JPH0664528B2 - 画像インタフェース装置 - Google Patents

画像インタフェース装置

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JPH0664528B2
JPH0664528B2 JP63219557A JP21955788A JPH0664528B2 JP H0664528 B2 JPH0664528 B2 JP H0664528B2 JP 63219557 A JP63219557 A JP 63219557A JP 21955788 A JP21955788 A JP 21955788A JP H0664528 B2 JPH0664528 B2 JP H0664528B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は画像信号源と画像出力装置間に介装される画像
インタフェース装置に関し、一層詳細には、γ特性の異
なる複数の画像信号源から出力される画像信号に応じて
所定の画像出力装置を用いてハードコピーを取得する
際、前記画像信号源から出力される画像信号を前記画像
出力装置のγ特性に適合する画像信号に変換する画像イ
ンタフェース装置に関する。
[発明の背景] CTスキャナー等の医用画像診断装置によって、例え
ば、人体の患部状態を画像情報として再現すれば、当該
患部の状況が明確に把握出来、医者等にとっては頗る好
都合である。実際、画像情報を、特に、感光材料等に露
光記録し、ハードコピーとして保存しておくことによ
り、時間並びに場所に制約されることなく医療診断に供
することが出来る。この場合、CTスキャナー等の画像
信号源から出力される前記画像情報に対応する画像信号
が、例えば、レーザプリンタ等の画像出力装置に導入さ
れ、露光データに変換された後感光材料に記録される。
ところで、前記画像出力装置に信号を送給するCTスキ
ャナーの如き医用画像診断装置は必ずしも1種類ではな
く、医療診断分野の発展に伴い超音波撮影装置、核磁気
共鳴撮影装置等種々の医用画像診断装置が実用化されて
いる。然しながら、これらの医用画像診断装置は、通
常、CRTに画像を出力して診断を行うようになってお
り、デジタルの画像信号からアナログビデオ信号への変
換を行うようになっている。
従って、医用画像診断装置から画像出力装置に選択的に
画像信号(アナログビデオ信号)を送給し、ハードコピ
ーを得ようとする時、前記医用画像診断装置におけるデ
ジタル画像信号からアナログビデオ信号への変換特性
(γ特性)と前記画像出力装置のγ特性が整合しなくな
る虞が存在し、結局、感光材料にそのような画像を露光
記録してもハードコピーとして再生された画像自体が不
鮮明なもの等となり、正確な医用診断に供せられないと
いう不都合が露呈する。
さらに、医用画像診断装置は装置毎にγ特性が異なるも
のとなっている。
これを改善するために、医用画像診断装置に応じて、こ
れに適合するγ特性を有する画像出力装置を複数台設置
することも考えられるが、経済的ではなく、しかも設置
スペースを大きく確保しなければならないことからその
採用には難点がある。
また、他の改善方法として所定の医用画像診断装置に応
じてその都度画像出力装置内のγ特性を調整することも
考えられるが、通常、この調整作業は極めて専門的且つ
煩雑であり長大な調整時間が必要となることから、診断
を迅速に実行することが好ましいとする医療分野の基本
的要請に対して応えることが出来ないという欠点が露呈
する。
[発明の目的] 本発明は前記の技術的課題を解決するためになされたも
のであって、γ特性の異なる複数台の画像信号源から出
力される画像信号を所定の画像出力装置によりハードコ
ピーとして出力する際、予め夫々の画像信号源に対応す
るγ補正特性を記憶しておき、当該γ補正特性により前
記画像信号源から出力される画像信号のγ特性を補正し
た後、所定の画像信号に変換し、この補正後の画像信号
を画像出力装置に導入するよう構成することによって、
1台の画像出力装置のみにより複数台の画像信号源から
出力されるビデオ信号に応じて迅速に且つ高画質のハー
ドコピーを取得することを可能とする画像インタフェー
ス装置を提供することを目的とする。
[目的を達成するための手段] 前記の目的を達成するために、本発明は、γ特性の異な
る複数の画像信号源と当該画像信号源から出力される画
像信号に基づいてハードコピーを出力する画像出力装置
との間に介装される画像インタフェース装置であって、 前記複数の画像信号源から夫々出力される画像信号を画
像出力装置のγ特性に対応するように変換するために、
各画像信号源用の複数のγ補正テーブルを具備すること
を特徴とする。
また、本発明は画像出力装置のγ特性の中、少なくとも
最大濃度並びにコントラストを実質的に変更する1以上
の濃度係数テーブルを具備することを特徴とする。
[実施態様] 次に、本発明に係る画像インタフェース装置についてこ
れを適用する医用画像記録システムとの関係において好
適な実施態様を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳
細に説明する。
第1図において、参照符号10は医用画像記録システムを
示し、当該医用画像記録システム10は基本的にCTスキ
ャナー等の4種類の画像信号源12a乃至12dと本発明の要
部に係る画像インタフェース装置14およびレーザプリン
タ等の画像出力装置16とから構成される。前記画像信号
源12a乃至12dから出力されるビデオ信号Sa乃至Sdおよ
び制御信号Da乃至Ddは、夫々、電子スイッチ18、20を
介してA/D変換器22並びに通信インタフェース24に導
入される。この場合、電子スイッチ18、20は1回路4接
点形の連動スイッチであり、接点19a乃至19d、接点21a
乃至21dおよび共通接点19e、21eとから構成されてい
る。
A/D変換器22によってA/D変換された後の出力画像
データはフレームメモリ26に画面毎に記録され、フレー
ムメモリ26から出力されるデジタル画像データS2は画
像のγ補正を実施するルックアップテーブル設定部28を
介して出力インタフェース部30の入力端子にデジタル画
像データS4に変換されて導入される。この場合、ルッ
クアップテーブル設定部28には、後述するように、制御
部44およびルックアップテーブル作成部32で作成される
γ補正テーブルが設定される。このγ補正テーブルは、
後述するように、通信インタフェース24から導入される
制御情報と、フロッピィディスク等の外部記憶装置34か
ら供給され、γ補正テーブルメモリ36、濃度係数テーブ
ルメモリ38は、装置テーブルメモリ40に設定記録された
データ、および医師等の操作者が操作パネル42を利用し
て入力した入力データに基づき作成される。ここで画像
インタフェース装置14を構成する操作パネル42は、図に
示すように、通常、画像信号源12a側に取り付けられ画
像インタフェース装置14にリモートコントロール方式に
よってデータの入力を行うために用いられる。
そこで、フレームメモリ26から出力されたデジタル画像
データS2はルックアップテーブル設定部28によってデ
ジタル画像データS4にデータの内容が変換され、当該
エジタル画像データS4は出力インタフェース部30を介
して信号S6として画像出力装置16に導入される。そし
て、画像出力装置16において導入された信号S6に基づ
きハードコピーHPが出力される。
本実施態様に係る画像インタフェース装置を組み込む医
用画像記録システムは基本的には以上のように構成され
るものであり、次にその作用並びに効果について説明す
る。なお、作用効果の説明にあたっては本発明の理解を
容易にするために第1にγ補正テーブルのみを使用する
実施態様について説明し、第2にγ補正テーブルと濃度
係数テーブルとの両テーブルを使用する実施態様につい
て説明する。
そこで、先ず、γ補正テーブルのみを使用する実施態様
について説明する。通常、医師若しくは技師は画像信号
源12a乃至12dの中の1つの画像信号源、例えば、画像信
号源12aのCRT13に表示された画像PCR1により患部
の状態を確認する。そして、CRT13に表示された患部
に対応する画像PCR1について画像出力装置16からハ
ードコピーHPを得ようとする時、当該ハードコピーH
Pを取得すべき画像信号源を特定するために操作パネル
42から画像信号源12aに対応する識別番号Ndを入力す
る。この場合、識別番号Ndの具体的符号は、例えば、
画像信号源12aに対して参照符号12anのようにサフィッ
クスnを付与した符号とする。
制御部44は操作パネル42から入力された識別番号Nd
基づき装置テーブルメモリ40を参照する。装置テーブル
メモリ40は、第2図に示すように、画像信号源12a乃至1
2dに対応する識別番号Ndと当該画像信号源12a乃至12d
に対して適用されるγ補正テーブル番号Nrが格納され
ており、制御部44は当該装置テーブルメモリ40から識別
番号Nd=12anに対応するγ補正テーブル番号Nr=100a
nを読み出す。この場合、γ補正テーブル番号Nr=100a
n乃至100dnに対応するγ補正テーブル100a乃至100dは、
通常、フロッピィディスク等の外部記憶装置34に格納さ
れており、このγ補正テーブル100a乃至100dが画像イン
タフェース装置14内のγ補正テーブルメモリ36に格納さ
れるものである。
前記γ補正テーブルメモリ36に格納されるγ補正テーブ
ル100a乃至100dは、後述するように、当該画像インタフ
ェース装置14に接続される画像信号源12a乃至12dのγ特
性を画像出力装置16のγ特性に適合するように変換する
テーブルである。例えば、画像出力装置16のγ特性が、
第3図aに示すように、それに入力される信号S6のレ
ベルに対応してハードコピーHP上の画像濃度PD16
決定される直線状のγ特性110であり、一方、画像信号
源12aのCRT13に表示された画像PCR1をハードコピ
ーHP上に忠実に再現するためのγ特性100ai(以下、
理想γ特性という)が第3図bに示すようなγ特性であ
るものとする。
この場合、ルックアップテーブル設定部28においてγ補
正を実施しない場合、すなわち、ビデオ信号Saと実質
的に同一の信号S6を画像出力装置16に入力した場合の
γ特性100axは第3図cに示すようなγ特性(以下、未
補正γ特性という)となり、理想のγ特性100aiから外
れた特性となる。このように外れた特性となる理由は表
示手段としてのCRT13上の画像PCR1が信号(この
場合、ビデオ信号Sa)によって画像の明るさがランプ
関数状に決定される特性であり、一方、ハードコピーH
Pに形成される画像PCR2は信号によって画像の濃度
が対数関数状に決定される特性であることに起因してい
る。
そこで、画像信号源12aから出力されるビデオ信号Sa
理想γ特性100aiに合致するように信号変換するγ補正
テーブルが必要とされる。このγ補正テーブルは前記理
想γ特性100aiと未補正γ特性100axとから第3図dに示
すような特性曲線で表されるγ補正テーブル100aとして
作成される。具体的作成方法を述べると、例えば、理想
γ特性100aiにおいてビデオ信号Sa=0.5に対応する画
像濃度PD16はPD16=0.3であるが、未補正γ特性100
axにおいてはビデオ信号Sa=0.5に対応して画像濃度P
16はPD16=0.6となってしまい一致しない。そこ
で、当該未補正γ特性100ax上の画像濃度PD16=0.3に
対応するビデオ信号Saの値としてSa=0.25が得られる
ので、γ補正テーブル100aはデジタル画像データS2
0.5の値をデジタル画像データS4=0.25の値に変換出来
るように作成すればよいことが諒解されよう。
同様にして、画像信号源12b乃至12dの固有の表示手段
(図示せず)の特性に対応して出力されるビデオ信号S
b乃至Sdに適用すべきγ補正テーブル100b乃至100dを作
成し、前記γ補正テーブル100aを含むこれらのγ補正テ
ーブル100a乃至100dを外部記憶装置34に予め記録してお
く。
なお、前記した画像出力装置16についてのγ特性110、
理想γ特性100ai、未補正γ特性100axおよび画像信号源
12aに適用されるγ補正テーブル100aを表す第3図a乃
至dの座標軸上の目盛は、本発明の理解を容易にするた
めに、画像濃度PD16、ビデオ信号Saおよびデジタル
画像データS2、S4の夫々の最大レベル値により割算し
た、所謂、正規化レベルで表している。
ところで、前記したように、医師等によって画像信号源
12aに対応する識別番号Nd=12anが操作パネル42から制
御部44に入力されている。制御部44は操作パネル42から
入力された識別番号Nd=12anに基づき装置テーブルメ
モリ40を参照しγ補正テーブル番号Nr=100anに対応す
るγ補正テーブル100aをルックアップテーブル設定部28
に設定する。このように、γ補正テーブルのみを使用す
る場合には、ルックアップテーブル作成部32において当
該γ補正テーブルに対して特別な処理を施すことなくそ
のままのデータ内容でルックアップテーブル設定部28に
γ補正テーブルがルックアップテーブルとして設定され
る。
次いで、制御部44は前記識別番号Nd=12anに基づき前
記電子スイッチ18並びに20の共通接点19e、21eを夫々画
像信号源12aに対応する設定19a、21aに接続する。そし
て、通信インタフェース24、共通接点21eおよび接点21a
を介して画像信号源12aからビデオ信号Saを受信する。
ビデオ信号Saを送信する画像信号源12aはこれと平行し
て画像インタフェース装置14に対して送信する前記の画
像PCR1を送出するという情報を含む制御信号Daを接
点21a、共通接点21eおよび通信インタフェース24を介し
て制御部44に送出する。なお、識別番号Ndの入力方法
は前記のように操作パネル42を用いてアニュアル操作で
入力する方法としてもよいが、これとは別に、例えば、
予め画像信号源12aを使用することが予定されている場
合には当該画像インタフェース装置14にパワーオンリセ
ット機能を付加し装置テーブルメモリ40の識別番号Nd
のデフォルト値をNd=12anとしておくことにより操作
パネル42を操作することなく画像信号源12aからの制御
信号Daにより自動的に入力する方法とすることも可能
であることは勿論である。
前記のハンドシェイク通信が完了した状態において、画
像信号源12aから出力されたビデオ信号Saが電子スイッ
チ18の中、接点19a、共通接点19eを介してA/D変換器
22に導入され、デジタル画像データとされてフレームメ
モリ26に画面毎に記録される。フレームメモリ26に記録
されたデジタル画像データS2にルックアップテーブル
設定部28に設定されたルックアップテーブル、この場
合、第3図dに示すγ補正テーブル100aによって、前記
したように、画像出力装置16のγ特性110に応じたデジ
タル画像データS4に変換された後、出力インタフェー
ス部30を介して信号S6として前記画像出力装置16に導
入される。ここで、ルックアップテーブル設定部28に導
入されるデジタル画像データS2は当該画像インタフェ
ース装置14に導入されたビデオ信号Saと実質的に同一
の信号であり、画像出力装置16に導入される信号S6
デジタル画像データS4は実質的に同一の信号である。
従って、これらのことから前記第3図dに示すγ補正テ
ーブル100aの横軸並びに縦軸の目盛は、夫々、デジタル
画像データS2並びにデジタル画像データS4としてよい
ことが諒解されよう。
仍って、本発明に係る画像インタフェース装置14を画像
信号源12aと画像出力装置16間に介装することにより前
記画像信号源12aを構成するCRT13に表示された画像
PCR1を画像出力装置16から出力されるハードコピー
HP上の画像PCR2として忠実に再現することが出来
る。
以上の説明は画像信号源12aから出力されるビデオ信号
aに対するγ補正の説明であるが、他の画像信号源12b
乃至12dの出力ビデオ信号Sb乃至Sdに対しても装置テ
ーブルメモリ40を利用してルックアップテーブル設定部
28に残余のγ補正テーブル100b乃至100dを設定すること
により適正なγ補正がなされ所定のハードコピーHPを
取得出来ることは容易に諒解されるところであり、その
詳細な説明は省略する。
次に、γ補正テーブルと濃度係数テーブルの両テーブル
を使用する第2の実施態様について説明する。なお、以
下の説明にあたり第1の実施態様の説明と重複する内容
については概略的に説明する。
一般に、医療診断装置においては、X線、超音波等の信
号源の特性と撮像デバイスの特性およびCRT等の表示
手段の3つの特性によって装置のγ特性が決定される
が、この装置固有のγ特性により出力されるビデオ信号
のレベルが診断部位、例えば、脳、肺、心臓等の夫々の
撮像部位によって偏ることがある。この場合において、
当該ビデオ信号をそのまま忠実に、すなわち、γ補正テ
ーブルによってのみ変換した後、画像出力装置16におい
て再生すると、極めてコントラストの少ない画像とな
り、患部の診断をそのままの画像で実行することが適切
でない場合が発生する。このような場合に前記γ補正テ
ーブル100a乃至100dと後述する濃度係数テーブルとから
新たなγ補正テーブル105a乃至105d(以下、新γ補正テ
ーブルという)を算出しこれをルックアップテーブルと
して設定する必要性が生ずる。
濃度係数テーブル114は、第4図に示すように、複数個
の濃度係数テーブル番号Nq=CD0乃至CDnに対応し
てγ補正テーブル100a乃至100dの中、夫々最大濃度D
maxn(n=0乃至n)、コントラストCn(n=0乃至
n)並びにネガティブ/ポジティブ変換係数Ex(x=
0または1)が予め設定されているテーブルである。こ
こで、ネガティブ/ポジティブ変換とは前記ネガティブ
/ポジティブ変換係数Exの係数E0または係数E1の値
に対応して画像PCR1のポジティブ画像からネガティ
ブ画像への変換若しくはネガティブ画像からポジティブ
画像への変換を実行する変換をいう。
そこで、医師等が操作パネル42から所定の識別番号Nd
の中、例えば、画像信号源12aに対する識別番号Nd=12
anを選択し、濃度係数テーブル番号Nq=CD0乃至CD
nの中、Nq=CD0を選択するものとする。この場合、
制御部44は識別番号Nd並びに濃度係数テーブル番号Nq
に基づき、前記したように、電子スイッチ18、20を所定
の接点位置関係に接続すると共に、外部記憶装置34から
供給されγ補正テーブルメモリ36に格納されているγ補
正テーブル100aに係るデータをルックアップテーブル作
成部32に導入する。さらに、制御部44の制御作用下に前
記ルックアップテーブル作成部32に濃度係数テーブル11
4の中、濃度テーブル番号Nq=CD0に対応する最大濃
度Dmaxn=Dmax0に係るデータとコントラストCn=C0
に係るデータを導入する。
そこで、ルックアップテーブル作成部32において、先
ず、第5図aに示すように、γ補正テーブル100aのコン
トラストを変換したγ補正テーブル102aを作成し、次い
で、第5図bに示すように、前記コントラストを変換し
たγ補正テーブル102aの最大濃度を変換して新γ補正テ
ーブル105aを作成する。具体的には、γ補正テーブル10
0aの関数S4がS4=f(S2)で表されるとき、コント
ラストCn=C0の値を自然数として、コントラストを変
換したγ補正テーブル102aは関数S4=C0・f(S2
で表され、一方、新γ補正テーブル105aは最大濃度D
maxn=Dmax0の値を自然数としデジタル画像データS4
=1のときの濃度をDMAXとすれば、関数S4で表される。最も、本実施態様においては最大濃度D
MAXの値はDMAX=1に正規化してあるので関数S4は S4=Dmax0・C0・f(S2) として表される。そして、当該新γ補正テーブル105aが
新しいルックアップテーブルとしてルックアップテーブ
ル設定部28に設定される。
この場合、当該ルックアップテーブル設定部28に設定さ
れた新γ補正テーブル105aによって画像信号源12aから
出力されるビデオ信号Saに対応するデジタル画像デー
タS2がデジタル画像データS4に変換された後、出力イ
ンタフェース部30を介して信号S6に変換され、ハード
コピーHPとして画像出力装置16から出力される。
この場合、新γ補正テーブル105aによって変換され新た
に作成されるハードコピーHP上の画像PCR2は、第
5図a、bの特性曲線から諒解されるように、デジタル
画像データS2の狭い範囲、換言すれば、ビデオ信号Sa
の狭い範囲を比較的多諧調の画像に階調変換することが
出来ることが諒解されよう。また、第5図bに示すよう
に、最大濃度を下げて、所謂、高濃度部の濃度を制限す
るのは、通常、画像信号源の表示手段上の画像PCR1
を構成する画素数が画像出力装置16から出力されるハー
ドコピーHP上の画像PCR2を構成する画素数に対し
て少ないため、そのままの値で再生すると画素間の濃度
の階調差が大きくなり却って見にくい画像になる場合が
あり、このような場合に濃度の最大値を制限し画素間の
濃度差を少なくすることによりやわらかい印象を与える
見易い画像とすることが出来ることによる。
以上のように、濃度係数テーブル114の使用により出力
される画像の階調表現を種々変更することが可能とな
り、従って、診断部位に応じて最適の再生画像が得られ
るように階調変換することが出来る。以上の説明がγ補
正テーブル並びに濃度係数テーブルを使用してルックア
ップテーブルを作成する第2の実施態様の説明である。
なお、上記の実施態様においては、ビデオ信号をアナロ
グビデオ信号として取り扱っているが、これに限らずデ
ジタルビデオ信号としてもよいことは勿論であり、この
場合においてデジタルビデオ信号は入力インタフェース
部(図示せず)を介して直接フレームメモリ26に導入す
る構成とすればよいことは容易に諒解されよう。
また、画像信号のコントラストの変換は、第5図aに示
すように、画像信号の最大値を固定点として関数の傾き
を変換する方法に限らず画像信号の任意の値、例えば、
1/2の値を固定点として関数の傾きを変換する方法とし
てもよいことは勿論である。
[発明の効果] 以上のように、本発明によれば、互いにγ特性の異なる
複数の画像信号源から出力される画像信号を画像インタ
フェース装置により所定の画像出力装置のγ特性に適合
する信号に変換している。このため、本発明に係る画像
インタフェース装置を複数の画像信号源と唯1台の画像
出力装置間に介装することにより前記複数の画像信号源
から出力される全ての画像信号に応じて迅速にハードコ
ピーを得ることが出来る。しかも、濃度係数テーブルを
使用して画像出力装置のγ特性を擬似的に変更すること
が可能となるため、出力されるハードコピーに担持され
る画像の階調表現を容易に変更出来、例えば、患部の診
断部位に対して医師が最も視認し易い画像濃度に変換す
ることが出来る。
以上、本発明について好適な実施態様を挙げて説明した
が、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、
例えば、画像出力装置と当該画像インタフェース装置と
を一体化する構成とする等、本発明の要旨を逸脱しない
範囲において種々の改良並びに設計の変更が可能なこと
は勿論である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る画像インタフェース装置を組み込
む医用画像記録システムの概略構成図、 第2図は第1図に示す画像インタフェース装置の中、装
置テーブルメモリに格納される装置テーブルの説明図、 第3図a乃至dは当該装置の中、γ補正テーブルメモリ
に格納されるγ補正テーブルを作成する際の説明図、 第4図は当該装置の中、濃度係数テーブルメモリに格納
される濃度係数テーブルの説明図、 第5図aおよびbは第4図に示す濃度係数テーブルによ
ってγ補正テーブルを変換する際の説明図である。 10…医用画像記録システム 12a〜12d…画像信号源 14…画像インタフェース装置 16…画像出力装置 100a…γ補正テーブル 100ai…理想γ特性 100ax…未補正γ特性 110…γ特性 Da〜Dd…制御信号 Sa〜Sd…ビデオ信号 S2、S4…デジタル画像データ S6…信号

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】γ特性の異なる複数の画像信号源と当該画
    像信号源から出力される画像信号に基づいてハードコピ
    ーを出力する画像出力装置との間に介装される画像イン
    タフェース装置であって、 前記複数の画像信号源から夫々出力される画像信号を画
    像出力装置のγ特性に対応するように変換するために、
    各画像信号源用の複数のγ補正テーブルを具備すること
    を特徴とする画像インタフェース装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の装置において、画像出力装
    置のγ特性の中、少なくとも最大濃度並びにコントラス
    トを実質的に変更する1以上の濃度係数テーブルを具備
    することを特徴とする画像インタフェース装置。
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