen aanwezig zijn voor het uitlezen van de genoemde parameters uit de genoemde hardwaremiddelen tijdens een verversingscyclus van het bepaalde deelbeeld op het 25 weergeefscherm van de weergeefmiddelen.

7. Stelsel volgens conclusie 1 waarin geheugenmiddelen aanwezig zijn voor het verschaffen van de genoemde afbeeldingsdata, waarin de hardwaremiddelen voorzien zijn van data-overdrachtsmiddelen en middelen voor het richten van deelbeeldafbeeldingsdata op specifieke weergeefge- 30 bieden vanuit willekeurige geheugengedeelten.

8. Stelsel volgens conclusie 1, waarin acquisitiemiddelen aanwezig zijn voor het verschaffen van de genoemde stromen van afbeeldingsdata.

9. Stelsel volgens conclusie 8, waarin de genoemde overdrachtsmid-delen voorzien zijn van een eerste willekeurig toegankelijk geheugen 35 (RAM) waarin de deelbeeldweergeefparameters worden opgeslagen en tweede willekeurig toegankelijke geheugenmiddelen (RAM waarin de deelbeeld-kaartgegevens zijn opgeslagen.

10. Stelsel volgens conclusie 9, waarin de genoemde eerste willekeurig toegankelijke geheugenmiddelen programmeerbaar zijn.

11. Stelsel volgens conclusie 9, waarin de genoemde tweede wille- 85. t4 12 keurig toegankelijke geheugenmiddelen programmeerbaar zijn.

12. Stelsel volgens conclusie 10 waarin de genoemde tweede willekeurig toegankelijke geheugenmiddelen programmeerbaar zijn.

13. Stelsel volgens conclusie 11 waarin de eerste willekeurig toe-5 gankelijke geheugenmiddelen programmeerbaar zijn. ********* 850 1 4 12