(57)【要約】  簡易な手法により、高解像度で、かつ多階調の画像を表示させることのできる画像表示システム及び画像表示プログラムを提供する。  そのため、表示用データ生成部（３８）によって変換される出力信号値が、サブ画素ａ，ｂ，ｃが単独で表現することのできる最大表示階調数をｌとしたとき、０からｌ−１までのいずれかの整数であり、サブ画素ａ，ｂ，ｃの配列方向に連続するサブ画素ｎ個（ｎは２以上の整数）を信号変換処理の１単位とし、入力信号値に対する出力信号値の関係が異なるｎ個の信号変換処理を、信号変換処理の１単位を構成するｎ個のサブ画素に対して重複なく行うことによりｎ個の出力信号値を得て、サブ画素ａ，ｂ，ｃが単独で表現することのできる最大表示階調数を超える階調数のモノクロ画像を表示させるようにする。
2010087264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定方向に配列された複数のサブ画素から構成される画素を複数有し、画像を表示させるモノクロ表示手段と、
前記サブ画素が単独で表現することのできる最大表示階調数を超える階調数のモノクロ画像データに対応する入力信号値を、前記各サブ画素に対応し前記入力信号値よりも階調数の少ない出力信号値に変換する信号変換処理を行う信号変換手段と、
前記表示手段を前記サブ画素毎に駆動可能な表示駆動手段と、を備え、
前記信号変換手段によって変換される出力信号値は、前記サブ画素が単独で表現することのできる最大表示階調数をｌとしたとき、０からｌ−１までのいずれかの整数であり、
前記信号変換手段は、前記サブ画素の配列方向に連続するサブ画素ｎ個（ｎは２以上の整数）を信号変換処理の１単位とし、入力信号値に対する出力信号値の関係が異なるｎ個の信号変換処理を、信号変換処理の１単位を構成するｎ個のサブ画素に対して重複なく行うことによりｎ個の出力信号値を得ることを特徴とする画像表示システム。
【請求項２】
前記信号変換手段は、同一の入力信号値に対して、ｎ個の異なる信号処理によって得られるｎ個の出力信号値の和Ａが、０からｎ×（ｌ−１）までのいずれかの整数であって、かつ前記入力信号値の増大に伴って単調非減少又は単調非増加となるように信号変換処理を行うものであることを特徴とする請求項１に記載の画像表示システム。
【請求項３】
前記出力信号値の和Ａの値は、０からｎ×（ｌ−１）までの全ての整数が存在するように構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像表示システム。
【請求項４】
前記ｎ個の信号変換処理のそれぞれが、前記入力信号値に対する前記出力信号値が前記入力信号値の増大に伴って単調非減少又は単調非増加となるように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像表示システム。
【請求項５】
前記信号変換手段は、ルックアップテーブルを用いて前記ｎ個の信号変換処理を行うものであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の画像表示システム。
【請求項６】
前記信号変換手段は、前記入力信号値を前記出力信号値に変換する信号変換処理を行う前に、元画像データをリサンプリング処理することにより元画像データの拡大画像データ又は縮小画像データとなる入力信号値を得るものであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の画像表示システム。
【請求項７】
前記信号変換手段は、前記リサンプリング処理の際に、前記サブ画素の配列方向のサブ画素の数をｋとしたとき、前記画素における前記サブ画素の配列方向とこれに直交する方向との比率がｋ：１となるようにリサンプリング処理を行うものであることを特徴とする請求項６に記載の画像表示システム。
【請求項８】
前記信号変換手段は、元画像データを生成した画像生成装置の種別に応じて、ｎの値を決定することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の画像表示システム。
【請求項９】
前記信号変換手段は、元画像データの階調数に応じて、ｎの値を決定することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の画像表示システム。
【請求項１０】
前記信号変換手段は、前記表示手段の最大輝度に応じて、ｎの値を決定することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の画像表示システム。
【請求項１１】
前記信号変換手段は、前記表示手段の画素サイズに応じて、ｎの値を決定することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の画像表示システム。
【請求項１２】
前記ｎを決定するための情報を入力する入力手段を有し、
前記信号変換手段は、前記入力手段から入力された情報に基づいて、前記ｎの値を決定し、ｎ個の異なるルックアップテーブルを用いて信号変換処理を行うことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の画像表示システム。
【請求項１３】
前記表示手段が複数接続されており、
前記信号変換手段は、前記各表示手段に対応付けて記憶されている前記ｎの値に基づいてルックアップテーブルを選択して信号変換処理を行うものであることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の画像表示システム。
【請求項１４】
前記サブ画素が単独で表現することのできる最大表示階調数を超える階調数のモノクロ画像データの表示を行う際は、前記サブ画素を独立して駆動させることにより、前記画素単位で前記サブ画素の最大表示階調数を超える階調数で表示を行い、カラー画像データの表示を行う際は、リサンプリング処理を行わないか、又は前記画素における前記サブ画素の配列方向とこれに直交する方向との比率が１：１となるようにリサンプリング処理を行った上で、前記画素を階調表現の１単位とし前記画素を構成する複数のサブ画素の表示輝度を変化させることにより前記画素単位で前記サブ画素の最大表示階調数を超える階調数を表現するとともに、カラー画像データをカラーモニタで表示した際の輝度と対応付けた輝度で表示するように切り替え制御を行う表示手段制御手段を備えていることを特徴とする請求項１から請求項１３に記載の画像表示システム。
【請求項１５】
一定方向に配列されたｋ個のサブ画素から構成される画素を複数有し、画像を表示させるモノクロ表示手段と、
モノクロ画像データに対応する入力信号値に基づき、前記サブ画素の配列方向とこれに直交する方向との比率がｋ：１となるようにリサンプリング処理を行うことにより元画像データの拡大画像データ又は縮小画像データとなる入力信号値を得る信号変換処理を行う信号変換手段と、
前記表示手段を前記サブ画素毎に駆動可能な表示駆動手段と、を備え、
前記信号変換手段は、前記表示手段の設置方向に基づく各サブ画素の配列方向、及び、各サブ画素の配列順序とオペレーティングシステムで定義されるＲ，Ｇ，Ｂの信号値との対応関係に基づいて、画像情報の縦方向、横方向の順序が、本来表示されるべき順序に保たれるように、前記リサンプリング処理を行うことを特徴とする画像表示システム。
【請求項１６】
一定方向に配列されたｋ個のサブ画素から構成される画素を複数有し、画像を表示させるモノクロ表示手段と、
モノクロ画像データに対応する入力信号値に基づき、前記サブ画素の配列方向とこれに直交する方向との比率がｋ：１となるようにリサンプリング処理を行うことにより元画像データの拡大画像データ又は縮小画像データとなる入力信号値を得る信号変換処理を行う信号変換手段と、
前記表示手段を前記サブ画素毎に駆動可能な表示駆動手段と、を備え、
前記信号変換手段は、前記表示手段の設置方向に基づく各サブ画素の配列方向に応じて、各サブ画素の配列順序とオペレーティングシステムで定義されるＲ，Ｇ，Ｂの信号値とを、画像情報の縦方向、横方向の順序が、本来表示されるべき順序に保たれるように対応付けて、前記リサンプリング処理を行うことを特徴とする画像表示システム。
【請求項１７】
一定方向に配列されたｋ個のサブ画素から構成される画素を複数有し、画像を表示させるモノクロ表示手段と、
モノクロ画像データに対応する入力信号値に基づき、前記サブ画素の配列方向とこれに直交する方向との比率がｋ：１となるようにリサンプリング処理を行うことにより元画像データの拡大画像データ又は縮小画像データとなる入力信号値を得る信号変換処理を行う信号変換手段と、
前記表示手段を前記サブ画素毎に駆動可能な表示駆動手段と、を備え、
前記表示駆動手段は、前記表示手段の設置方向に基づく各サブ画素の配列方向に応じて、各サブ画素の配列順序とオペレーティングシステムで定義されるＲ，Ｇ，Ｂの信号値とを、画像情報の縦方向、横方向の順序が、本来表示されるべき順序に保たれるように対応付けて、前記表示手段を前記サブ画素毎に駆動することを特徴とする画像表示システム。
【請求項１８】
一定方向に配列された複数のサブ画素から構成される画素を複数有するモノクロ表示手段にコンピュータにより画像を表示させる画像表示プログラムであって、
前記サブ画素が単独で表現することのできる最大表示階調数を超える階調数のモノクロ画像データに対応する入力信号値を、前記サブ画素が単独で表現することのできる最大表示階調数をｌとしたとき、０からｌ−１までのいずれかの整数となるように、前記各サブ画素に対応し前記入力信号値よりも階調数の少ない出力信号値に変換する信号変換処理を行う信号変換機能と、
前記表示手段を前記サブ画素毎に駆動可能な表示駆動機能と、を前記コンピュータに実現させ、
前記信号変換機能において、前記サブ画素の配列方向に連続するサブ画素ｎ個（ｎは２以上の整数）を信号変換処理の１単位とし、入力信号値に対する出力信号値の関係が異なるｎ個の信号変換処理を、信号変換処理の１単位を構成するｎ個のサブ画素に対して重複なく行うことによりｎ個の出力信号値を得ることを特徴とする画像表示プログラム。
【請求項１９】
前記信号変換機能は、同一の入力信号値に対して、ｎ個の異なる信号処理によって得られるｎ個の出力信号値の和Ａが、０からｎ×（ｌ−１）までのいずれかの整数であって、かつ前記入力信号値の増大に伴って単調非減少又は単調非増加となるように信号変換処理を行うものであることを特徴とする請求項１８に記載の画像表示プログラム。
【請求項２０】
前記出力信号値の和Ａの値は、０からｎ×（ｌ−１）までの全ての整数が存在するように構成されていることを特徴とする請求項１８又は請求項１９に記載の画像表示プログラム。
【請求項２１】
前記ｎ個の信号変換処理のそれぞれが、前記入力信号値に対する前記出力信号値が前記入力信号値の増大に伴って単調非減少又は単調非増加となるように構成されていることを特徴とする請求項１８から請求項２０のいずれか一項に記載の画像表示プログラム。
【請求項２２】
前記信号変換機能は、ルックアップテーブルを用いて前記ｎ個の信号変換処理を行うものであることを特徴とする請求項１８から請求項２１のいずれか一項に記載の画像表示プログラム。
【請求項２３】
前記信号変換機能は、前記入力信号値を前記出力信号値に変換する信号変換処理を行う前に、元画像データをリサンプリング処理することにより元画像データの拡大画像データ又は縮小画像データとなる入力信号値を得るものであることを特徴とする請求項１８から請求項２２のいずれか一項に記載の画像表示プログラム。
【請求項２４】
前記信号変換機能は、前記リサンプリング処理の際に、前記サブ画素の配列方向のサブ画素の数をｋとしたとき、前記画素における前記サブ画素の配列方向とこれに直交する方向との比率がｋ：１となるようにリサンプリング処理を行うものであることを特徴とする請求項２３に記載の画像表示プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示システム及び画像表示プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｘ線診断装置、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging  磁気共鳴映像法）診断装置、各種ＣＴ（Computed Tomography  コンピュータ断層撮影）装置などの医療用診断装置で撮影された撮影画像（医用画像）は、通常、Ｘ線フィルムやその他のフィルム感光材料などの光透過性の画像記録フィルムに記録され、光透過性の画像として再生される。この医用画像が再生されたフィルムは、シャーカステンと呼ばれる観察用の装置にセットされて、背面から光を照射された状態で観察され、病変箇所の有無等の診断が行われる。【０００３】
また、近年は、各種の医療用診断装置で撮影された医用画像を、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイやＬＣＤ（Liquid Crystal Display  液晶ディスプレイ）等のモニタに出力し、モニタに出力された画像により、診断等が行われている。【０００４】
しかし、特に医療用診断装置で撮影されるモノクロ画像は、その元画像データの画素数が多く、そのままではモニタに出力した際に、１画面に画像全体を表示させることができない。このため、従来、モニタの１画素を構成する複数のサブ画素を階調表現の１単位とし、元画像データを縮小して画像全体が１画面に収まるように調整して表示させることが行われている（例えば、特許文献１、非特許文献１参照）。【０００５】
しかし、一般にモニタのサブ画素が表現できる階調数（表示階調数）は、８ビット（２５６階調）であり、一律にサブ画素を階調表現の１単位としたのでは、２５６階調を超える多階調の画像表示を行うことができない。【０００６】
他方で、複数のサブ画素を組み合わせて１画素を表現し、この１画素を階調表現の１単位とした場合には、多階調の画像表示を行うことはできるが、その分元画像データからの縮小率を大きくしなければ、１画面に画像全体を収めることができない。【０００７】
この点、カラー画像を表示する際には画素を階調表現の１単位とし、モノクロ画像を表示する際にはサブ画素を階調表現の１単位とする技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。これによれば、カラー画像については多階調の表示を行うことが可能となる。【０００８】
しかし、上記各従来技術では、モノクロ画像を高い解像度で表示しようとすると階調数が８ビット（２５６階調）となり、モノクロ画像の表示階調を多階調とすると解像度が低くなる。
また、特許文献２の技術は複数色の光源を有するカラー表示装置に関するものであり、光源の点灯・消灯を時分割的に制御するので、構成が複雑になるという欠点を有する。【０００９】
そこで、解像度は高いが表示階調数が８ビット（２５６階調）となるモードと、表示階調を多階調とすることができるが解像度が低くなるモードとを切り替える手法も知られている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】ＷＯ２００８０２６２５９公報
【特許文献２】特開２００１−１７４７８０号公報
【特許文献３】特開２０００−１０５４０号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】東京特殊電線（株）製のモノクロ液晶モニタのカタログ（2007.10版）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、解像度は高いが表示階調数が８ビット（２５６階調）となるモードと、表示階調を多階調とすることができるが解像度が低くなるモードとを単に切り替えただけでは、モニタにどちらか一方の表示しかできないという問題がある。【００１３】
そこで、本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、簡易な手法により、高解像度で、かつ多階調の画像を表示させることのできる画像表示システム及び画像表示プログラムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記課題を解決するために、本発明の画像表示システムは、
一定方向に配列された複数のサブ画素から構成される画素を複数有し、画像を表示させるモノクロ表示手段と、
前記サブ画素が単独で表現することのできる最大表示階調数を超える階調数のモノクロ画像データに対応する入力信号値を、前記各サブ画素に対応し前記入力信号値よりも階調数の少ない出力信号値に変換する信号変換処理を行う信号変換手段と、
前記表示手段を前記サブ画素毎に駆動可能な表示駆動手段と、を備え、
前記信号変換手段によって変換される出力信号値は、前記サブ画素が単独で表現することのできる最大表示階調数をｌとしたとき、０からｌ−１までのいずれかの整数であり、
前記信号変換手段は、前記サブ画素の配列方向に連続するサブ画素ｎ個（ｎは２以上の整数）を信号変換処理の１単位とし、入力信号値に対する出力信号値の関係が異なるｎ個の信号変換処理を、信号変換処理の１単位を構成するｎ個のサブ画素に対して重複なく行うことによりｎ個の出力信号値を得ることを特徴としている。【００１５】
また、本発明の画像表示プログラムは、
一定方向に配列された複数のサブ画素から構成される画素を複数有するモノクロ表示手段にコンピュータにより画像を表示させる画像表示プログラムであって、
前記サブ画素が単独で表現することのできる最大表示階調数を超える階調数のモノクロ画像データに対応する入力信号値を、前記サブ画素が単独で表現することのできる最大表示階調数をｌとしたとき、０からｌ−１までのいずれかの整数となるように、前記各サブ画素に対応し前記入力信号値よりも階調数の少ない出力信号値に変換する信号変換処理を行う信号変換機能と、
前記表示手段を前記サブ画素毎に駆動可能な表示駆動機能と、を前記コンピュータに実現させ、
前記信号変換機能において、前記サブ画素の配列方向に連続するサブ画素ｎ個（ｎは２以上の整数）を信号変換処理の１単位とし、入力信号値に対する出力信号値の関係が異なるｎ個の信号変換処理を、信号変換処理の１単位を構成するｎ個のサブ画素に対して重複なく行うことによりｎ個の出力信号値を得ることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、例えば、サブ画素が単独で表現することのできる最大表示階調数を超える階調数のモノクロの元画像データの画像を縮小して画像全体をモノクロ液晶表示手段に表示させる場合に、各サブ画素を階調表現の１単位として扱うことにより解像度を上げるとともに、信号変換処理の１単位となるｎ個のサブ画素に対してｎ個の異なる信号変換処理を重複なく行って各サブ画素に対応するｎ個の出力信号値を得ることにより、ｎ個のサブ画素の表示輝度の組み合わせを用いることによって多階調での階調表現を実現することができる。これにより、微視的にはサブ画素を階調表現の１単位とし、巨視的にはｎ個の画素の組み合わせを階調表現の１単位とする表現が可能となる。
このため、高解像度の画像表示と多階調の画像表示とを切り替え操作等無しに両立させることができるとの効果を奏する。特に乳房画像のような高精細で多階調の画像を表示させて診断に用いる際に好適である。【００１７】
また、同一の入力信号値に対して、ｎ個の異なる信号処理によって得られるｎ個の出力信号値の和Ａが、０からｎ×（ｌ−１）までのいずれかの整数であって、かつ入力信号値の増大に伴って単調非減少又は単調非増加となるように信号変換処理を行う場合には、入力信号に対しする出力信号が単調に変化するので、表示輝度の逆転が起こらず滑らかな階調の画像を表示させることができる。【００１８】
また、出力信号値の和Ａの値として、０からｎ×（ｌ−１）までの全ての整数が存在するようにした場合には、ｎ個のサブ画素の組み合わせによる階調数を最大限利用することができるので、より高階調な画像を表示させることができる。【００１９】
また、ｎ個の信号変換処理のそれぞれが、入力信号値に対する出力信号値が入力信号値の増大に伴って単調非減少又は単調非増加となるようにした場合には、ｎ個のサブ画素の組み合わせを用いることによって生ずる微細なノイズを最小限に抑えることができるので、より滑らかな階調の画像を表示させることができる。【００２０】
また、ｎ個の信号変換処理をルックアップテーブルを用いて行うこととした場合には、信号変換処理にかかる演算処理時間を短縮して迅速な画像処理を行うことができる。【００２１】
また、信号変換処理を行う前に、元画像データについてリサンプリング処理を行うようにした場合には、画像を観察するのに適切な大きさで表示することができる。例えば、最初に画素数が少なくするリサンプリング処理を行って元画像全体を表示し、その後に異常が認められた部分の表示倍率が大きくなるようにリサンプリング処理をし直してから表示すると好ましい。これにより病変部等を特に注意して観察することができる。【００２２】
また、サブ画素の配列方向とこれに直交する方向との比率がｋ：１となるようにリサンプリング処理を行う場合には、サブ画素の配列方向については高解像度を維持することができるとともに、表示される画像の縦・横のアスペクト比を、元画像を画素単位で表示した場合の縦・横のアスペクト比と略等しくすることができる。【００２３】
また、元画像データを生成した画像生成装置の種別に応じて、ｎの値を決定するとした場合には、各画像に適した信号変換処理を行うことができる。【００２４】
また、元画像データの階調数に応じて、ｎの値を決定するとした場合には、各画像の持つ階調数に応じて過不足の無い階調数で画像を表示することができる。【００２５】
また、表示手段の最大輝度に応じて、ｎの値を決定するとした場合には、表示手段が表現できる階調特性に適合した信号変換処理を行うことができる。【００２６】
また、表示手段の画素サイズに応じて、ｎの値を決定するとした場合には、表示手段の解像特性に適合した信号変換処理を行うことができる。【００２７】
また、入力手段から入力された情報に基づいて、ｎの値を決定するとした場合には、ユーザの用途等に沿った所望の信号変換処理を行うことができる。【００２８】
また、表示手段が複数ある場合には、各表示手段に対応付けて記憶されているｎの値に基づいてルックアップテーブルを選択して信号変換処理を行うことにより、各表示手段の特性に適合した信号変換処理を行うことができる。【００２９】
また、元画像データが、サブ画素が単独で表現することのできる最大表示階調数を超える階調数のモノクロ画像データか、カラー画像データかにより、処理を変えることとした場合には、階調数の多いモノクロ画像データについては、高解像度かつ多階調の表示を可能とし、もともと解像度のあまり高くないカラー画像データについては、カラーモニタで表示した場合と同様の輝度で表示させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本実施形態における画像表示システム概略構成を示すブロック図である。
【図２】画素とサブ画素との関係を示す説明図である。
【図３】縮小処理により元画像データを縮小する過程を模式的に示した説明図である。
【図４】縮小処理により元画像データを縮小する過程を模式的に示した説明図である。
【図５】縮小手法により得られる表示用データを模式的に示す説明図である。
【図６】従来の縮小手法を説明する説明図である。
【図７】従来の縮小手法に用いられる信号変換処理用のＬＵＴの一例を示す表である。
【図８】従来の縮小手法における信号変換処理を説明する説明図である。
【図９】表示階調特性を加味した曲線で表される信号変換処理用のＬＵＴの一例を示すグラフである。
【図１０】本実施形態の縮小手法を説明する説明図である。
【図１１】本実施形態の縮小手法により得られる表示用データを模式的に示す説明図である。
【図１２】本実施形態の縮小手法を説明する説明図である。
【図１３Ａ】本実施形態におけるモノクロ階調変換ＬＵＴの一例を示す表である。
【図１３Ｂ】本実施形態においてｎ＝３の場合に適用される信号振り分けＬＵＴの一例を示す表である。
【図１４】表示階調特性を加味した曲線で表される信号変換処理用のＬＵＴの一例を示すグラフである。
【図１５】本実施形態においてｎ＝３の場合の縮小手法における信号変換処理を説明する説明図である。
【図１６Ａ】図１３Ａのモノクロ階調変換ＬＵＴの一変形例を示す表である。
【図１６Ｂ】図１３Ａの信号振り分けＬＵＴの一変形例を示す表である。
【図１７Ａ】図１３Ａのモノクロ階調変換ＬＵＴの一変形例を示す表である。
【図１７Ｂ】図１３Ａの信号振り分けＬＵＴの一変形例を示す表である。
【図１８Ａ】図１３Ａのモノクロ階調変換ＬＵＴの一変形例を示す表である。
【図１８Ｂ】図１３Ａの信号振り分けＬＵＴの一変形例を示す表である。
【図１９】本実施形態におけるモノクロ階調変換ＬＵＴの一例を示す表である。
【図２０】ｎ＝６の場合に適用される信号振り分けＬＵＴの一例を示す表である。
【図２１】本実施形態においてｎ＝６の場合の縮小手法における信号変換処理を説明する説明図である。
【図２２】液晶パネルの最大輝度とｎとを対応付けたＬＵＴの一例を示す表である。
【図２３】液晶パネルの画素サイズとｎとを対応付けたＬＵＴの一例を示す表である。
【図２４】ｎ＝３の場合の画素サイズとｎとの関係を説明する説明図である。
【図２５】ｎ＝６の場合の画素サイズとｎとの関係を説明する説明図である。
【図２６】本実施形態における画像表示システムの作用を示すフローチャートである。
【図２７】低周波画像の元画像データの一例を示すグラフである。
【図２８】ｎ＝３の場合の低周波画像の信号変換処理後の信号値の一例を示すグラフである。
【図２９】高周波画像の元画像データの一例を示すグラフである。
【図３０】ｎ＝３の場合の高周波画像の信号変換処理後の信号値の一例を示すグラフである。
【図３１】ｎ＝３の場合の低周波画像の信号変換処理後の信号値の一例を示すグラフである。
【図３２】ｎ＝３の場合の高周波画像の信号変換処理後の信号値の一例を示すグラフである。
【図３３】図２１に示す縮小手法における信号変換処理の一変形例を説明する説明図である。
【図３４】ｎ＝６の場合に適用される信号振り分けＬＵＴの一変形例を示す表である。
【図３５】図３４のＬＵＴで信号変換処理を行った場合の低周波画像の信号変換処理後の信号値の一例を示すグラフである。
【図３６】ｎ＝６の場合に適用される信号振り分けＬＵＴの一変形例を示す表である。
【図３７Ａ】オリジナルのカラー画像信号の例を表す表である。
【図３７Ｂ】図３７Ａに示すカラー画像信号を輝度に対応付けた信号値に変換する一例（RGBの輝度比  R=0.3 G=0.6 B=0.1）を示す表である。
【図３８】元画像データがカラー画像データである場合の信号振り分けＬＵＴの一例を示す表である。
【図３９】液晶パネルの向きによるサブ画素の配列の違いを説明する説明図である。
【図４０】液晶パネルの向きによるサブ画素の配列の違いを説明する説明図である。
【図４１】画像表示システムの構成の一変形例の概略構成を示すブロック図である。
【図４２】図４１における画像処理手段の概略構成を示す要部ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に、本発明に係る画像表示システムの一実施形態について、図１から図３２を参照しつつ説明する。ただし、発明の範囲を図示例に限定するものではない。
【００３２】
図１は、本実施形態における画像表示システムの構成例を示した要部ブロック図である。
本実施形態において、画像表示システム１００は、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の図示しない通信ネットワークを介して画像生成装置１と接続されており、画像生成装置１によって生成された撮影画像データ（以下、「元画像データ」と称する。）が受信するようになっている。
【００３３】
画像生成装置１は、例えば、内視鏡画像装置、超音波画像装置、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置、ＣＲ（Computed Radiography）装置、ＣＴ（Computed Tomografhy）、ＭＲＴ（Magnetic Resonance Imaging）、乳房画像生成装置（マンモグラフィ）、ＦＰＤ（Flat Panel Detector）等のＸ線画像装置、等である。なお、画像生成装置１の種類等はここに例示したものに限定されない。
【００３４】
なお、画像表示システム１００と画像生成装置１等との通信方式としては、例えばＤＩＣＯＭ（Digital Image and Communications in Medicine）規格が用いられ、ＬＡＮ接続された各装置間の通信では、ＤＩＣＯＭ  ＭＷＭ（Modality Worklist Management）やＤＩＣＯＭ  ＭＰＰＳ（Modality Performed Procedure Step）等が用いられる。なお、本実施形態に適用可能な通信方式はこれに限定されない。
【００３５】
画像表示システム１００は、画像生成装置１によって生成された元画像データに基づいて表示用データを生成する表示用データ生成処理等を行う画像処理手段３、画像処理手段３によって生成された表示用データに基づいて画像を表示する画像表示手段５、各種情報や指示等を入力する入力手段としての入力部７等を備えて構成されている。
【００３６】
画像表示手段５は、例えば、医療用診断画像を表示させるモニタである。図１に示すように、画像表示手段５には、表示用データに基づいてモノクロ画像を表示するモノクロ液晶表示手段としての液晶パネル（ＬＣＤ（Liquid Crystal Display））５１と、液晶パネル５１を駆動させる液晶駆動部５２とが備えられている。
【００３７】
図２は、液晶パネル５１を構成する画素を模式的に示した説明図である。なお、図２においては４つの画素Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを抜き出して示している。
図２に示すように、本実施形態において、液晶パネル５１の各画素Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ（図２中、太線で囲まれた部分）は、一定方向（サブ画素の配列方向：図２において縦方向）に配列された３つのサブ画素ａ，ｂ，ｃ（図２中、一点鎖線で囲まれた部分）により構成されている。なお、１つの画素に含まれるサブ画素の数ｋは３個に限られるものではなく、ｋは２以上の整数であればいい。
【００３８】
液晶駆動部５２は、表示用データに基づいて液晶パネル５１を、この各サブ画素ａ，ｂ，ｃを１単位として各サブ画素ａ，ｂ，ｃ毎に駆動させる表示駆動手段である。
すなわち、液晶駆動部５２には、画像処理手段３の表示手段制御部３２から液晶パネル５１の各サブ画素ａ，ｂ，ｃを１単位とした表示用データ（すなわち、各サブ画素ａ，ｂ，ｃに対応した出力信号値）が送られるようになっており、液晶駆動部５２は、この表示用データに基づいて各サブ画素ａ，ｂ，ｃを階調表現の１単位として液晶パネル５１を駆動させる。
【００３９】
本実施の形態においては、液晶パネル５１は、階調特性として、８ビットの階調（２５６階調）を表現することが可能となっており、各サブ画素ａ，ｂ，ｃが表現できる最大階調数は８ビット（２５６階調）となっている。
【００４０】
上述のように、液晶駆動部５２には、各サブ画素ａ，ｂ，ｃを１単位とした表示用データが送られるようになっており、各サブ画素ａ，ｂ，ｃには、それぞれ対応する出力信号値が割り当てられて、液晶駆動部５２は、各サブ画素ａ，ｂ，ｃを独立に駆動させる。
この場合、例えば、本実施形態のように１画素が３つのサブ画素ａ，ｂ，ｃで構成されている場合には、液晶パネル５１の１画素を階調表現の１単位として液晶パネル５１を駆動させる場合と比べて３倍の解像度を実現することができる。
なお、従来もサブ画素を独立駆動させる手法は存在するが、従来の手法では、サブ画素が表現できる階調数（本実施形態では、８ビット（２５６階調））での階調表現ができるにとどまる。これに対して、本発明では、後に詳説する手法により、サブ画素が表現できる階調数（本実施形態では、８ビット（２５６階調））を超える階調数で表示させることが可能となる。
【００４１】
本実施形態に適用可能な液晶パネル５１の種類は特に限定されず、また、液晶駆動部５２が液晶パネル５１を駆動させる方式についてもＴＮ（Twisted Nematic）方式、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）方式、ＭＶＡ（Multi-domain Vertical Alignement）方式、ＩＰＳ（In Plane Switching）方式等の各種の駆動方式のものを適用することができる。
【００４２】
また、画像表示手段５は非観察側から液晶パネル５１に光を照射するバックライト５３を備えている。バックライト５３は、液晶パネル５１を照明するに足りる光を提供し得るものであればよく、例えば、ＬＥＤ、冷陰極蛍光管、熱陰極蛍光管、その他の発光素子等を適用可能であるが、医療用途のモニタにも好適に利用可能なように、観察側での最大輝度が３００〜５０００ｃｄ／ｍ2であることが好ましい。
【００４３】
入力部７は、図示しない文字入力キー、数字入力キー、及び各種機能キー等を備えたキーボードや、マウス等のポインティングデバイス等を備えて構成され、キーボードで押下操作されたキーの押下信号やマウスによる操作信号を、入力信号として本体制御部３１に出力する。
本実施形態において、入力部７は、例えば、医師等のユーザが画像種別に関する情報等を入力したり、画像表示手段５の液晶パネル５１に表示させる画像の表示倍率や、拡大表示・トリミング等を行う場合の対象箇所の選択・指定等を入力する入力手段として機能する。
【００４４】
なお、前記画像表示手段５の液晶パネル５１の画面上に、透明電極を格子状に配置した感圧式（抵抗膜圧式）のタッチパネル（図示せず）を形成し、液晶パネル５１と入力部７とが一体に構成されるタッチスクリーンとし、拡大表示・トリミング等を行う場合の対象箇所の選択・指定等を入力する手段として機能させてもよい。この場合、タッチパネルは、手指やタッチペン等で押下された力点のＸＹ座標を電圧値で検出し、検出された位置信号が操作信号として本体制御部３１に出力されるように構成される。
【００４５】
本実施形態において、画像処理手段３は、サブ画素が単独で表現することのできる最大表示階調数を超える階調数のモノクロ画像データに対応する入力信号値を、各サブ画素に対応し入力信号値よりも階調数の少ない出力信号値に変換する信号変換処理を行う信号変換手段であり、画像処理手段３を統括的に制御する本体制御部３１、画像表示手段５を制御する表示手段制御部３２、記憶部３３等を備えて構成されるコンピュータである。
【００４６】
記憶部３３は、プログラム記憶部３４、画像処理情報記憶部３５、ＲＡＭ（Random Access Memory）３６等を備えている。
プログラム記憶部３４は、情報を読み込み可能に記憶するメモリである。本実施形態において、プログラム記憶部３４には、元画像データに基づいて表示用データを生成したり、画像を画像表示手段５に表示させる際の表示倍率や元画像データの画像種別等に応じて表示の仕方を切り替える等、画像を適切に画像表示手段５に表示させるための画像表示プログラム等の各種プログラムが格納されている。
画像処理情報記憶部３５には、元画像データの信号を変換して元画像データに基づく表示用データを生成するための各種ＬＵＴやデータ等が格納されている。具体的には、例えば、本実施形態の画像表示処理に必要なモノクロ階調変換ＬＵＴ(後述)、信号振り分けＬＵＴ(後述)や、画像種別や液晶パネル５１の特性と信号変換処理の１単位となるサブ画素の数ｎとを対応付けたｎ対応付け情報等が格納されている。
ＲＡＭ３６は、各種情報を格納する揮発性のメモリであり、各種情報を一時記憶する記憶領域と、各種プログラム、データ等を展開する作業領域と（いずれも図示せず）を有している。
【００４７】
なお、本実施形態において、本体制御部３１が画像生成装置１から元画像データを取得すると、ＲＡＭ３６の記憶領域に一時的に記憶されるようになっている。なお、元画像データを記憶する手段はＲＡＭ３６に限定されず、画像処理手段３に、元画像データを記憶する記憶部が別途備えられていてもよい。
【００４８】
本体制御部３１は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）等により構成されており、画像種別判定部３７、表示用データ生成部３８等を備えている。
本体制御部３１は、プログラム記憶部３４に記憶されているシステムプログラム及び各種アプリケーションプログラムの中から指定されたプログラムをＲＡＭ３６の作業領域に展開し、ＲＡＭ３６に展開されたプログラムとの協働により、各種処理を実行する。
【００４９】
画像種別判定部３７は、図示しないインターフェースを介して入力された元画像データについて、画像種別を判定する機能部である。本実施形態において、画像種別判定部３７によって判定される画像種別としては、元画像データがカラー画像データかモノクロ画像データかの別、元画像データの縦方向・横方向の画素数（元画像データサイズ）、元画像データを生成した画像生成装置１の種別等である。画像種別判定部３７による判定結果は、表示用データ生成部３８に送られる。
【００５０】
各元画像データには、付帯情報（画像データのヘッダ情報）として、元画像データを取得した画像生成装置１の種別、画像のカラー情報、画像の１画素当たりのビット数、１画素当たりのバイト数、画像の縦方向の画素数、画像の横方向の画素数、といった各種の情報が付帯されている。各付帯情報はそれぞれアドレスを付与され、参照可能な形で元画像データに付帯されており、画像種別判定部３７は、元画像データに付帯するこの付帯情報に基づいて、各画像の画像種別を判定するようになっている。
なお、画像種別として考慮される条件はここに例示したものに限定されず、例えば、さらに階調数等をも併せて画像種別としてもよい。また、画像種別判定部３７による画像種別の判定は、元画像データの付帯情報に基づいてなされる場合に限定されず、例えば別途入力部７等により情報を入力し、入力された情報に基づいて判定するようにしてもよい。
【００５１】
なお、元画像データの保存は、例えば医用画像の配信、医用画像の保存フォーマット等に係る規格であるＤＩＣＯＭ規格に従って行われ、このＤＩＣＯＭ規格の保存フォーマットでは、医用画像のヘッダ領域に元画像データに関する各種付帯情報を書き込み、付帯させる際の規格が定められている。したがって、元画像データの保存がＤＩＣＯＭ規格の保存フォーマットで行われた場合には、元画像データを保存する際に、ＤＩＣＯＭ規格に従って必要な付帯情報が元画像データに付帯される。このＤＩＣＯＭ規格を適用することにより異なる装置間での元画像データの交換が可能となる。なお、元画像データに付帯情報を付帯させる手法は特に限定されず、元画像データの保存がＤＩＣＯＭ規格の保存フォーマットで行われていない場合には、画像生成装置１に図示しない入力部を設けて、この入力部から必要な情報を入力して付帯情報としたり、バーコード等を読み込ませることにより必要な付帯情報を付帯させる手法等を用いることができる。
【００５２】
表示用データ生成部３８は、画像種別判定部３７によって判定された元画像データの画像の縦方向の画素数・横方向の画素数と、液晶パネル５１の縦方向の画素数・横方向の画素数、元画像データの階調数と、液晶パネル５１により表示可能な階調数等とに応じて、各元画像データの画像信号を変換する信号変換処理を行い、元画像データに基づく表示用データを生成する信号変換手段である。表示用データは、各サブ画素ａ，ｂ，ｃに対応した出力信号値により構成されている。表示用データ生成部３８は、画像処理情報記憶部３５から適宜階調変換用のＬＵＴを読み出して適用することにより、元画像データの画像種別に応じた画像処理条件で各元画像データの画像処理を行い、表示用データを生成するようになっている。
【００５３】
例えば、図３に示すように、元画像データが、画像の縦方向の画素数が４８００画素、横方向の画素数が３６００画素であり、これを表示させる液晶パネル５１の縦方向の画素数が１６００画素、横方向の画素数が１２００画素である場合、液晶パネル５１に元画像データに基づく画像全体を表示させるためには、縦方向の画素及び横方向の画素を縮小することより全体の画素数を液晶パネル５１に表示可能なものとする縮小処理を行って、例えば、表示用データの画素数と元画像データの画素数との比率が１対３となる縮小率で液晶パネル５１に画像を表示させる表示用データを生成する必要がある。
【００５４】
これを便宜上、画素数を少なくして、図４を参照しつつ説明する。
例えば、元画像データが、画像の縦方向の画素数が１５画素、横方向の画素数が１２画素であり、これを表示させる液晶パネル５１の縦方向の画素数が５画素、横方向の画素数が４画素である場合、元画像データにおける９画素（縦３画素×横３画素）を１つの画素とする縮小処理を行うことで、縦方向の画素数を５画素、横方向の画素数を４画素とする表示用データを生成することができる。
すなわち、この手法では、元画像データにおける画素（以下これを「構成画素」という。）の画素ピッチを変更して縮小画像データを生成するリサンプリング処理を行うことにより、９つの構成画素の画素値に基づく値を液晶パネル５１に画像を表示させる際の１単位となる１画素の画素値とする。
【００５５】
このような表示用データを生成する手法としては、例えば、９つの構成画素（縦３画素×横３画素）の代表値を求めて、この代表値を画素値とする画素を１画素とする縮小処理を行う。この代表値は、９つの構成画素の中の１つの画素値でもよいし、９つの構成画素の平均値、中央値、最多値を求めてもよい。図５は、この手法で表示用データを生成した場合の画素数の減少を模式的に示したものである。
上記は従来の手法であるが、この手法によれば、元画像データの画素数が多く、そのままでは画像全体を液晶パネル５１に表示させることができない場合でも、液晶パネル５１に画像全体を表示させることのできる表示用データを生成することができる。しかし、３つのサブ画素ａ，ｂ，ｃの画素値として同じ数値が設定されるため、液晶パネル５１に表示させた際の階調数は２５６階調に減少してしまう。このため、高階調の画像を表示させることができない。
【００５６】
また、別の縮小手法としては、図６に示すように、サブ画素ａ，ｂ，ｃの配列方向（図６における縦方向）の画素数が構成画素の画素数と同一であり、サブ画素ａ，ｂ，ｃの配列方向と直交する方向（図６における横方向）の画素数が構成画素の画素数の３分の１になるように、新たな画素値を求めて表示用データを生成する。
【００５７】
具体的には、まず、元画像データ（図６（ａ））における横方向についてだけ３つ構成画素の代表値を求めてリサンプリング処理を行い、縮小画像データを生成する（図６（ｂ））。すなわち、リサンプリング処理の際に、ある画素におけるサブ画素の配列方向のサブ画素の数をｋ（サブ画素ａ，ｂ，ｃであれば、ｋ＝３）としたとき、当該画素における前記サブ画素の配列方向とこれに直交する方向との比率がｋ：１となるようにリサンプリング処理を行い、元画像データの縮小画像データとなる入力信号値を得る。
【００５８】
さらに、この入力信号値の階調数を液晶パネル５１の階調数に合わせて変換し、入力信号値を出力信号値に変換する信号変換処理を行う。
例えば、元画像データが４０９６階調のモノクロ１チャンネルの信号である場合に、これを液晶パネル５１に画像全体を表示させる際の最大表示階調数の内部信号値に変換するためのモノクロ階調変換処理を、この信号変換処理として行う。
サブ画素ａ，ｂ，ｃが表現できる最大階調数が２５６階調である場合、サブ画素ａ，ｂ，ｃを独立駆動させる場合には、液晶パネル５１の最大表示階調数は２５６階調である。そこで、４０９６階調の元画像データを２５６階調になるように階調数を変換するモノクロ階調変換処理を行い（図６（ｃ））、各サブ画素ａ，ｂ，ｃに対応する出力信号値を得る。
【００５９】
図７は、このモノクロ階調変換処理において適用されるモノクロ階調変換ＬＵＴ（図７において「ＬＵＴ−Ｎ」）の例を示したものである。また、図８は、各サブ画素ａ，ｂ，ｃにＬＵＴ−Ｎを用いた信号変換処理を行って各サブ画素ａ，ｂ，ｃの出力信号値を得る信号変換処理を模式的に表したものである。なお、その際、モノクロ階調変換処理を行うＬＵＴ−Ｎは単なる比例関係でもよいが、図９に示すように表示階調特性を加味した曲線のＬＵＴであってもよい。
【００６０】
図７に示すように、ＬＵＴ−Ｎは、０から４０９５（すなわち、４０９６−１）である入力信号値を、最大階調数が２５６階調となるように、全ての出力信号値が０から２５５（すなわち、２５６−１）となるように信号変換するものである。これにより、各サブ画素ａ，ｂ，ｃを階調表現の１単位とする２５６階調の表示用画像データが生成される（図６（ｄ））。そして、図１０に示すように、縦方向（すなわち、サブ画素の配列方向）においては画素数が元画像データの画素数と同一であり、横方向（すなわち、サブ画素の配列方向と直交する方向）においては画素数が元画像データの画素数の３分の１となるように、各サブ画素ａ，ｂ，ｃに出力信号値が割り当てられる。図１１は、この手法で表示用データを生成した場合の画素数の減少を模式的に示したものである。
【００６１】
この手法によれば、元画像データの画素数が多く、そのままでは画像全体を液晶パネル５１に表示させることができない場合でも、液晶パネル５１に画像全体を表示させることのできる表示用データを生成することができる。また、縦方向（サブ画素ａ，ｂ，ｃの配列方向）については元画像データの画素数と同一であるため、解像度が向上し、高精細な画像を表示させることができる。ただ、各サブ画素ａ，ｂ，ｃをそれぞれ独立に駆動させるため、液晶パネル５１に表示させた際の階調数は２５６階調に減少してしまう。
【００６２】
そこで、本実施形態において採用する縮小手法は、図１２に示すように、まず、上記図６で説明したのと同様に、元画像データ（図１２（ａ））における横方向についてだけ３つ構成画素の代表値を求めてリサンプリング処理を行い、元画像データの縮小画像データとなる入力信号値を得る（図１２（ｂ））。そして、この縮小処理後の元画像データに、所定のＬＵＴを適用し、液晶パネル５１に画像全体を表示させる際の所望の表示階調数となるように第１の信号変換処理を行う（図１２（ｃ））。
【００６３】
図１３Ａは、元画像データが４０９６階調のモノクロ１チャンネルの信号である場合に、これを液晶パネル５１に画像全体を表示させる際の最大表示階調数の内部信号値に変換するためのモノクロ階調変換処理を、この第１の信号変換処理として行う場合に適用されるモノクロ階調変換ＬＵＴ（図１３Ａにおいて「ＬＵＴ−Ｍ」）の例を示したものである。なお、その際、モノクロ階調変換処理を行うＬＵＴ−Ｍは単なる比例関係でもよいが、図１４に示すように表示階調特性を加味した曲線のＬＵＴであってもよい。
【００６４】
まず、各サブ画素ａ，ｂ，ｃが表現できる最大階調数ｌが２５６階調であり、この３つのサブ画素ａ，ｂ，ｃを多階調表示の１単位として、各サブ画素ａ，ｂ，ｃをそれぞれ独立駆動させながら、３つのサブ画素ａ，ｂ，ｃを組み合わせて多階調を表現することにより、液晶パネル５１に画像全体を表示させる場合について説明する。
【００６５】
この場合、液晶パネル５１の最大表示階調数は７６６階調（２５５×３＋１）となる。そこで、図１３Ａに示すＬＵＴ−Ｍは、０から４０９５（すなわち、４０９６−１）である入力信号値を、各画素において表現することのできる最大階調数が７６６階調となるよう、液晶パネル５１における各画素ごとの全ての出力信号値が０から７６５（すなわち、７６６−１）となるように信号変換して、内部信号値を得るものとなっている。
【００６６】
そして、この内部信号値を液晶パネル５１の各サブ画素ａ，ｂ，ｃが表現できる最大階調数に合わせて階調数を変換し、各サブ画素ａ，ｂ，ｃに振り分ける信号振り分け処理を、第２の信号変換処理として行う。３つのサブ画素ａ，ｂ，ｃを信号変換処理の１単位とする場合には、ＬＵＴ−Ｍを適用することにより得られた最大階調数が７６６階調の内部信号値に対して、サブ画素ａ，ｂ，ｃに対応する３種類の信号振り分けＬＵＴを適用し、内部信号値を各サブ画素ａ，ｂ，ｃに対応する出力信号値に変換する。これによって、多階調の表示を行うことができる。
【００６７】
図１３Ｂは、この第２の信号変換処理に用いられる信号振り分けＬＵＴ（ＬＵＴ−ａ、ＬＵＴ−ｂ、ＬＵＴ−ｃ）の例を示したものであり、図１５は、各サブ画素ａ，ｂ，ｃにそれぞれＬＵＴ−ａ、ＬＵＴ−ｂ、ＬＵＴ−ｃを適用した信号変換処理を行って各サブ画素ａ，ｂ，ｃに対応する出力信号値を得る信号変換処理を模式的に表したものである。
図１３Ｂに示すように、ＬＵＴ−ａ、ＬＵＴ−ｂ、ＬＵＴ−ｃは、いずれも０から７６５（すなわち、７６６−１）である内部信号値を、最大階調数が２５６階調となり、全ての出力信号値が０から２５５（すなわち、２５６−１）となるように信号変換するものである。
本実施形態においては、信号変換手段である表示用データ生成部３８が、このようなＬＵＴを適用して信号変換処理を行うことにより、各サブ画素ａ，ｂ，ｃを階調表現の１単位とする２５６階調の表示用画像データが生成される（図１２（ｄ））。
【００６８】
サブ画素ａ，ｂ，ｃの配列方向に連続するサブ画素３個を信号変換処理の１単位とする場合、信号変換手段である表示用データ生成部３８は、同一の入力信号値に対する出力信号値の関係が異なる３個のＬＵＴを周期的に適用することによって、３つのサブ画素ａ，ｂ，ｃに対応する信号について重複なく信号変換処理を行うことが可能であり、３個のサブ画素ａ，ｂ，ｃに対応する３個の出力信号値を得るようになっている。
【００６９】
また、表示用データ生成部３８によって変換される出力信号値は、各サブ画素ａ，ｂ，ｃが単独で表現することのできる最大表示階調数をｌとしたとき、０からｌ−１までのいずれかの整数であり、同一の入力信号値に対応して得られるｎ個（信号変換処理の１単位となるサブ画素の個数。例えばサブ画素３個を信号変換処理の１単位とする場合には、ｎ＝３）の出力信号値の和Ａが、０からｎ×（ｌ−１）までのいずれかの整数であって、かつ入力信号値の増大に伴って単調非減少又は単調非増加となるように信号変換処理を行うようになっている。
【００７０】
なお、出力信号値の和Ａの値は、０からｎ×（ｌ−１）までの全ての整数が存在するように構成されていることが好ましいが、これに限定されない。
例えば、図１６Ｂに示すように、出力信号値の和Ａの一部数値が重複していても構わない。すなわち、図１６Ｂにおいて、点線で囲まれた部分は、「３，３」「３７７，３７７」というように一部数値が重複しているが、このような重複があってもよい。特に、図１６Ａ、図１６Ｂに示す場合のように、内部信号値が液晶パネル５１の最大表示階調数である７６６階調よりも多い場合には、出力信号値の和Ａの一部数値を重複させることにより対応する。
また、図１７Ｂに示すように、出力信号値の和Ａの一部数値が欠如していても構わない。すなわち、図１７Ｂにおいて、点線で囲まれた部分は、「３，５」「３７７，３７９」というように、その間の数値である「４」「３７８」が欠如しているが、このような一部数値が欠如していてもよい。特に、図１７Ａ、図１７Ｂに示す場合のように、内部信号値が液晶パネル５１の最大表示階調数である７６６階調よりも少ない場合には、出力信号値の和Ａの一部数値を抜くことにより対応する。
また、図１８Ｂに示すように、出力信号値の和Ａの一部数値に重複及び欠如があっても構わない。すなわち、図１８Ｂにおいて、点線で囲まれた部分は、「３７５，３７５」であり、その次の数値は「３７７」となっていることから、「３７５」が重複するとともに「３７６」が欠如している。ＬＵＴ−ａ、ＬＵＴ−ｂ、ＬＵＴ−ｃは、出力信号値の和Ａの値がこのような関係となる信号変換処理を行うものでも構わない。
【００７１】
次に、各サブ画素ａ，ｂ，ｃが表現できる最大階調数ｌが２５６階調であり、このサブ画素ａ，ｂ，ｃのセット２つ（すなわち、液晶パネル５１における２画素分の６つのサブ画素ａ，ｂ，ｃ）を多階調表示の１単位として、それぞれ独立駆動させながら、６つのサブ画素ａ，ｂ，ｃを組み合わせて多階調を表現することにより、液晶パネル５１に画像全体を表示させる場合について説明する。
【００７２】
この場合、液晶パネル５１の最大表示階調数は１５３１階調（２５５×６＋１）となる。そこで、図１９に示すモノクロ階調変換ＬＵＴ（ＬＵＴ−Ｍ）は、０から４０９５（すなわち、４０９６−１）である入力信号値を、各画素において表現することのできる最大階調数が１５３１階調となるよう、液晶パネル５１における各画素ごとの全ての出力信号値が０から１５３０（すなわち、１５３１−１）となるように信号変換して、内部信号値を得るものとなっている。
【００７３】
そして、この内部信号値を液晶パネル５１の各サブ画素ａ，ｂ，ｃが表現できる最大階調数に合わせて階調数を変換し、各サブ画素ａ，ｂ，ｃに振り分ける信号振り分け処理を、第２の信号変換処理として行う。６つのサブ画素ａ，ｂ，ｃを信号変換処理の１単位とする場合には、ＬＵＴ−Ｍを適用することにより得られた最大階調数が１５３１階調の内部信号値に対して、６つのサブ画素ａ，ｂ，ｃに対応する６種類のＬＵＴを適用し、内部信号値を各サブ画素ａ，ｂ，ｃに対応する出力信号値に変換する。これによって、多階調の表示を行うことができる。
【００７４】
図２０は、この第２の信号変換処理に用いられるＬＵＴ−ａ、ＬＵＴ−ｂ、ＬＵＴ−ｃ、ＬＵＴ−ｄ、ＬＵＴ−ｅ、ＬＵＴ−ｆの例を示したものであり、図２１は、６つの各サブ画素ａ，ｂ，ｃにそれぞれＬＵＴ−ａ、ＬＵＴ−ｂ、ＬＵＴ−ｃ、ＬＵＴ−ｄ、ＬＵＴ−ｅ、ＬＵＴ−ｆを適用した信号変換処理を行って各サブ画素ａ，ｂ，ｃに対応する出力信号値を得る信号変換処理を模式的に表したものである。
図２０に示すように、ＬＵＴ−ａ、ＬＵＴ−ｂ、ＬＵＴ−ｃ、ＬＵＴ−ｄ、ＬＵＴ−ｅ、ＬＵＴ−ｆは、いずれも０から１５３０（すなわち、１５３１−１）である内部信号値を、最大階調数が２５６階調となるよう、全ての出力信号値が０から２５５（すなわち、２５６−１）となるように信号変換するものである。
本実施形態においては、信号変換手段である表示用データ生成部３８が、このようなＬＵＴを適用して信号変換処理を行うことにより、６つのサブ画素ａ，ｂ，ｃを階調表現の１単位とする２５６階調の表示用画像データが生成される。
【００７５】
このようにサブ画素ａ，ｂ，ｃの配列方向に連続するサブ画素６個を信号変換処理の１単位とする場合、信号変換手段である表示用データ生成部３８は、１つの入力信号値に対して６個の異なるＬＵＴを周期的に適用することによって、６つのサブ画素ａ，ｂ，ｃに対応する信号について重複なく信号変換処理を行うことが可能であり、同一の入力信号値に対する出力信号値の関係が異なる６個のＬＵＴを周期的に適用することによって、６つのサブ画素ａ，ｂ，ｃに対応する信号について重複なく信号変換処理を行うことが可能であり、６個のサブ画素ａ，ｂ，ｃに対応する６個の出力信号値を得るようになっている。
【００７６】
本実施形態において、表示用データ生成部３８は、元画像データの画像種別や液晶パネル５１の表示特性等に応じて、信号変換処理の１単位とするサブ画素の数ｎの値を決定するようになっている。
【００７７】
具体的には、例えば、表示用データ生成部３８は、元画像データを生成した画像生成装置１の種別に応じて、ｎの値を決定する。
例えば、ＣＲ装置で取得された画像やＦＰＤ装置等で取得された単純Ｘ線撮影の画像は、元画像データの階調数が多いため、ｎの値を大きくして多階調で表示させることが好ましい。このため、元画像データを生成した画像生成装置１がＣＲ装置やＦＰＤ等のＸ線撮影装置である場合には、人の目の輝度分解能と表示用データ生成部３８における演算処理時間のバランスを考慮して、ｎ＝３〜６（階調数が７６６〜１５３１）程度とすることが好ましい。そこで、表示用データ生成部３８は、元画像データの付帯情報等に基づいて画像生成装置１の種別を判断し、元画像データを生成した画像生成装置１がＣＲ装置やＸ線撮影装置である場合には、ｎの値を３〜６に決定し、決定したｎの値に応じた個数のＬＵＴを選択して前記信号変換処理を行う。
なお、ＣＴ装置やＭＲＩ装置等で撮影された画像は、元画像データの階調数が少なく、多くの場合は２５６階調である。そのため、ＣＴ装置やＭＲＩ装置等で撮影された画像については、必ずしも元画像以上の階調数で表示させる必要がなく、演算処理時間とのバランスを考慮すると、多階調に信号変換するための前述のような信号変換処理を行う必要がない。
【００７８】
また、例えば、表示用データ生成部３８は、元画像データの階調数に応じて、ｎの値を決定してもよい。上述のように、元画像データの階調数は、元画像データを生成した画像生成装置１の種別等に由来するが、画像生成装置1の情報がない場合でも、元画像データの階調数に応じてｎの値を決定するようにする。例えば、階調数が７６６であれば、ｎ＝３程度とし、階調数が１５３１であれば、ｎ＝６程度とすることが好ましい。
【００７９】
なお、元画像データを生成した画像生成装置１の種別や元画像データの階調数等の情報は、元画像データの付帯情報から取得することが簡便であり好ましいが、これに限定されない。例えば、入力部７からｎを決定するための情報を入力し、表示用データ生成部３８がこの入力部７から入力された情報に基づいて、ｎの値を決定するようにしてもよい。
【００８０】
また、例えば、表示用データ生成部３８は、液晶パネル５１の最大輝度（ｃｄ／ｍ２）に応じて、ｎの値を決定する。
液晶パネル５１の最大輝度が高いと、人の目の１階調当たりの輝度差の識別能が高くなるので、液晶パネル５１の最大輝度が高いほど、表示用データの階調数を大きくすることが好ましい。このため、例えば、画像処理情報記憶部３５等に、図２２に示すような液晶パネル５１の最大輝度とｎの値とを対応付けるｎ対応付け情報を格納しておき、表示用データ生成部３８は、このｎ対応付け情報を参照することにより、液晶パネル５１の最大輝度が高いほど大きなｎとなるように、最大輝度に応じたｎの値を決定する。
【００８１】
また、例えば、表示用データ生成部３８は、液晶パネル５１の画素サイズに応じて、ｎの値を決定する。
液晶パネル５１の画素サイズが大きい場合、ｎの値を大きくすると、元画像データにおおいて同じ信号値が続く部分で、異なる信号処理をしたことによって１階調分違う部分の周期が長くなり（すなわち、周波数が低くなり）、ノイズとして視認されやすくなる。
【００８２】
例えば、図２４及び図２５に示すように、サブ画素の幅が５０μｍであるような画素サイズの液晶パネル５１の場合には、ｎの値が３であれば信号変換処理の１周期が１５０μｍであり、ｎの値が６であっても信号変換処理の１周期が３００μｍであるため、人の目にノイズとして視認される可能性は低い。これに対して、サブ画素の幅が１００μｍであるような画素サイズの液晶パネル５１の場合には、ｎの値が３程度であれば（図２４参照）、信号変換処理の１周期が３００μｍであるため、人の目にノイズとして視認されないが、ｎの値が６程度であると（図２５参照）、信号変換処理の１周期が６００μｍとなり、空間周波数が低くなるため、人の目にノイズとして視認される可能性が高くなる。
このため、液晶パネル５１の画素サイズが大きいほどｎの値は小さい方が好ましい。そこで、例えば、画像処理情報記憶部３５等に、図２３に示すような液晶パネル５１（図２３において「モニタ」）の画素サイズとｎの値とを対応付けるＬＵＴを格納しておき、表示用データ生成部３８は、このＬＵＴを参照することにより、液晶パネル５１の画素サイズが大きいほど小さいｎとなるように、画素サイズに応じたｎの値を決定する。
【００８３】
なお、液晶パネル５１の最大輝度に関する情報や液晶パネル５１の画素サイズに関する情報を表示用データ生成部３８が取得する手法は特に限定されないが、例えば、画像表示システム１００に接続されている液晶パネル５１の表示特性情報を予め記憶部３３等に記憶させておき、表示用データ生成部３８は、この情報を適宜参照することにより、液晶パネル５１の最大輝度に関する情報や液晶パネル５１の画素サイズに関する情報を取得し、ｎの値を決定する。
液晶パネル５１の最大輝度に関する情報や液晶パネル５１の画素サイズに関する情報の代わりに、画像表示手段の型番や総画素数などの情報に対応付けてｎの値を決定しても良い。
【００８４】
なお、信号変換処理の１単位となるサブ画素の数ｎは、演算処理の容易性等の見地から、液晶パネル５１における各画素を構成しているサブ画素の個数及びその整数倍の数であることが好ましいが、これに限定されない。信号変換処理の１単位となるサブ画素の数ｎは、２以上の整数であればよく、例えば、液晶パネル５１における各画素が３つのサブ画素で構成されている場合に、ｎ＝５等としてもよい。この場合には、１つの入力信号値に対して５個の異なる信号変換処理を重複なく行うように、第２の信号変換処理を行うためのＬＵＴを５個備えることが好ましい。
【００８５】
表示用データ生成部３８により生成された表示用データは、表示手段制御部３２に送られる。
表示手段制御部３２は、本体制御部３１の制御に基づいて、表示用データ生成部３８から送られた表示用データを画像表示手段５の液晶駆動部５２に入力することにより、画像表示手段５の液晶パネル５１が表示用データに基づいた画像や文字等を表示するように画像表示手段５を制御する。
具体的には、表示手段制御部３２は、各サブ画素ａ，ｂ，ｃに対応する出力信号値からなる表示用データを液晶駆動部５２に入力し、サブ画素ａ，ｂ，ｃを階調表現の１単位として液晶パネル５１を駆動させるように液晶駆動部５２を制御する。
表示手段制御部３２としては、例えばグラフィックボード等を用いることができる。
【００８６】
次に、図２６を参照しつつ、本実施形態における画像表示システム１００の作用について説明する。
【００８７】
図２６に示すように、画像処理手段３に、画像表示手段５の液晶パネル５１に表示させるものとして、画像生成装置１から元画像データが入力されると（ステップＳ１）、本体制御部３１は、元画像データをＲＡＭ３６に記憶させる（ステップＳ２）。そして、画像種別判定部３７において当該元画像データの画像種別等が判定され（ステップＳ３）、判定結果が表示用データ生成部３８に送られる。
本実施形態において、記憶部３３には画像表示手段５の液晶パネル５１の最大輝度や画素サイズ等の表示特性に関する情報が記憶されており、表示用データ生成部３８は、画像種別判定部３７による判定結果と、液晶パネル５１の表示特性とに基づいて、信号変換処理の１単位となるサブ画素の個数ｎを決定する（ステップＳ４）。
【００８８】
そして、表示用データ生成部３８は、サブ画素ａ，ｂ，ｃの配列方向のサブ画素ａ，ｂ，ｃの数をｋとしたとき、サブ画素の配列方向とこれに直交する方向との比率がｋ：１となるように、元画像データに対してリサンプリング処理を行う（ステップＳ５）。
次に、表示用データ生成部３８は、リサンプリング処理が施された入力信号値に対してモノクロ階調変換ＬＵＴ（ＬＵＴ−Ｍ）を適用して、液晶パネル５１の最大表示階調数に対応した内部信号値を得るモノクロ階調変換処理（第１の信号変換処理）を行う（ステップＳ６）。
さらに、表示用データ生成部３８は、信号変換処理の１単位となるサブ画素の個数ｎに応じてｎ個の信号振り分けＬＵＴ（例えばｎ＝３であれば、ＬＵＴ−ａ、ＬＵＴ−ｂ、ＬＵＴ−ｃの３つのＬＵＴ）を選択する（ステップＳ７）。そして、各サブ画素ａ，ｂ，ｃに対応してそれぞれＬＵＴ−ａ、ＬＵＴ−ｂ、ＬＵＴ−ｃを適用することにより、内部信号値を各サブ画素ａ，ｂ，ｃ毎の出力信号値に変換する信号振り分け処理（第２の信号変換処理）を行う（ステップＳ８）。これにより、各サブ画素ａ，ｂ，ｃに対応する出力信号値からなる表示用データが生成される。
【００８９】
生成された表示用データは表示手段制御部３２に送られ、表示手段制御部３２は、送られた表示用データを画像表示手段５の液晶駆動部５２に入力する（ステップＳ９）。液晶駆動部５２は表示手段制御部３２から入力された表示用データに基づいて液晶パネル５１の各サブ画素を駆動させ、これにより、元画像データに対応する画像全体が液晶パネル５１に収まるように表示される（ステップＳ１０）。
【００９０】
ここで、本実施形態において信号変更処理された出力信号値に基づいて液晶パネル５１に画像を表示させた場合の見え方について、図２７から図３２を参照しつつ説明する。
図２７及び図２９は、画像処理をする前の元画像の画像信号についてサブ画素方向にプロファイルを取ったものである。このうち、図２７は、低周波画像、すなわち、濃度が少しずつ滑らかに変わっていくような非常にゆっくりと変化していく部分の画像の例であり、例えば、腹部のＸ線撮影画像等がこれにあたる。また、図２９は、高周波画像、すなわち、濃度の変化が激しく、非常に細かく変化していく部分の画像の例であり、例えば、胸部だと、血管、骨、肺等各種器官等の細かい成分を多く含む胸部のＸ線撮影画像や微小石灰化や乳腺等の細かい成分を多く含む乳房のＸ線撮影画像等がこれにあたる。
【００９１】
図２８は、図２７に示した低周波画像について、従来のサブ画素独立駆動の信号変換処理を行った場合の処理結果と、本実施形態で示した手法のうち、信号変換処理の１単位となるサブ画素の数ｎが３である場合の処理結果を示したものである。
図２８に示すように、従来の手法によった場合には、サブ画素１から１１３までの間に、信号値は１２４、１２５、１２６の３段階しか変化しない。これに対して、本実施形態で示した手法によれば、サブ画素毎に信号値が変化するため、これを微視的に見れば、直線で示すように、非常に細かく振幅する信号値を得ることができる。例えば、サブ画素１から３に対応する信号値は、１２４、１２５，１２４と変化しているので、これを巨視的に見ると、一点鎖線で示すように、この３つのサブ画素の出力信号値の移動平均をとった中間的な明るさとして捉えられる。信号の振幅は、２５６階調の１階調分という小さいものであり、周期も１００μレベルの小さいものであるため、人の目では、この信号の振幅を微視的に捉えることはできず、一点鎖線で示すような、巨視的な見え方で捉えられる。このため、従来の手法では３階調しか表現できなかった部分を、本実施形態では、擬似的に９階調に見えるように表示させることが可能となる。
【００９２】
他方、図３０は、図２９に示した高周波画像について、従来のサブ画素独立駆動の信号変換処理を行った場合の処理結果と、本実施形態で示した手法のうち、信号変換処理の１単位となるサブ画素の数ｎが３である場合の処理結果を示したものである。
本実施形態の手法では、各サブ画素に異なったＬＵＴ処理をかけているため、高周波画像については、従来のサブ画素独立駆動の手法と比べて画素値に多少の差異がある部分がある。しかし、人の目では高周波でかつ信号差の小さい情報はもともと視認することができないため、多少信号値に差異があっても、実際の見え方としてはほとんど差異がなく、診断等において支障をきたすものではない。
画像の観察者には、画像情報の低周波成分はｎ個のサブ画素の組み合わせによる高階調で視認され、画像情報の高周波成分はサブ画素単位の高解像度で視認されるので、高精細で多階調の画像を診断することができる。
【００９３】
次に、図３１は、図２７に示した低周波画像について、従来のサブ画素独立駆動の信号変換処理を行った場合の処理結果と、本実施形態で示した手法のうち、信号変換処理の１単位となるサブ画素の数ｎが６である場合の処理結果を示したものである。
図３１に示すように、従来の手法によった場合には、前述のように、サブ画素１から１１３までの間に、信号値は１２４、１２５、１２６の３段階しか変化しない。これに対して、本実施形態で示した手法によれば、サブ画素毎に信号値が変化するため、これを微視的に見れば、直線で示すように、非常に細かく振幅する信号値を得ることができる。例えば、サブ画素１から３に対応する信号値は、１２４、１２４、１２５、１２５、１２５、１２４と変化しているので、これを巨視的に見ると、一点鎖線で示すように、このサブ画素の出力信号値の移動平均をとった中間的な明るさとして細かく変化して捉えられる。信号の振幅は、２５６階調の１階調分という小さいものであり、周期も１００μレベルの小さいものであるため、人の目では、この信号の振幅を微視的に捉えることはできず、一点鎖線で示すような、巨視的な見え方で捉えられる。このため、従来の手法では３階調しか表現できなかった部分を、本実施形態では、擬似的に１８階調に見えるように表示させることが可能となる。
【００９４】
他方、図３２は、図２９に示した高周波画像について、従来のサブ画素独立駆動の信号変換処理を行った場合の処理結果と、本実施形態で示した手法のうち、信号変換処理の１単位となるサブ画素の数ｎが６である場合の処理結果を示したものである。
本実施形態の手法では、各サブ画素に異なったＬＵＴ処理をかけているため、高周波画像については、従来のサブ画素独立駆動の手法と比べて画素値に多少の差異がある部分がある。しかし、人の目では高周波でかつ信号差の小さい情報はもともと視認することができないため、多少信号値に差異があっても、実際の見え方としてはほとんど差異がなく、診断等において支障をきたすものではない。
画像の観察者には、画像情報の低周波成分はｎ個のサブ画素の組み合わせによる高階調で視認され、画像情報の高周波成分はサブ画素単位の高解像度で視認されるので、高精細で多階調の画像を診断することができる。
【００９５】
以上のように、本実施形態によれば、元画像データの画像を縮小して画像全体（全体画像）を液晶パネル５１に表示させる場合には、各サブ画素ａ，ｂ，ｃを階調表現の１単位として扱うので、解像度を上げることができる。
また、信号変換処理において、各サブ画素ａ，ｂ，ｃにそれぞれ異なるＬＵＴを周期的に適用することにより、各サブ画素ａ，ｂ，ｃに対応する出力信号値が少しずつ異なるようにずれを生じさせることができる。これにより、画像を巨視的に観察するときには各サブ画素ａ，ｂ，ｃが表現できる最大階調数を超える多階調の画像を表示させることができる。
すなわち、本実施形態によれば、微視的にはサブ画素を階調表現の１単位とし、巨視的にはｎ個の画素の組み合わせを階調表現の１単位としているため、高解像度で、かつ多階調の画像を液晶パネル５１に表示させることができる。
【００９６】
また、表示用データ生成部３８は、画像生成装置１の種別や、元画像データの階調数、液晶パネル５１の最大輝度や画素サイズ等に応じて信号処理の１単位となるサブ画素の数ｎを決定するようになっているので、画像データや液晶パネル５１に最も適した信号変換処理を行うことができる。
【００９７】
なお、本実施形態では、信号振り分け処理（第２の信号変換処理）において、信号変換処理の１単位となるサブ画素の数ｎが３の場合には、サブ画素ａ，ｂ，ｃに対して、３つのＬＵＴ（ＬＵＴ−ａ、ＬＵＴ−ｂ、ＬＵＴ−ｃ）を順に周期的に適用し、ｎが６の場合には、サブ画素ａ，ｂ，ｃ，ａ，ｂ，ｃに対して、６つのＬＵＴ（ＬＵＴ−ａ、ＬＵＴ−ｂ、ＬＵＴ−ｃ、ＬＵＴ−ｄ、ＬＵＴ−ｅ、ＬＵＴ−ｆ）を順に周期的に適用する場合を例として示した。ｎ個のＬＵＴを順に周期的に適用する場合には、任意の連続するｎ個のサブ画素の組み合わせで多階調を表現できるので好ましい。たとえば、ｎが３の場合、図１５のサブ画素配列方向に対して、サブ画素ａ，ｂ，ｃの組み合わせでも、サブ画素１つ分下のサブ画素ｂ，ｃ，ａの組み合わせでも、サブ画素２つ分下のサブ画素ｃ，ａ，ｂの組み合わせでも７６６階調を表現することができる。しかし、ＬＵＴの適用の仕方はこれに限定されない。
ｎ個のサブ画素に対して適用されるＬＵＴが重複しないようになっていればよく、例えば、図３３に示すように、サブ画素ａ，ｂ，ｃ，ａ，ｂ，ｃに対して、１周期目は「ＬＵＴ−ａ、ＬＵＴ−ｂ、ＬＵＴ−ｃ、ＬＵＴ−ｄ、ＬＵＴ−ｅ、ＬＵＴ−ｆ」の順にＬＵＴを適用し、２周期目には、「ＬＵＴ−ａ、ＬＵＴ−ｄ、ＬＵＴ−ｃ、ＬＵＴ−ｆ、ＬＵＴ−ｅ、ＬＵＴ−ｂ」の順にＬＵＴを適用するというように、６つのＬＵＴを重複しないようにしながらランダムに適用してもよい。
【００９８】
また、特に信号変換処理の１単位となるサブ画素の数ｎが６の場合等、ｎの値が大きい場合には、隣り合うサブ画素に同じ出力信号値が振り分けられると、低周波画像を表示させる場合に、信号の振幅が少なくなり、ノイズ成分の周波数が低くなって人の目に検知されやすくなる。
このため、ノイズ成分の周波数を高くして人の目に検知されにくくし、低周波画像を表示させた際の巨視的な見え方をより滑らかにするためには、できるだけ異なる信号が交互に並ぶように出力信号値を得ることがより好ましいが、少なくとも、同じ出力信号値がｎ／２以上連続しないような配列となるように信号振り分け処理（第２の信号変換処理）を行うように、表示用データ生成部３８がＬＵＴの適用の順序を変更する等、ＬＵＴの適用の仕方を制御することが好ましい。
例えば、図３４において点線で囲んだ部分は、ｎ＝６の場合に、同じ出力信号値が３（＝ｎ／２）以上連続しないような配列となっている。すなわち、例えば内部信号値「３」に対応する各サブ画素の出力信号値は「１、０、１、０、０、１」となっており、３つ以上同じ値が連続する箇所がない配列となっている。このように出力信号値を配列することにより、図３５におけるサブ画素の位置２から４に示すように、信号の周期が小さくノイズ成分の周波数の高い画像を表示させることができ、巨視的に見た場合により滑らかに見える。
例えば、液晶パネル５１の画素サイズが大きい場合であって、信号変換処理の１単位となるサブ画素の数ｎも大きな値が選択された場合には、ノイズ成分が人の目に視認されやすくなるが、このように、できるだけ同じ出力信号値が連続しないような配列とすることにより、巨視的な見え方を滑らかにすることが可能となる。
【００９９】
また、本実施形態では、信号振り分けＬＵＴとして、信号変換処理の１単位となるサブ画素の数ｎに対応する数のＬＵＴを用意し、順に切り替えて周期的に適用する場合を例としたが、用意するＬＵＴの数はｎ個でなくてもよい。例えば、信号変換処理の１単位となるサブ画素の数ｎが６である場合に、６つのＬＵＴを備える代わりに、図３６に示すようなＬＵＴを１つ用意しておき、信号変換処理の際には、このＬＵＴを適用するとともに、各サブ画素に対応する内部信号値に６の余剰のオフセットを順次加えながら各サブ画素に対応する出力信号値を算出する。これにより、６つのＬＵＴを切り替えながら適用した場合と同様の効果を得ることができる。
【０１００】
また、本実施形態では、信号変換処理としてＬＵＴを用いて行う場合を例示したが、信号変換処理はＬＵＴを用いるものに限定されず、例えば計算式を用いて行ってもよい。
【０１０１】
また、本実施形態では、モノクロ階調変換処理（第１の信号変換処理）に用いるモノクロ階調変換ＬＵＴ−Ｍと、信号振り分け処理（第２の信号変換処理）に用いる信号振り分けＬＵＴ−ａ、ＬＵＴ−ｂ、ＬＵＴ−ｃ・・・とを別個に備え、順次適用して２段階で信号変換処理を行うようにしたが、ＬＵＴ及び信号変換処理の仕方はこれに限定されない。例えば、モノクロ階調変換ＬＵＴ−Ｍと信号振り分けＬＵＴ−ａ、ＬＵＴ−ｂ、ＬＵＴ−ｃ・・・との合成ＬＵＴ（ＬＵＴ−Ｍａ、ＬＵＴ−Ｍｂ、ＬＵＴ−Ｍｃ・・・）を作成しておき、信号変換処理においては、この合成ＬＵＴを適用することにより、１段階で信号変換処理を行うようにしてもよい。
【０１０２】
また、本実施形態では、元画像データの画像を縮小して全体画像を液晶パネル５１に表示させる場合の縮小率として、表示用データの画素数と元画像データの画素数との比率が１対３となる縮小率である場合を例として説明したが、縮小率はこれに限定されない。
また、元画像データの画像を縮小して表示用データを生成する場合について説明したが、逆に、表示用データが元画像データを拡大したものであってもよい。
【０１０３】
また、画像を縮小する際に新たな画素データを求める方法は、本実施態様に限られない。例えば、最近接補間、線形（リニア）補間、スプライン補間、バイキュービック補間、複数画素の単純平均・加重平均など、一般的に行われている各種の補間方法を用いることができる。補間の際に、高周波ノイズ成分を減弱させるようなフィルタリング処理を行ってもよい。
また、縮小率の違いで異なる補間方法を用いたり、サブ画素の配列方向とこれに直交する方向とで異なる補間方法を用いるようにしてもよい。
例えば、ＷＯ２００８０２６２５９公報の段落番号［0016］から［0030］に記載されているように、サブ画素の配列方向とこれに直交する方向ともにリニア補間を行うとともに、サブ画素の配列方向には周波数強調処理を、サブ画素の配列方向に直交する方向には周波数減弱処理を施してもよい。
さらに、補間方法としてバイキュービック補間を用いてもよい。このような補間を行うことにより、画像を縮小する際に生じるノイズをより低減させることができて好ましい。
また、補間処理と周波数処理を２段階で行っても良いが、周波数処理効果を有する重み付け係数を用いた補間を行うことにより、処理を１段階で済ますことが可能である。このように処理を１段階で行う場合には、演算時間を短縮できるので好ましい。
【０１０４】
また、本実施形態においては、画像生成装置１が通信ネットワークを介して画像表示システム１００と接続されている構成としたが、画像表示システム１００に接続される外部機器は画像生成装置１に限定されない。例えば、電子カルテ情報等を記憶する患者情報記憶装置等が画像表示システム１００と接続されていてもよい。
【０１０５】
また、画像生成装置１が画像表示システム１００と接続されていることは必須の構成ではなく、例えば、画像生成装置１で生成された元画像データ等を格納するＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）を管理するＰＡＣＳサーバが通信ネットワークを介して画像表示システム１００と接続されている構成としてもよい。
この場合には、画像表示システム１００は、このＰＡＣＳサーバにおいて一括管理されている元画像データ等を読み出してくることにより元画像データを取得するように構成される。
ここで、ＰＡＣＳサーバとは、各種の画像生成装置で生成された元画像データや電子カルテ情報等の患者情報をデータベース化して保存するものである。ＰＡＣＳサーバにおいては、元画像データ等の保存はＤＩＣＯＭ規格に従って行われており、画像データに関する各種の情報を画像データのヘッダ領域に書き込み、付帯情報として付帯させることによりデータベース化されている。
また、通信ネットワークにＰＡＣＳサーバが接続されていない場合でも、個々の画像生成装置で生成された元画像データを記憶する記憶手段が通信ネットワークを介して画像表示システム１００と接続されていればよい。
【０１０６】
また、本実施形態では、画像処理手段３のプログラム記憶部３４に画像表示処理プログラムが格納されているものとしたが、画像表示処理プログラムの格納先はここに例示したものに限定されない。例えば外部の記憶手段に記憶されているプログラムを本体制御部３１が読み込んでＲＡＭ３６に展開するように構成してもよい。
【０１０７】
また、本実施形態では画像表示手段として液晶パネル５１を備えるものとしたが、画像表示手段は医用画像を高輝度で表示可能なものであればよく、液晶パネルに限定されない。
例えばＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ等を画像表示手段として用いてもよい。
【０１０８】
また、本実施態様では、元画像データがモノクロ画像データである場合を主として説明したが、元画像データがカラー画像データである場合には、リサンプリング処理を行わないか、又は前記画素における前記サブ画素の配列方向とこれに直交する方向との比率が１：１となるようにリサンプリング処理を行った上で、画素を階調表現の１単位とし信号変換処理を行って、カラー画像データをカラーモニタで表示した際の輝度と対応付けた輝度で表示する。
すなわち、この場合には、例えば図３７Ａ、図３７Ｂに示すように、カラー画像データのＲＧＢの各成分の信号値に、ＲＧＢの各成分に対する人の目の視感度の比（或いは代表的なカラー液晶モニタのＲＧＢの輝度比）を乗じて、その和を算出する。さらに、その結果を、例えば４０９５／２５５倍して四捨五入することにより、４０９５階調のモノクロ画像データに変換する。そして、そのモノクロ画像データに対して、図３８に示すような信号振り分けＬＵＴを適用して３つのサブ画素に値を振り分ける信号振り分け処理を行う。これにより、カラー液晶モニタに表示した場合とほぼ等しい輝度比でカラー画像を表示させることができる。図１３ＢのＬＵＴが、それぞれのサブ画素に対応する内部信号値に対して、サブ画素ａにはＬＵＴ−ａを、サブ画素ｂにはＬＵＴ−ｂを、サブ画素ｃにはＬＵＴ−ｃを切り替えて処理するものであるのに対し、図３８のＬＵＴは画素に対応する内部信号値に対して画素に含まれるサブ画素ａ，ｂ，ｃの出力信号値を同時に求めるものである。
なお、カラー画像の表示の際にＲＧＢの各成分の信号値を、モノクロ表示手段のサブ画素を駆動するための信号値に変換する方法は上記に限られない。例えば、３原色の画素値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）をＮＴＳＣ系加重平均法によりグレイスケール化する場合には、ＲＧＢの各成分の信号値に、それぞれ、０．３０，０．５９，０．１１の重み付け係数を乗じた値を画素に含まれるサブ画素ａ，ｂ，ｃの出力信号値としても良い。また、０．３０：０．５９：０．１０≒０．５１：１．０：０．１９であるから、重み付け係数を０．５１，１．０，０．１９としても良い。この場合、重み付け係数として０．３０，０．５９，０．１１を用いた場合よりも係数が大きいので、画像の表示輝度を高くすることが可能である。さらに、１より小さい重み付け係数を乗ずると階調数が減少するというデメリットを最小限に抑えることが可能である。
【０１０９】
また、本実施態様では、画像処理手段から画像表示手段に画像信号を送信する際には、オペレーティングシステム（Operating System、以下「ＯＳ」という。）で定義されるＲ，Ｇ，Ｂのカラー画像信号としてデータを転送するようになっており、液晶駆動部は、Ｒ，Ｇ，Ｂのカラー画像信号に対応して、各サブ画素ａ，ｂ，ｃを駆動させる。
画像処理手段は、各サブ画素ａ，ｂ，ｃの配列の仕方、及び、各サブ画素ａ，ｂ，ｃとＲ，Ｇ，Ｂの信号値との対応関係に基づいて、画像処理を行う。
【０１１０】
例えば、サブ画素ａ，ｂ，ｃが上下方向に配列している場合（図３９、図４０の中央部の「縦長置き」参照）には、画像の上下方向ではサブ画素ａ，ｂ，ｃが階調表現の１単位となり、画像の左右方向では画素が階調表現の１単位となるように縮小処理を行う。
逆に、サブ画素ａ，ｂ，ｃが左右方向に配列している場合（図３９、図４０の左側及び右側の「横長置き」参照）には、画像の左右方向ではサブ画素ａ，ｂ，ｃが階調表現の１単位となり、画像の上下方向では画素が階調表現の１単位となるように縮小処理を行う。
【０１１１】
また、サブ画素ａ，ｂ，ｃがそれぞれＲ、Ｇ、Ｂのどの信号値と対応して駆動されるかも考慮して、信号値の配分を行う。例えば、サブ画素ａ，ｂ，ｃがＲ，Ｇ，Ｂの順に対応している場合と、サブ画素ａ，ｂ，ｃがＢ、Ｇ、Ｒの順に対応している場合では、信号の配分順が異なる。
【０１１２】
さらにサブ画素がａ，ｂ，ｃ、ａ，ｂ，ｃ…の順に配列されているか（図３９参照）、ｃ，ｂ，ａ、ｃ，ｂ，ａ…の順に配列されているか（図４０参照）、によっても信号の配分順が異なる。
すなわち、サブ画素がａ，ｂ，ｃ、ａ，ｂ，ｃ…の順に配列されている場合に、Ｒ，Ｇ，Ｂ、Ｒ，Ｇ，Ｂ・・・の順に信号値が対応付けられている場合（Case 1）とＢ，Ｇ，Ｒ、Ｂ，Ｇ，Ｒ・・・の順に信号値が対応付けられている場合（Case 2）があり、サブ画素がｃ，ｂ，ａ、ｃ，ｂ，ａ…の順に配列されている場合に、Ｒ，Ｇ，Ｂ、Ｒ，Ｇ，Ｂ・・・の順に信号値が対応付けられている場合（Case 3）とＢ，Ｇ，Ｒ、Ｂ，Ｇ，Ｒ・・・の順に信号値が対応付けられている場合（Case 4）がある。
Case 1とCase 3、Case 2とCase 4ではそれぞれ信号の配分順が同じであり、Case 1及びCase 3と、Case 2及びCase 4とでは信号の配分順が異なる。
【０１１３】
サブ画素の並び順に対する画像信号のＲ，Ｇ，Ｂ信号の配分は、画像情報の縦方向、横方向の順序が、本来表示されるべき順序に保たれるように行うのは言うまでもない。
図３９、図４０の中央部の「縦長置き」の状態から、右回りに「横長置き」にした場合（図３９、図４０の右側）と左回りに「横長置き」にした場合（図３９、図４０の左側）とで、左右方向のサブ画素の並び順（すなわち画像信号のＲ，Ｇ，Ｂ信号の並び順）が逆になるので、それを考慮してサブ画素への信号の配分を行う。
例えば、図４０において、中央部の「縦長置き」の状態から、左回りに「横長置き」にした場合（図の左側）には、サブ画素の並び順が左からｃ，ｂ，ａ、ｃ，ｂ，ａ…に対して左からＲ，Ｇ，Ｂ、Ｒ，Ｇ，Ｂ・・・の順に信号値を対応付け（Case 3）、右回りに「横長置き」にした場合（図の右側）には、サブ画素の並び順が左からａ，ｂ，ｃ、ａ，ｂ，ｃ…に対して左からＲ，Ｇ，Ｂ、Ｒ，Ｇ，Ｂ・・・の順に信号値を対応付ける（Case 1）。
また、図４０において、中央部の「縦長置き」の状態では、サブ画素の並び順が上からｃ，ｂ，ａ、ｃ，ｂ，ａ…に対して上からＲ，Ｇ，Ｂ、Ｒ，Ｇ，Ｂ・・・の順に信号値を対応付け（Case 3）、右回りに「横長置き」にした場合（図の右側）には、サブ画素の並び順は左からａ，ｂ，ｃ、ａ，ｂ，ｃ…に対して左からＲ，Ｇ，Ｂ、Ｒ，Ｇ，Ｂ・・・の順に信号値を対応付ける（Case 1）、など、サブ画素の並び順とＲ，Ｇ，Ｂ信号の対応付けには様々な組み合わせが考えられる。
なお、図３９の場合も同様である。
【０１１４】
前述のように、液晶パネルによってサブ画素の構造（ａ，ｂ，ｃとＯＳで定義されるＲ，Ｇ，Ｂ信号との対応付け）が異なる。また、モニタ（液晶パネル）が縦長置きか横長置きかによっても、サブ画素が配列される方向が９０度異なる（図３９及び図４０参照）。
そこで、ａ，ｂ，ｃとＯＳで定義されるＲ，Ｇ，Ｂ信号との対応付けの情報、モニタが縦長置きか横長置きかの情報をモニタごとに記憶しておく、あるいは、ＯＳ、デバイスドライバ（表示手段制御部、液晶駆動部）、モニタ自身から情報を取得し、その情報に応じて縦横の表示倍率、及び／または、サブ画素ａ，ｂ，ｃへの信号の割り付け方を選択するように構成することが好ましい。
【０１１５】
上記説明では、サブ画素ａ，ｂ，ｃがそれぞれＲ、Ｇ、Ｂのどの信号値と対応して駆動されるかを考慮して、画像処理手段３が信号値の配分を行う例を示したが、画像処理手段３ではサブ画素ａ，ｂ，ｃがそれぞれＲ、Ｇ、Ｂのどの信号値と対応して駆動されるかを考慮せずに一律に信号の配分を行い、表示駆動手段である画像表示手段５の液晶駆動部５２において、画像情報の縦方向、横方向の順序が、本来表示されるべき順序に保たれるように、サブ画素ａ，ｂ，ｃと画像信号のＲ，Ｇ，Ｂ信号の対応付けを切り替えるように構成すると、画像処理部のアルゴリズムが簡略化できて好ましい。
【０１１６】
また、本実施形態においては、画像表示システム１００に１つの画像表示手段５が設けられている例を示したが、画像表示システム１００に備えられる画像表示手段５の数はこれに限定されず、画像表示システム１００に複数の画像表示手段５が接続される構成としてもよい。
画像表示システム１００に複数の画像表示手段５が接続されている場合には、各画像表示手段５毎に予めｎの値を定め、これを各画像表示手段５に対応付けて記憶部３３等に記憶させておくことが好ましい。この場合、信号変換手段としての表示用データ生成部３８は、この記憶されているｎの値に基づいて信号変換処理に用いるＬＵＴを選択して信号変換処理を行う。これにより、各画像表示手段５が、それぞれ最大輝度、画素サイズ等の異なるものである場合にも、適切なＬＵＴを用いて信号変換処理を行うことが可能となる。
【０１１７】
また、本実施形態においては、プログラム記憶部３４及び画像処理情報記憶部３５が画像処理手段３内に設けられている例について説明したが、画像処理手段３内にプログラム記憶部３４及び画像処理情報記憶部３５を設けず、図示しないサーバ等により各種プログラムやＬＵＴを一括して管理する構成とすることもできる。
例えば、図４１に示すように、ネットワークＮに画像処理手段３（３ａ，３ｂ，３ｃ）及びこれにより制御される画像表示手段５（５ａ〜５ｆ）が複数ある場合に、いずれかの画像処理手段３（図４２では、画像処理手段３ａ）をサーバ兼用機とし、この画像処理手段３ａにのみプログラム記憶部３４及び画像処理情報記憶部３５を設ける。画像処理情報記憶部３５には、例えば、本実施形態の画像表示処理に必要なモノクロ階調変換ＬＵＴ、信号振り分けＬＵＴ、及び、画像種別や液晶パネル５１の特性と信号変換処理の１単位となるサブ画素の数ｎとを対応付けたｎ対応付け情報等が格納されている。なお、この場合、画像処理手段３ｂ，３ｃにより制御される画像表示手段５の表示特性等の情報が画像処理手段３ａに送られ、画像処理手段３ａでは、各画像表示手段５の表示特性等に応じたＬＵＴを各画像表示手段５と対応付けて記憶しておくようにしてもよい。そして、他の画像処理手段３ｂ，３ｃは、適宜この画像処理手段３ａのプログラム記憶部３４及び画像処理情報記憶部３５にアクセスして、必要なアプリケーションプログラムや、ＬＵＴを読み出して信号変換処理を行うようにする。
なお、画像処理手段３とは別個にデータを一括管理するサーバ（図示せず）を備え、プログラム記憶部３４及び画像処理情報記憶部３５をこのサーバを備えるようにしてもよい。この場合、各画像処理手段３はサーバと接続されて、サーバのプログラム記憶部３４及び画像処理情報記憶部３５に記憶されているプログラムやＬＵＴを読み出し可能に構成される。また、画像処理手段３により制御される画像表示手段５の表示特性等の情報がサーバに送られ、サーバでは、各画像表示手段５の表示特性等に応じたＬＵＴを各画像表示手段５と対応付けて記憶しておくようにしてもよい。
【０１１８】
その他、本発明が上記実施の形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
医用画像の表示を行う技術分野において利用することが可能である。
【符号の説明】
【０１２０】
１  画像生成装置
３  画像処理手段
５  画像表示手段
７  入力部
３１  本体制御部
３２  表示手段制御部
３３  記憶部
３４  プログラム記憶部
３５  画像処理情報記憶部
３７  画像種別判定部
３８  表示用データ生成部
５１  液晶パネル
５２  液晶駆動部
１００  画像表示システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７Ａ】
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【図３７Ｂ】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【国際調査報告】
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