(57)【要約】【課題】本発明の目的は、フィルムの濃度変化に対して近似的にモニタの輝度が変化するようにモニタの輝度を調整する作業を容易にするモニタ輝度調整方法、モニタ輝度調整装置及び画像観察装置を提供することにある。【解決手段】モニタ輝度調整のために、テストパターンが印刷されたフィルムの濃度変化を検出し（Ｓ２、Ｓ３）、テストパターンが表示されたモニタの輝度変化を検出し（Ｓ７、Ｓ８）、検出された濃度変化に対して、検出された輝度変化が一致又は近似するようにモニタの階調輝度変換特性を修正する（Ｓ４、Ｓ１１）。【選択図】　　図５
2004088620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テストパターンが印刷されたフィルムの濃度変化を検出し、
前記テストパターンが表示されたモニタの輝度変化を検出し、
前記検出された濃度変化に対して前記検出された輝度変化が一致又は近似するように前記モニタの階調輝度変換特性を修正することを特徴とするモニタ輝度調整方法。
【請求項２】
テストパターンが印刷されたフィルムの濃度を複数箇所で検出し、
前記検出された複数箇所の濃度に基づいて階調／濃度特性を生成し、
前記テストパターンが表示されたモニタの輝度を複数箇所で検出し、
前記検出された複数箇所の輝度に基づいて、階調／輝度特性を生成し、
前記生成された階調／濃度特性に対する前記生成された階調／輝度特性のズレに基づいて、前記モニタの階調輝度変換特性を修正することを特徴とするモニタ輝度調整方法。
【請求項３】
テストパターンデータに従ってテストパターンが印刷されたフィルムの濃度を複数箇所で検出し、
前記検出された複数箇所の濃度に基づいて階調／濃度特性を生成し、
前記生成された階調／濃度特性に基づいて、モニタの階調輝度変換特性を修正し、
前記修正された階調輝度変換特性により階調変換されたテストパターンデータに従ってテストパターンが表示されたモニタの輝度を複数箇所で検出し、
前記検出された複数箇所の輝度に基づいて、階調／輝度特性を生成し、
前記生成された階調／濃度特性に対する前記生成された階調／輝度特性のズレに基づいて、前記モニタの階調輝度変換特性を再修正することを特徴とするモニタ輝度調整方法。
【請求項４】
テストパターンが印刷されたフィルムの濃度変化を検出する濃度センサと、
前記テストパターンが表示されたモニタの輝度変化を検出する輝度センサと、
前記検出された濃度変化に対して前記検出された輝度変化が一致又は近似するように前記モニタの階調輝度変換特性を修正する修正部とを具備することを特徴とするモニタ輝度調整装置。
【請求項５】
テストパターンが印刷されたフィルムの濃度を複数箇所で検出する濃度センサと、
前記検出された複数箇所の濃度に基づいて階調／濃度特性を生成する階調／濃度特性生成部と、
前記テストパターンが表示されたモニタの輝度を複数箇所で検出する輝度センサと、
前記検出された複数箇所の輝度に基づいて、階調／輝度特性を生成する階調／輝度特性生成部と、
前記生成された階調／濃度特性に対する前記生成された階調／輝度特性のズレに基づいて、前記モニタの階調輝度変換特性を修正する修正部とを具備することを特徴とするモニタ輝度調整装置。
【請求項６】
テストパターンデータに従ってテストパターンが印刷されたフィルムの濃度を複数箇所で検出する濃度センサと、
前記検出された複数箇所の濃度に基づいて階調／濃度特性を生成する階調／濃度特性生成部と、
前記生成された階調／濃度特性に基づいて、モニタの階調輝度変換特性を修正する修正部と、
前記修正された階調輝度変換特性により階調変換されたテストパターンデータに従ってテストパターンが表示されたモニタの輝度を複数箇所で検出する輝度センサと、
前記検出された複数箇所の輝度に基づいて、階調／輝度特性を生成する階調／輝度特性生成部と、
前記生成された階調／濃度特性に対する前記生成された階調／輝度特性の差異を計算し、前記計算された差異に基づいて前記修正部に前記モニタの階調輝度変換特性を再修正させる計算部とを具備することを特徴とするモニタ輝度調整装置。
【請求項７】
画像データを入力する入力部と、
前記画像データを階調輝度変換特性に従って階調変換する階調変換部と、
前記階調変換された画像データを表示するモニタと、
前記階調輝度変換特性を修正するモニタ輝度調整部とを有する画像観察装置において、
前記モニタ輝度調整部は、
テストパターンが印刷されたフィルムの濃度変化を検出する濃度センサと、
前記テストパターンが表示された前記モニタの輝度変化を検出する輝度センサと、
前記検出された濃度変化に対して前記検出された輝度変化が一致又は近似するように前記階調輝度変換特性を修正する修正部とを具備することを特徴とする画像観察装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モニタの輝度を調整するモニタ輝度調整方法、モニタ輝度調整装置及び画像観察装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像診断装置のディジタル化は、フィルムイメージャの進化と共に発展してきた。以前では、ＣＲＴマルチフォーマットカメラが画像出力で代表的であったが、近年では、それを画像品質、操作性等において大幅に凌駕する半導体レーザーを使ったフィルムイメージャが主流を占めている。
【０００３】
フィルムイメージャは、大きく、信号処理ユニットとレーザ走査ユニットと、そして自動現像ユニットとから構成される。Ｘ線ＣＴ装置やＤＳＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｕｂｔｒａｃｔｉｏｎ　Ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ）、またはＭＲＩ装置から直接的又はＰＡＣＳ等を経由して間接的に出力対象の画像データがフィルムイメージャに送られてくると、まず、信号処理ユニットでフィルムの印刷サイズに合わせて補間され、そして階調／濃度変換特性に従って階調変換される。階調変換された画像データはアナログ信号に変換され、その振幅に応じてレーザ出力が調整され、その出力に応じた濃度でフィルムが感光される。
【０００４】
上記階調／濃度変換は、フィルムの階調／濃度特性、また画像の種類、診断目的、さらにはユーザの嗜好に応じて設定される。ユーザの嗜好とは、つまり入力諧調に対する出力濃度の特性をあらわすトーンカーブを操作して、濃度変化を強調する領域の幅や中心諧調等を所望の出力結果が得られるように調整する作業をいい、通常は、フィルムイメージャの導入初期に、試行を繰り返して、階調変換特性を最終的に決定する。決定された階調変換特性は、医師や読影者の嗜好によるフィルム濃度のばらつきを排除して、読影品質を統一化するために固定される。
【０００５】
一方、読影は、フィルムだけでなく、画像観察装置等のモニタに表示させた状態でも行われることがある。今後の技術発展にともなってモニタの解像度や表示階調がフィルムのそれに近似していくものと予想され、フィルムに出力する機会は益々少なくなっていくものと考えられる。
【０００６】
一般的に、モニタの輝度特性は入力諧調に対して指数的に変化することが知られている。入力諧調に対して出力輝度諧調を直線的に変化させるためにガンマ補正特性を使って画像データを階調変換にかけている。
【０００７】
モニタを読影に利用するには、フィルムの階調／濃度特性に対して近似的に階調／輝度特性を設定する必要がある。しかし、モニタの階調／輝度特性をフィルムの階調／濃度特性に近似させる作業は、非常に手間を要し、また個人差が生じ易いという問題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、フィルムの濃度変化に対して近似的にモニタの輝度が変化するようにモニタの輝度を調整する作業を容易にするモニタ輝度調整方法、モニタ輝度調整装置及び画像観察装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１局面によるモニタ輝度調整方法は、テストパターンが印刷されたフィルムの濃度変化を検出し、前記テストパターンが表示されたモニタの輝度変化を検出し、前記検出された濃度変化に対して前記検出された輝度変化が一致又は近似するように前記モニタの階調輝度変換特性を修正する。
本発明の第２局面によるモニタ輝度調整方法は、テストパターンが印刷されたフィルムの濃度を複数箇所で検出し、前記検出された複数箇所の濃度に基づいて階調／濃度特性を生成し、前記テストパターンが表示されたモニタの輝度を複数箇所で検出し、前記検出された複数箇所の輝度に基づいて、階調／輝度特性を生成し、前記生成された階調／濃度特性に対する前記生成された階調／輝度特性のズレに基づいて、前記モニタの階調輝度変換特性を修正する。
本発明の第３局面によるモニタ輝度調整方法は、テストパターンデータに従ってテストパターンが印刷されたフィルムの濃度を複数箇所で検出し、前記検出された複数箇所の濃度に基づいて階調／濃度特性を生成し、前記生成された階調／濃度特性に基づいて、モニタの階調輝度変換特性を修正し、前記修正された階調輝度変換特性により階調変換されたテストパターンデータに従ってテストパターンが表示されたモニタの輝度を複数箇所で検出し、前記検出された複数箇所の輝度に基づいて、階調／輝度特性を生成し、前記生成された階調／濃度特性に対する前記生成された階調／輝度特性のズレに基づいて、前記モニタの階調輝度変換特性を再修正する。
本発明の第４局面によるモニタ輝度調整装置は、テストパターンが印刷されたフィルムの濃度変化を検出する濃度センサと、前記テストパターンが表示されたモニタの輝度変化を検出する輝度センサと、前記検出された濃度変化に対して前記検出された輝度変化が一致又は近似するように前記モニタの階調輝度変換特性を修正する修正部とを具備する。
本発明の第５局面によるモニタ輝度調整装置は、テストパターンが印刷されたフィルムの濃度を複数箇所で検出する濃度センサと、前記検出された複数箇所の濃度に基づいて階調／濃度特性を生成する階調／濃度特性生成部と、前記テストパターンが表示されたモニタの輝度を複数箇所で検出する輝度センサと、前記検出された複数箇所の輝度に基づいて、階調／輝度特性を生成する階調／輝度特性生成部と、前記生成された階調／濃度特性に対する前記生成された階調／輝度特性のズレに基づいて、前記モニタの階調輝度変換特性を修正する修正部とを具備する。
本発明の第６局面によるモニタ輝度調整装置は、テストパターンデータに従ってテストパターンが印刷されたフィルムの濃度を複数箇所で検出する濃度センサと、前記検出された複数箇所の濃度に基づいて階調／濃度特性を生成する階調／濃度特性生成部と、前記生成された階調／濃度特性に基づいて、モニタの階調輝度変換特性を修正する修正部と、前記修正された階調輝度変換特性により階調変換されたテストパターンデータに従ってテストパターンが表示されたモニタの輝度を複数箇所で検出する輝度センサと、前記検出された複数箇所の輝度に基づいて、階調／輝度特性を生成する階調／輝度特性生成部と、前記生成された階調／濃度特性に対する前記生成された階調／輝度特性の差異を計算し、前記計算された差異に基づいて前記修正部に前記モニタの階調輝度変換特性を再修正させる計算部とを具備する。
本発明の第７局面による画像観察装置は、画像データを入力する入力部と、前記画像データを階調輝度変換特性に従って階調変換する階調変換部と、前記階調変換された画像データを表示するモニタと、前記階調輝度変換特性を修正するモニタ輝度調整部とを有する画像観察装置において、前記モニタ輝度調整部は、テストパターンが印刷されたフィルムの濃度変化を検出する濃度センサと、前記テストパターンが表示された前記モニタの輝度変化を検出する輝度センサと、前記検出された濃度変化に対して前記検出された輝度変化が一致又は近似するように前記階調輝度変換特性を修正する修正部とを具備する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を好ましい実施形態により説明する。本発明の目的は、フィルムの濃度変化に対して近似的にモニタの輝度が変化するようにモニタの輝度を調整する作業を容易にすることにあり、具体的には、そのためのモニタ輝度調整方法、その機能を備えたモニタ輝度調整装置及び画像観察装置により提供され得る。
【００１１】
図１には、本実施形態に係るモニタ輝度調整装置の構成を示している。モニタ輝度調整装置１０は、画像発生装置２０、フィルムイメージャ３０、画像保管通信装置（ＰＡＣＳ）４０、画像観察装置５０等とともに例えば病院内ＬＡＮ６０を構成している。モニタ輝度調整装置１０は、フィルムイメージャ３０で印刷出力されたフィルムの濃度変化に対して近似的にモニタの輝度が変化するようにモニタの輝度を自動的に調整する機能を備えている。この機能は、モニタ輝度調整装置１０として単独で装置構成されても良いし、画像発生装置２０や画像観察装置５０に装備されていても良い。ここでは前者の例で説明する。
【００１２】
画像発生装置２０は、例えばＸ線コンピュータ断層撮影（Ｘ線ＣＴ装置）、ＤＳＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｕｂｔｒａｃｔｉｏｎ　Ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ）装置、磁気共鳴映像化装置（ＭＲＩ装置）、ガンマカメラ、ＳＰＥＣＴ、ＰＥＴ等の画像データを発生する装置である。図１ではＸ線ＣＴ装置を例に示しており、その例では、画像発生装置２０は、システムコントローラ２１を中心として、Ｘ線管及びＸ線検出器等を備えたガントリ２２、Ｘ線検出器で検出した被検体のＸ線減衰情報を含むデータに基づいて画像データを再構成する再構成処理部２３、画像データに対してモニタ２５固有のガンマ補正特性に従って階調変換を施す階調変換部２４、階調変換を受けた画像データを表示するモニタ２５、そしてＬＡＮ６０を経由して他の装置との接続環境を形成する入出力インタフェース２６を備えている。この画像データは、画像保管通信装置４０に送られ、その光磁気ディスク等の大容量記憶媒体に保管され、また要求に応じて画像発生装置２０から直接的に又は画像保管通信装置４０を経由して画像観察装置５０、フィルムイメージャ３０に供給される。
【００１３】
画像観察装置５０は、画像保管通信装置４０に保管されている画像データをインタフェース５２を介して入力し、読影等の為に表示するための画像表示装置であり、フィルムシャウカステンのように複数の画像を同時表示可能に複数のモニタ５５，５７を装備している。画像観察装置５０には、モニタ５５，５７、これらモニタ５５，５７にそれぞれ接続された諧調変換部５４，５６とともに、システムコントローラ５１、画像データから観察者にとってより有益で見やすい強調画像をつくったり，通常は人間が行なう解釈や認識の作業を機械に行なわせるためにディジタル化された画像データに種々の数学的演算を施す画像処理部５３等が装備されてなる。諧調変換部５４，５６はそれぞれ対応するモニタ５５，５７に固有のガンマ補正特性に従って画像データの階調を変換する。
【００１４】
フィルムイメージャ３０は、画像保管通信装置４０に保管されている画像データをインタフェース３５を介して入力し、フィルムに印刷するための出力装置であり、システムコントローラ３１を中心として、入力画像データをフィルムの印刷サイズに合わせて補間し、そして階調／濃度変換特性に従って階調変換する画像処理部３２、さらにレーザ走査ユニット３３、自動現像器３４を備えている。レーザ走査ユニット３３は、出力画質を決定する最も重要な部分であり、画像処理された画像のディジタル信号をＡ／Ｄ変換器でレーザパワー変調信号に変換し、レーザ光源から発生されたレーザ光を、偏光器、レンズ、ミラーを含む走査機構でフィルム上に均一に走査する。このレーザ照射により露光されたフィルムは自動現像器３４に送られ現像される。階調／濃度変換は、上述したように、フィルムの階調／濃度特性、また画像の種類、診断目的、さらにはユーザの嗜好に応じて固定的に設定される。医師や読影者の嗜好によらず、入力諧調に対して常に、一定のフィルム濃度及びその変化を実現するようになっている。
【００１５】
このフィルム濃度及びその変化に対してモニタ２５，５５，５７等の表示輝度及びその変化を容易に近似させることを目的としてモニタ輝度調整装置１０が設けられている。
【００１６】
モニタ輝度調整装置１０は、システムコントローラ１１、インタフェース１２とともに、図２に示すように諧調が一方向に連続的又は段階的に変化するテストパターンデータを記憶するテストパターンデータ記憶部１３、このテストパターンデータに従ってフィルムイメージャ３０で印刷出力されたフィルム上の複数の離散点（図３参照）の濃度を検出するフィルム濃度センサ１４、濃度センサ１４で検出した離散点の濃度をテストパターンデータの入力諧調に関連付け、また離散点間の濃度を補間することにより、フィルムイメージャ３０の入り口と出口との関係を関連つける階調／濃度特性を生成する階調／濃度生成部１７、階調／濃度生成部１７で生成されたフィルムイメージャ３０の階調／濃度特性に従ってモニタ２５，５５，５７それぞれの階調変換部２４，５４，５６のガンマ補正特性を修正するためのデータを発生するガンマ補正特性修正部１８を有している。つまり、ガンマ補正特性修正部１８は、導入時に既に最適化されているフィルムイメージャ３０の階調／濃度特性に対して、モニタ２５，５５，５７それぞれの階調／輝度特性が一致する又は近似するように、それぞれの階調変換部２４，５４，５６のガンマ補正特性を修正する又は修正のためのデータを発生する。
【００１７】
階調変換部２４，５４，５６のガンマ補正特性は、初期的にはモニタのガンマ特性に従って設定されている階調変換部での入力諧調に対する出力階調の割り当てを決定するテーブルとして提供され、この出力階調に応じて例えば電子銃の駆動電圧が調整される。一般的に、この駆動電圧に対する実際の輝度、つまり階調変換部の出力階調に対する実際のモニタ輝度は直線的ではなく、またモニタによって固有の特性を備えている。上記ガンマ補正特性の修正は、この出力諧調に対するモニタ輝度が直線的であることを仮定して行われ、従って、フィルムイメージャ３０の階調／濃度特性に対して、修正後のモニタ２５，５５，５７それぞれの階調／輝度特性にはズレが生じることが多い。このズレを解消又は軽減するために、モニタ２５，５５，５７の実際の輝度を検出する輝度センサ１６が装備されている。
【００１８】
輝度センサ１６は、テストパターンデータ記憶部１３のテストパターンデータに従ってモニタ２５，５５，５７に表示されたテストパターンをそのスクリーン上の複数の離散点（図４参照）の輝度を検出するために構成されている。階調／輝度生成部１７は、輝度センサ１６で検出した離散点のモニタ輝度をテストパターンデータの入力諧調に関連付け、また離散点間の輝度を補間することにより、階調変換の入り口とモニタ出口との関係を関連つける階調／輝度特性を生成する。
【００１９】
特性差異計算部１９は、フィルムの階調／濃度特性に対する階調／輝度特性のズレ（差異）を階調ごとに計算し、計算された差異に基づいてガンマ補正特性修正部１８にモニタ２５，５５，５７のガンマ補正特性を再修正させる為に必要なデータを発生する。
【００２０】
図５に本実施形態のモニタ輝度調整方法の手順を示している。まず、モニタ輝度調整装置１０のテストパターンデータ記憶部１３に記憶されているテストパターンデータ（図３参照）がシステムコントローラ１１の制御したがって読み出され、フィルムイメージャ３０に供給される（Ｓ１）。フィルムイメージャ３０では、画像処理部３２において、供給されたテストパターンデータの階調が、既定の階調／濃度変換特性に従って変換され、印刷される。図３に示すように、テストパターンが印刷されたフィルム上の離散的な複数個所の濃度が濃度センサ１４により検出される（Ｓ２）。次に、階調／濃度生成部１７において、図６に示すように、濃度センサ１４で検出された離散点の濃度がテストパターンデータの入力諧調に関連付けられ、離散点間の濃度が補間されることにより、フィルムイメージャ３０の入力諧調に対するフィルムの出力濃度の関係を関連つける階調／濃度特性が生成される（Ｓ３）。
【００２１】
図７に示すように、この生成されたフィルムの階調／濃度特性に対して、初期的にガンマ補正により直線的に想定されている階調／輝度特性が一致又は近似するように、ガンマ補正特性が修正される（Ｓ４）。
【００２２】
次に、モニタ輝度調整装置１０のテストパターンデータ記憶部１３に記憶されているフィルムイメージャ３０に供給したのと同じテストパターンデータがシステムコントローラ１１の制御したがって読み出され、今度は、モニタ輝度調整対象の画像発生装置２０又は画像観察装置５０に供給される（Ｓ５）。画像発生装置２０又は画像観察装置５０では、階調変換部２４又は５４，５６において、Ｓ４で修正されたガンマ補正特性に従ってテストパターンデータの階調が変換され（Ｓ６）、モニタ２５，５５又は５７にテストパターンが表示される。
【００２３】
そして、図４に示すように、テストパターンが表示されたモニタ上の離散的な複数個所の輝度が輝度センサ１６により検出される（Ｓ７）。次に、階調／輝度生成部１７において、図８に示すように、輝度センサ１６で検出された離散点の輝度がテストパターンデータの入力諧調に関連付けられ、離散点間の輝度が補間されることにより、モニタ輝度調整対象の画像発生装置２０又は画像観察装置５０への入力諧調に対するモニタ２５，５５または５７の現在の出力輝度の関係を関連つける階調／輝度特性が生成される（Ｓ８）。
【００２４】
特性差異計算部１９において、フィルムの階調／濃度特性に対するこの実際の階調／輝度特性の差異が入力階調ごとに計算され（Ｓ９）、その差異が所定のしきい値ＴＨと比較され（Ｓ１０）、全ての入力諧調で差異がしきい値ＴＨより低いとき、モニタ輝度調整処理は終了する。差異がしきい値ＴＨ以上を示す入力階調が残留しているとき、その入力諧調に対応するガンマ補正特性が再度、修正され（Ｓ１１）、全ての入力諧調で差異がしきい値ＴＨより低くなるまで、Ｓ５〜Ｓ１１の処理がループされる。
【００２５】
このようにテストパターンを使って実際に検出したフィルムの階調／濃度特性に対して、やはり同じテストパターンを使って実際に検出したモニタの階調／輝度特性を近似させるように、モニタ諧調変換のガンマ補正特性を修正し、それを繰り返すことにより、実際のフィルムの階調／濃度特性に対して実際のモニタの階調／輝度特性を一致又は近似させることができる。それによりモニタでの画像読影をフィルムによる読影とほぼ同じ環境で行うことが可能となる。
【００２６】
（変形例）
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段階が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、フィルムの濃度変化に対して近似的にモニタの輝度が変化するようにモニタの輝度を調整する作業を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態によるモニタ輝度調整装置の構成図。
【図２】図１のテストパターンデータ記憶部に記憶されるテストパターンデータの一例を示す図。
【図３】図１の濃度センサにおいてフィルム濃度を検出する個所の一例を示す図。
【図４】図１の輝度センサにおいてモニタ輝度を検出する個所の一例を示す図。
【図５】本発明の実施形態によるモニタ輝度調整方法の手順を示すフローチャート。
【図６】図２のステップＳ３において生成される階調／濃度特性の一例を示す図。
【図７】図２のステップＳ４において修正されるガンマ補正特性の一例を示す図。
【図８】図２のステップＳ９において、階調／濃度特性に対する階調／輝度特性のズレの一例を示す図。
【符号の説明】
１０…モニタ輝度調整装置、
１１…システムコントローラ、
１２…入出力インタフェース、
１３…テストパターンデータ記憶部、
１４…濃度センサ、
１５…階調／濃度生成部、
１６…輝度センサ、
１７…階調／輝度生成部、
１８…ガンマ補正特性修正部、
１９…特性差異計算部。
【図１】
2004088620.tif 000003
【図２】
2004088620.tif 000004
【図３】
2004088620.tif 000005
【図４】
2004088620.tif 000006
【図５】
2004088620.tif 000007
【図６】
2004088620.tif 000008
【図７】
2004088620.tif 000009
【図８】
2004088620.tif 000010