專利名稱：一種高精度影像高度替代聯(lián)動(dòng)顯示方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理和顯示技術(shù)，更具體地，涉及一種高精度影像高度替代聯(lián)動(dòng)顯示方法。
背景技術(shù)：
隨著無損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，無損檢測(cè)形成的影像精度也越來越高。影像的顯示一般分為硬顯示和軟顯示兩種，硬顯示是在打印紙、膠片等介質(zhì)上的影像呈現(xiàn)，軟顯示是在顯示器上通過軟件來實(shí)現(xiàn)影像的顯示。 對(duì)于影像硬顯示，通過化學(xué)反應(yīng)將特定的化學(xué)物質(zhì)按影像灰度沉積在膠片上，這些物質(zhì)在光源的照射下將不同量的光線反射到人眼中，從而形成影像。當(dāng)需要在低灰度級(jí)顯示介質(zhì)上顯示高精度影像時(shí)，先使用影像軟顯示的開窗技術(shù)選定特定參數(shù)下的影像呈現(xiàn)形式，然后再進(jìn)行打印、沖印等方式將影像固化在相應(yīng)的介質(zhì)上。對(duì)于影像軟顯示，屏幕像素通過發(fā)出與影像等比例的光線射到人眼中，形成影像。目前在低灰度級(jí)影像顯示器上顯示高精度的影像時(shí)，一般采用開窗顯示技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。開窗顯示技術(shù)根據(jù)原始影像數(shù)據(jù)選取需要處理的數(shù)據(jù)范圍(V0I，Value of Interest-興趣值)，而VOI的獲得一般由觀察者按照習(xí)慣調(diào)節(jié)窗寬、窗位來實(shí)現(xiàn)。在特定的VOI范圍內(nèi)，查找興趣區(qū)域(ROI, Region of Interest)是觀察者的最終目的。所謂的ROI區(qū)域,在不同的領(lǐng)域有著不同的定義，在勘探、器件檢測(cè)領(lǐng)域，ROI區(qū)域一般對(duì)應(yīng)于斷層、裂紋等，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域ROI區(qū)域一般對(duì)應(yīng)病灶組織。實(shí)際操作中，不管是硬顯示還是軟顯示，當(dāng)影像的灰度級(jí)數(shù)大于顯示介質(zhì)可呈現(xiàn)的灰度級(jí)數(shù)時(shí)，影像將無法正常顯示。在使用開窗技術(shù)時(shí)，影像中的細(xì)節(jié)與周圍其他影像灰度相近時(shí)，細(xì)節(jié)很容易被開窗顯示技術(shù)的“掩蓋性”顯示成與周圍其他影像相同的灰度。即使影像細(xì)節(jié)與周圍其他影像灰度有一定的區(qū)分度，但當(dāng)該區(qū)分度小于人眼的灰度區(qū)分閾值時(shí)，也會(huì)被觀察者忽略。因此，影像細(xì)節(jié)在檢測(cè)時(shí)，不容易被發(fā)現(xiàn)。例如，在醫(yī)學(xué)影像顯示領(lǐng)域，很多發(fā)病初期的患者，都不能被正確地確定病灶，更無從談起被正確地治療。即使影像細(xì)節(jié)與周圍其他影像的顯示灰度大于人眼的灰度區(qū)分閾值，而區(qū)域內(nèi)影像灰度級(jí)數(shù)大于20-30級(jí)，視覺系統(tǒng)也無法區(qū)分該區(qū)域的影像細(xì)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提出一種高精度影像高度替代聯(lián)動(dòng)顯示方法。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提出了一種高精度影像高度替代聯(lián)動(dòng)顯示方法，包括步驟1，在輔助顯示窗中利用高度來代替主顯示窗中選定的影像截線上像素的灰度值；步驟2，通過輔助顯示窗中選定的區(qū)域的影像來調(diào)整主顯示窗中的窗位、窗寬，進(jìn)行查看；步驟3，利用輔助顯示窗的局部影像來調(diào)整主顯示窗中選定區(qū)域中影像像素灰度級(jí)差的放大和影像區(qū)域面積的放大，實(shí)現(xiàn)影像灰度相近時(shí)ROI區(qū)域的快速查找。
本發(fā)明通過觀察輔助顯示窗的影像來確定主顯示窗顯示時(shí)的窗位窗寬，可使查找觀察者查找ROI區(qū)域的時(shí)間大大縮短。通過觀察輔助顯示窗的影像來確定主顯示窗中顯示影像的灰度級(jí)差和ROI區(qū)域面積的放大倍數(shù)，灰度級(jí)差的放大可使ROI區(qū)域在顯示亮度上更突出，ROI區(qū)域面積的放大，可使“視覺系統(tǒng)掩蓋性”失效，從而達(dá)到較好的視覺效果。


圖I示出模擬單色影像曲面圖；圖2示出PQ截線對(duì)應(yīng)的截面圖；圖3示出二維灰度圖的立體顯示圖；圖4示出高度替代聯(lián)動(dòng)顯示方法的效果圖。
如圖所示，為了能明確實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，在圖中標(biāo)注了特定的結(jié)構(gòu)和器件，但這僅為示意需要，并非意圖將本發(fā)明限定在該特定結(jié)構(gòu)、器件和環(huán)境中，根據(jù)具體需要，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以將這些器件和環(huán)境進(jìn)行調(diào)整或者修改，所進(jìn)行的調(diào)整或者修改仍然包括在后附的權(quán)利要求的范圍中。同時(shí)在這里做以說明的是，附圖部分僅是為了更具體的描述實(shí)施例，而并不旨在對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體的限定。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的一種高精度影像高度替代聯(lián)動(dòng)顯示方法進(jìn)行詳細(xì)描述。在以下的描述中，將描述本發(fā)明的多個(gè)不同的方面，然而，對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，可以僅僅利用本發(fā)明的一些或者全部結(jié)構(gòu)或者流程來實(shí)施本發(fā)明。為了解釋的明確性而言，闡述了特定的數(shù)目、配置和順序，但是很明顯，在沒有這些特定細(xì)節(jié)的情況下也可以實(shí)施本發(fā)明。在其他情況下，為了不混淆本發(fā)明，對(duì)于一些眾所周知的特征將不再進(jìn)行詳細(xì)闡述。在連續(xù)域中,模擬灰度影像可表示為f(x, y), f(x, y)表示影像的亮度值，如圖I所示。例如P點(diǎn)坐標(biāo)為為該點(diǎn)的亮度值。若在影像中取一截線，如圖I中的截線PQ，則該截線對(duì)應(yīng)的截面圖如圖2所示。其中，圖I中PQ在xy平面的曲線方程為y = kx+bO ^ x ^ X O ^ y ^ Y ；k = (Y-Y1) / (X2-X)；b = (Y1X2-YX) / (X2-X)；圖I中截線PQ和圖2中對(duì)應(yīng)截面圖的變量關(guān)系為u0 = [(x0-X)2+(Y0-Y1)2]0-5, U1=[(x2-X)2+ (Y-Y1)2] °'5, g (u0) = f (x0, y0) ο通常在顯示介質(zhì)上，(x0, y0)點(diǎn)處的亮度值f ( , y0)被量化為相應(yīng)的灰度值，該灰度值則以與灰度值對(duì)應(yīng)亮度的光線表示出來。一般情形下，膠片等無光源介質(zhì)通過反射環(huán)境中的光線來表示像素灰度，而顯示器等含光源器件通過發(fā)射光線來表示像素灰度。顯示介質(zhì)上所有點(diǎn)的光線進(jìn)入到人眼中，便形成了影像。而人眼對(duì)影像灰度的敏感度較小，但對(duì)灰度等比例對(duì)應(yīng)的高度較敏感。以醫(yī)學(xué)影像為例，影像中灰度區(qū)分度不大的組織影像像素灰度，在其灰度立體圖中非常容易區(qū)分，如圖3所示?？偟膩碚f，本發(fā)明的一種高精度影像高度替代聯(lián)動(dòng)顯示方法包括步驟1，在輔助顯示窗中利用高度來代替主顯示窗中選定的影像截線上像素的灰度值；步驟2，通過輔助顯示窗中選定的區(qū)域的影像來調(diào)整主顯示窗中的窗位、窗寬，進(jìn)行查看；步驟3，利用輔助顯示窗的局部影像來調(diào)整主顯示窗中選定區(qū)域中影像像素灰度級(jí)差的放大和影像區(qū)域面積的放大，實(shí)現(xiàn)影像灰度相近時(shí)ROI區(qū)域的快速查找。具體地，在步驟I中，在顯示介質(zhì)上增加一個(gè)輔助顯示窗口，該窗口顯示圖I中影像的某一截線對(duì)應(yīng)的如圖2所示的橫截面圖。即，在顯示介質(zhì)上直接用與影像像素灰度值等比的高度來代替原影像像素灰度，這樣便可解決傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像顯示技術(shù)的缺點(diǎn)，使觀察者非常方便地區(qū)分影像的細(xì)節(jié)，這也是本發(fā)明的關(guān)鍵所在。進(jìn)一步，在步驟I中，一是在顯示窗I中隨機(jī)選定兩點(diǎn)形成一條截線后，顯示窗2顯示對(duì)應(yīng)的截面圖。若隨機(jī)移動(dòng)該截線，則顯示窗2中的截面圖會(huì)隨截線位置的變化而聯(lián) 動(dòng)。具體地，在步驟2中，在顯示窗2中選定某區(qū)域后，確定該區(qū)域邊界后，在區(qū)域內(nèi)選定一點(diǎn)，如圖4所示。然后按選定的區(qū)域確定窗寬W，按選定的點(diǎn)確定窗位C，在顯示窗I中使用開窗顯示技術(shù)顯示該影像。通過步驟I的設(shè)置和操作，觀察者在查看顯示窗I中的影像時(shí)，可隨機(jī)選擇兩點(diǎn)形成一條截線，便可在顯示窗2中形成截面圖。圖4為截線平行于影像坐標(biāo)的X軸且固定于影像中部時(shí)，兩個(gè)顯示窗口并列時(shí)的情形。進(jìn)一步，以高精度醫(yī)學(xué)影像為例，圖4左為主顯示窗1，顯示的是頭部MR的實(shí)驗(yàn)對(duì)比影像；右為輔助顯示窗2，顯示的是顯示窗I中截線上像素灰度值對(duì)應(yīng)的高度影像。圖4顯示窗I中的MR的實(shí)驗(yàn)對(duì)比影像的截線為平行于橫軸的直線，以顯示窗I左上角為原點(diǎn)，則其在I軸的坐標(biāo)為255。該截線上像素灰度值對(duì)應(yīng)的截面影像如顯示窗2所示。具體地，在步驟2中，若觀察者想要仔細(xì)查看影像的某一特定區(qū)域，如圖4中的橫軸上120-140區(qū)域的影像，則可令該區(qū)域部分的灰度最大值為窗位C，最大灰度值和最小灰度值的差值為窗寬W，這樣便可方便地在顯示窗I中查看該區(qū)域的影像。若要使該區(qū)域更加突出，可根據(jù)在顯示窗2中得到區(qū)域坐標(biāo)，在顯示窗I中將其他區(qū)域的影像屏蔽。具體地，在步驟3中，當(dāng)在顯示窗2中選定區(qū)域的面積較小，灰度級(jí)數(shù)較多且像素灰度級(jí)差較小時(shí)，可動(dòng)態(tài)放大顯示窗I中的影像時(shí)，使人眼視覺系統(tǒng)造成的“視覺掩蓋性”失效。這使ROI區(qū)域的查找更加便利和準(zhǔn)確，在勘探領(lǐng)域可使斷層、裂紋等的查找時(shí)間減少，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域可使疾病的早期診斷率大大提高。具體地，步驟3中，通過觀察顯示窗2中某一區(qū)域中影像像素灰度的高度替代值，若發(fā)現(xiàn)該區(qū)域部分影像灰度不正常，則可通過擴(kuò)大該區(qū)域顯示灰度的級(jí)差(如某兩像素灰度差為2，可通過開窗顯示放大為4)和區(qū)域面積(即將影像直接放大)的放大，來實(shí)現(xiàn)VOI區(qū)域的查看。顯示灰度級(jí)差的放大可使顯示窗I中對(duì)應(yīng)區(qū)域的灰度區(qū)分度變大，使影像細(xì)節(jié)更易識(shí)別。區(qū)域面積的放大可克服在較小區(qū)域中人眼可區(qū)分灰度只有20-30級(jí)的缺陷，使原先不易區(qū)分的像素和易混像素相對(duì)距離放大，在顯示窗I中實(shí)現(xiàn)區(qū)分。本發(fā)明中顯示窗2以高度來代替影像像素的灰度或亮度值，該高度只和顯示器縱向像素?cái)?shù)目相關(guān)。即使顯示器縱向像素的數(shù)目小于輸入影像的灰度級(jí)，也可通過顯示窗2中局部影像的放大和平移，來完整顯示截線上像素灰度值的替代高度值，這樣便可區(qū)分截線上影像中的各部分細(xì)節(jié)成份。因人眼對(duì)影像高度的區(qū)分能力遠(yuǎn)大于對(duì)影像灰度或亮度的區(qū)分能力，使用本發(fā)明后，在顯示窗2中可很好地區(qū)分灰度相近的影像。當(dāng)將顯示窗2中相應(yīng)區(qū)域放大，其在顯示窗2中的區(qū)分度將更大，這可很好地規(guī)避開窗顯示技術(shù)的“技術(shù)掩蓋性”。當(dāng)觀察者的視覺關(guān)注區(qū)域面積較小，且該區(qū)域影像灰度級(jí)數(shù)較大時(shí)，由于人眼對(duì)影像高度的區(qū)分能力遠(yuǎn)大于對(duì)影像灰度或亮度的區(qū)分能力，由人眼視覺系統(tǒng)缺陷造成的“視覺掩蓋性”將不復(fù)存在。最后應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以描述本發(fā)明的技術(shù)方案而不是對(duì)本技術(shù)方法 進(jìn)行限制，本發(fā)明在應(yīng)用上可以延伸為其他的修改、變化、應(yīng)用和實(shí)施例，并且因此認(rèn)為所有這樣的修改、變化、應(yīng)用、實(shí)施例都在本發(fā)明的精神和教導(dǎo)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種高精度影像高度替代聯(lián)動(dòng)顯示方法，包括 步驟1，在輔助顯示窗中利用高度來代替主顯示窗中選定的影像截線上像素的灰度值； 步驟2，通過輔助顯示窗中選定的區(qū)域的影像來調(diào)整主顯示窗中的窗位、窗寬，進(jìn)行查看; 步驟3，利用輔助顯示窗的局部影像來調(diào)整主顯示窗中選定區(qū)域中影像像素灰度級(jí)差的放大和影像區(qū)域面積的放大，實(shí)現(xiàn)影像灰度相近時(shí)ROI區(qū)域的快速查找。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，在步驟I中，在顯示介質(zhì)上增加輔助顯示窗口，該輔助顯示窗口用于在顯示介質(zhì)上顯示與選定影像截線上像素灰度值具備等比關(guān)系的像素高度圖。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，在步驟I中，通過在主顯示窗中隨機(jī)選定兩點(diǎn)形成一條截線，在輔助顯示窗顯示對(duì)應(yīng)的截面圖，通過隨機(jī)移動(dòng)該截線，在輔助顯示窗中的截面圖會(huì)隨截線位置的變化而聯(lián)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，在步驟2中，在輔助顯示窗中選定區(qū)域并確定區(qū)域邊界，在區(qū)域內(nèi)選定一點(diǎn)，按選定的區(qū)域確定窗寬，按選定的點(diǎn)確定窗位，在主顯示窗中使用開窗顯示技術(shù)顯示該影像。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，在步驟2中，通過設(shè)定區(qū)域部分的灰度最大值為窗位，最大灰度值和最小灰度值的差值為窗寬，在主顯示窗中查看興趣區(qū)域的影像。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，在步驟2中，根據(jù)在輔助顯示窗中得到區(qū)域坐標(biāo)，在主顯示窗中將其他區(qū)域的影像屏蔽。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，在步驟3中，當(dāng)輔助顯示窗中選定區(qū)域的面積較小，灰度級(jí)數(shù)較多且像素灰度級(jí)差較小時(shí)，動(dòng)態(tài)放大主顯示窗中的影像時(shí)，以查找ROI區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，步驟3中，通過擴(kuò)大輔助顯示窗中某一區(qū)域中影像顯示灰度的級(jí)差和區(qū)域面積，以查看VOI區(qū)域。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，通過輔助顯示窗中局部影像的放大和平移，來完整顯示截線上像素灰度值的替代高度值，以區(qū)分截線上影像中的各部分細(xì)節(jié)成份。
全文摘要
本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N高精度影像高度替代聯(lián)動(dòng)顯示方法，包括步驟1，在輔助顯示窗中利用高度來代替主顯示窗中選定的影像截線上像素的灰度值；步驟2，通過輔助顯示窗中選定的區(qū)域的影像來調(diào)整主顯示窗中的窗位、窗寬，進(jìn)行查看；步驟3，利用輔助顯示窗的局部影像來調(diào)整主顯示窗中選定區(qū)域中影像像素灰度級(jí)差的放大和影像區(qū)域面積的放大，實(shí)現(xiàn)影像灰度相近時(shí)ROI區(qū)域的快速查找。
文檔編號(hào)G06T7/00GK102760294SQ20121027016
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月1日
發(fā)明者呂曉琪, 張勇, 李建軍, 趙建峰 申請(qǐng)人:呂曉琪, 張勇, 李建軍, 趙建峰