JPH06149204A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像表示装置において、画像データの表示階
調を最適化するためのルックアップテーブルの記憶容量
を削減すると共にそのルックアップテーブルの微調整も
可能とする。 【構成】 予め任意に定義して作成され画像表示メモリ
部２の画像データについて画像表示のために階調変換す
る複数のルックアップテーブルを記憶するテーブルデー
タメモリ部９を設けると共に、このテーブルデータメモ
リ部９から読み出したルックアップテーブルのデータと
最適表示階調演算部３からの最適表示階調のデータとを
比較して最も近似したルックアップテーブルを選択する
比較演算部１０を設け、さらにこの選択されたルックア
ップテーブルの識別情報を記憶する手段（６）を設け、
この記憶手段（６）内の識別情報により上記選択された
ルックアップテーブルを指定して読み出し表示回路部４
の画像データに適用し階調変換して画像表示するように
したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば医用画像診断装
置等で計測されたディジタルの画像データを入力して最
適な表示階調で階調変換して表示する画像表示装置に関
し、特に上記画像データの表示階調を最適化するするた
めのルックアップテーブルの記憶容量を削減できると共
にそのルックアップテーブルの微調整も可能とする画像
表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の画像表示装置は、図３に
示すように、計測されたディジタルの画像データを取り
込む画像データ入力部１と、この画像データ入力部１か
ら読み出した画像データを表示のために記録する画像表
示メモリ部２と、この画像表示メモリ部２の画像データ
について最適な表示階調を求める最適表示階調演算部３
と、上記画像表示メモリ部２から読み出した画像データ
について表示の際の明るさ及びコントラストを上記の表
示階調により決定する表示回路部４と、この表示回路部
４からの画像データをアナログ変換して画像表示する表
示部５と、上記各構成要素の制御を行う制御部としての
ＣＰＵ６とを有して成っていた。なお、図３において、
符号７は観察したい画像を操作者が指定するための画像
制御器を示し、符号８は操作者が表示レベルやウィンド
ウを操作するための表示制御器を示している。

【０００３】そして、上記画像制御器７で観察したい画
像を次々に指定し、画像データ入力部１から順次取り込
んで画像表示メモリ部２に書き込まれた各画像データに
ついて、最適表示階調演算部３により最適な表示階調と
なるルックアップテーブルを所定の計算により求め、そ
のデータを上記の各画像データと１対１に対応づけた状
態で、例えばＣＰＵ６内のメモリ部に記憶させるように
なっていた。その後、画像を表示する際には、画像表示
メモリ部２から表示すべき画像データを表示回路部４へ
送出すると共に、ＣＰＵ６からは上記画像データに対応
するルックアップテーブルのデータを送出し、このルッ
クアップテーブルにより当該画像データについて表示の
際の明るさやコントラストを決定して、表示部５に画像
を表示していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の画像表示装置においては、画像データ入力部１から
取り込んだ画像データのそれぞれについて求めた最適表
示階調を与えるルックアップテーブルを、各画像データ
に固有の関係付けをしてそれらの画像データの数の分だ
け記憶しなければならないので、ルックアップテーブル
の記憶領域として非常に大きな記憶容量を必要とするも
のであった。例えば、上記画像データ入力部１から入力
する画像の１画素のビット長をｎとすると、その表示階
調を最適とするルックアップテーブルのサイズは２のｎ
乗となる。このようなサイズのルックアップテーブルを
表示すべき画像の数だけ記憶する容量を必要とするもの
であった。従って、コストも高くなるものであった。

【０００５】また、ある観察者の感覚により最適表示階
調になるように操作して表示すべき画像とそれに対応す
るルックアップテーブルとを関係付けたとしても、他の
観察者のときは必ずしもそれが最適な表示階調になると
は限らず、ルックアップテーブルを他のものに変えたい
場合がある。さらに、同一の観察者であっても、周囲の
環境の変化等により実際に画像観察する際には、一旦求
めたルックアップテーブルでは満足せず、他のものに変
えたい場合がある。このようなときに、従来では最適表
示階調演算部３で求めたルックアップテーブルは計算結
果だけが出力されるので、これに後で修正を加えて微調
整することが難しく、できたとしても非常に時間がかか
るものであった。

【０００６】そこで、本発明は、このような問題点に対
処し、ルックアップテーブルの記憶容量を削減できると
共にそのルックアップテーブルの微調整もできる画像表
示装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による画像表示装置は、計測されたディジタ
ルの画像データを取り込む画像データ入力部と、この画
像データ入力部から読み出した画像データを表示のため
に記録する画像表示メモリ部と、この画像表示メモリ部
の画像データについて最適な表示階調を求める最適表示
階調演算部と、上記画像表示メモリ部から読み出した画
像データについて表示の際の明るさ及びコントラストを
上記の表示階調により決定する表示回路部と、この表示
回路部からの画像データをアナログ変換して画像表示す
る表示部と、上記各構成要素の制御を行う制御部とを有
して成る画像表示装置において、予め任意に定義して作
成され上記画像表示メモリ部の画像データについて画像
表示のために階調変換する複数のルックアップテーブル
を記憶するテーブルデータメモリ部を設けると共に、こ
のテーブルデータメモリ部から読み出したルックアップ
テーブルのデータと上記最適表示階調演算部からの最適
表示階調のデータとを比較して最も近似したルックアッ
プテーブルを選択する比較演算部を設け、さらにこの選
択されたルックアップテーブルの識別情報を記憶する手
段を設け、この記憶手段内の識別情報により上記選択さ
れたルックアップテーブルを指定して読み出し前記表示
回路部の画像データに適用し階調変換して画像表示する
ようにしたものである。

【０００８】

【作用】このように構成された画像表示装置は、テーブ
ルデータメモリ部に予め任意に定義して作成され画像表
示メモリ部の画像データについて画像表示のために階調
変換する複数のルックアップテーブルを記憶しておき、
比較演算部により上記テーブルデータメモリ部から読み
出したルックアップテーブルのデータと最適表示階調演
算部からの最適表示階調のデータとを比較してこの最適
表示階調のデータに最も近似したルックアップテーブル
を選択すると共に、記憶手段に上記選択されたルックア
ップテーブルの識別情報を記憶し、その後上記記憶手段
内の識別情報により上記選択されたルックアップテーブ
ルを指定して読み出し、このルックアップテーブルを表
示回路部の画像データに適用し階調変換して画像表示す
るように動作する。これにより、ルックアップテーブル
は予め作成しておいた複数個のものだけでよくルックア
ップテーブルの記憶容量を削減できると共に、そのルッ
クアップテーブルの微調整も可能とすることができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。図１は本発明による画像表示装置の実
施例を示すブロック図である。この画像表示装置は、例
えばＸ線撮影装置などの医用画像診断装置等で計測され
たディジタルの画像データを入力して最適な表示階調で
階調変換して表示するもので、図に示すように、画像デ
ータ入力部１と、画像表示メモリ部２と、最適表示階調
演算部３と、表示回路部４と、表示部５と、ＣＰＵ６と
を有し、さらにテーブルデータメモリ部９と、比較演算
部１０とを備えて成る。

【００１０】上記画像データ入力部１は、医用画像診断
装置等で計測されたディジタルの画像データを取り込む
もので、これから観察すべき画像データが記録された磁
気テープ、磁気ディスク、光ディスク等からなる。画像
表示メモリ部２は、上記画像データ入力部１から読み出
した画像データを表示のために記録するものである。最
適表示階調演算部３は、後述のＣＰＵ６からの命令によ
り上記画像表示メモリ部２から画像データを読み出しそ
の画像データについて最適な表示階調を演算するもの
で、例えば一般によく知られているヒストグラム平坦化
法によりγカーブを作成して求めるようになっている。
また、表示回路部４は、上記画像表示メモリ部２から読
み出した画像データについて表示の際の明るさ及びコン
トラストを上記最適表示階調演算部３などで求めた表示
階調により決定するものである。さらに、表示部５は、
上記表示回路部４で表示階調が調整された画像データを
入力してアナログ信号に変換し、所定の明るさとコント
ラストで画像表示するもので、例えばテレビモニタから
成る。そして、ＣＰＵ６は、上記各構成要素の動作を制
御する制御部となるものである。なお、図１において、
符号７は観察したい画像を操作者が指定するための画像
制御器を示し、符号８は操作者が表示レベルや表示ウィ
ンドウを操作するための表示制御器を示している。

【００１１】ここで、本発明においては、上記ＣＰＵ６
に対してテーブルデータメモリ部９が接続されると共
に、このテーブルデータメモリ部９の後段にはマルチプ
レクサ（ＭＰＸ）１１を介して比較演算部１０が設けら
れ、この比較演算部１０の出力信号がＣＰＵ６内のメモ
リ領域に記憶されるようになっている。上記テーブルデ
ータメモリ部９は、予め任意に定義して作成され前記画
像表示メモリ部２の画像データについて画像表示のため
に階調変換する複数のルックアップテーブルを記憶する
もので、上記画像データの表示に適用して画像の明るさ
及びコントラストを決定する各種の表示階調のパター
ン、例えば32種類の表示階調のパターンを有するルック
アップテーブル群を記憶している。

【００１２】比較演算部１０は、上記テーブルデータメ
モリ部９から読み出したルックアップテーブルのデータ
と、前記最適表示階調演算部３で求めた最適表示階調の
データとを入力して比較し、この最適表示階調のデータ
に最も近似したルックアップテーブルを選択するもの
で、その選択されたルックアップテーブルの識別情報、
例えばテーブル番号が前記ＣＰＵ６内の該当のメモリ領
域に記憶されるようになっている。このＣＰＵ６内に
は、表示すべき画像データの番号と、この画像データに
適用すべきものとして選択されたルックアップテーブル
の番号とがペアにして記憶される。

【００１３】上記比較演算部１０は、例えば減算器と乗
算器と加算器との組合せから成り、最適表示階調のデー
タとルックアップテーブルデータとの近似の度合いの計
算は、例えば二つのデータ間の累積二乗和を求めその最
小値により判定するものである。いま、上記テーブルデ
ータメモリ部９から読み出したあるルックアップテーブ
ルのデータをＦi(j)とし、最適表示階調演算部３から出
力されたある画像についての最適表示階調のデータをＧ
(j)とする。ただし、ｉは予め作成され記憶されている
ルックアップテーブルの番号であり、ｊはそれぞれのデ
ータ数である。そして、二つのデータ間の累積二乗和を
Ｅ(i)とすると、 となる。この累積二乗和Ｅ(i)の値の大小が最適表示階
調のデータとルックアップテーブルデータとの近似の度
合いを表し、その値が最小のときが近似度が最も高いと
言える。なお、上記の式（１）においては、｛Ｆi(j)−
Ｇ(j)｝の項を二乗しているが、これに限らず、差の絶
対値をとるようにしてもよい。

【００１４】なお、ＭＰＸ１１は、前記テーブルデータ
メモリ部９から読み出したルックアップテーブルのデー
タを、比較演算部１０へ送るか表示回路部４へ送るかを
切り換えるものである。

【００１５】次に、このように構成された画像表示装置
の動作について、図２に示すフローチャートを参照して
説明する。まず、図１に示す画像制御器７で表示すべき
画像を指定して画像データ入力部１から当該画像データ
を読み出し、画像表示メモリ部２に記録する（図２のス
テップＡ）。次に、ＣＰＵ６からの命令により、上記画
像表示メモリ部２から画像データを読み出して最適表示
階調演算部３へ送り、上記画像データについて最適な表
示階調を求める（ステップＢ）。ここで、ＭＰＸ１１を
比較演算部１０側へ切り換える（ステップＣ）。そし
て、テーブルデータメモリ部９からｉ番目、例えば１番
目のルックアップテーブルを読み出す（ステップＤ）。

【００１６】次に、比較演算部１０により、ステップＢ
で求めた最適表示階調のデータと、上記１番目のルック
アップテーブルのデータについて、前記式（１）により
データ間の累積二乗和Ｅ(i)を求める（ステップＥ）。
次に、テーブルデータメモリ部９から読み出したルック
アップテーブルは最後のｎ番目まで行ったかどうか判断
する（ステップＦ）。いまは１番目のルックアップテー
ブルを読み出しただけであるので、上記ステップＦは
“ＮＯ”側へ進み、次のステップＧでルックアップテー
ブルのｉ番号を一つだけ進めて、ステップＤへ戻る。そ
の後、ステップＤ→Ｅ→Ｆ→Ｇを繰り返し、予め用意さ
れた各ルックアップテーブルの場合についてそれぞれ累
積二乗和Ｅ(i)を求める。そして、最後の例えばｎ＝32
番目のルックアップテーブルまで行ったら、ステップＦ
は“ＹＥＳ”側へ抜け、次のステップＨへ進む。ここ
で、とりあえず１番目のルックアップテーブルについて
求めた累積二乗和Ｅ(1)の値を最小値Ｍinとおき、ｉ番
号を“２”とする（ステップＨ）。

【００１７】次に、この状態で２番目のルックアップテ
ーブルについて求めた累積二乗和Ｅ(2)が上記最小値Ｍi
n＝Ｅ(1)より小さいかどうか判断する（ステップＩ）。
いま、Ｅ(2)≧Ｅ(1)とすると、ステップＩは“ＮＯ”側
へ進み、ステップＪへ飛ぶ。そして、累積二乗和Ｅ(i)
は最後のｎ番目まで行ったかどうか判断する（ステップ
Ｊ）。いまは２番目の累積二乗和Ｅ(2)まで行っただけ
であるので、上記ステップＪは“ＮＯ”側へ進み、次の
ステップＫで累積二乗和Ｅ(i)のｉ番号を一つだけ進め
て、ステップＩへ戻る。その後、ステップＩ→Ｊ→Ｋを
繰り返し、前記求めた各累積二乗和Ｅ(i)の中で最小の
値となるものを探す。そして、最小値を示す累積二乗和
Ｅ(i)が残ったら、ステップＩは“ＹＥＳ”側へ抜け、
次のステップＬへ進む。ここで、上記ステップＩで残っ
た最小の累積二乗和Ｅ(i)の値を新たな最小値Ｍinとお
き、その最小値Ｍinを与えるｉ番号を“ｋ”とおいて記
憶する（ステップＬ）。その後、最後の例えばｎ＝32番
目の累積二乗和まで最小の値の検討が進んだら、ステッ
プＪは“ＹＥＳ”側へ抜け、次のステップＭへ進む。

【００１８】ここで、ＭＰＸ１１を表示回路部４側へ切
り換える（ステップＭ）。そして、テーブルデータメモ
リ部９から上記記憶された番号“ｋ”に対応する順番の
ルックアップテーブルを読み出し、上記ＭＰＸ１１を介
して表示回路部４へ転送する（ステップＮ）。その後、
表示回路部４で前記画像表示メモリ部２から読み出した
画像データについてｋ番目のルックアップテーブルを適
用し、表示の明るさ及びコントラストを決定して表示部
５に画像を表示する（ステップＯ）。

【００１９】これにより、ほぼ最適な表示階調で画像を
表示することができるが、観察者が自分の好みによりさ
らに明るさ又はコントラストを変えて表示したいとき
は、図１に示す表示制御器８を操作して表示レベルや表
示ウィンドウを変えればよい。このとき、ＣＰＵ６は、
上記表示制御器８で入力された表示レベルや表示ウィン
ドウを用いて、前記表示回路部４に転送したルックアッ
プテーブルのデータに対して計算し直し、再び上記表示
回路部４に転送することとなる。これにより、上記ルッ
クアップテーブルの微調整が可能となる。

【００２０】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されたので、
テーブルデータメモリ部に予め任意に定義して作成され
画像表示メモリ部の画像データについて画像表示のため
に階調変換する複数のルックアップテーブルを記憶して
おき、比較演算部により上記テーブルデータメモリ部か
ら読み出したルックアップテーブルのデータと最適表示
階調演算部からの最適表示階調のデータとを比較してこ
の最適表示階調のデータに最も近似したルックアップテ
ーブルを選択すると共に、記憶手段に上記選択されたル
ックアップテーブルの識別情報を記憶し、その後上記記
憶手段内の識別情報により上記選択されたルックアップ
テーブルを指定して読み出し、このルックアップテーブ
ルを表示回路部の画像データに適用し階調変換すること
により、ほぼ最適な表示階調で画像表示することができ
る。これにより、ルックアップテーブルは予め作成して
おいた複数個のものだけでよくルックアップテーブルの
記憶容量を削減できると共に、その定義内容がわかって
いるのでルックアップテーブルの微調整も可能とするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による画像表示装置の実施例を示すブ
ロック図、

【図２】 上記画像表示装置の動作を説明するためのフ
ローチャート、

【図３】 従来の画像表示装置を示すブロック図。

【符号の説明】

１…画像データ入力部、 ２…画像表示メモリ部、 ３
…最適表示階調演算部、 ４…表示回路部、 ５…表示
部、 ６…ＣＰＵ、 ９…テーブルデータメモリ部、
１０…比較演算部、 １１…ＭＰＸ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 計測されたディジタルの画像データを取
   り込む画像データ入力部と、この画像データ入力部から
   読み出した画像データを表示のために記録する画像表示
   メモリ部と、この画像表示メモリ部の画像データについ
   て最適な表示階調を求める最適表示階調演算部と、上記
   画像表示メモリ部から読み出した画像データについて表
   示の際の明るさ及びコントラストを上記の表示階調によ
   り決定する表示回路部と、この表示回路部からの画像デ
   ータをアナログ変換して画像表示する表示部と、上記各
   構成要素の制御を行う制御部とを有して成る画像表示装
   置において、予め任意に定義して作成され上記画像表示
   メモリ部の画像データについて画像表示のために階調変
   換する複数のルックアップテーブルを記憶するテーブル
   データメモリ部を設けると共に、このテーブルデータメ
   モリ部から読み出したルックアップテーブルのデータと
   上記最適表示階調演算部からの最適表示階調のデータと
   を比較して最も近似したルックアップテーブルを選択す
   る比較演算部を設け、さらにこの選択されたルックアッ
   プテーブルの識別情報を記憶する手段を設け、この記憶
   手段内の識別情報により上記選択されたルックアップテ
   ーブルを指定して読み出し前記表示回路部の画像データ
   に適用し階調変換して画像表示するようにしたことを特
   徴とする画像表示装置。