(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示装置に表示しようとする所望の画像を表す画像信号Ｓorg の非鮮鋭マスク信号Ｓusを求め、
前記非鮮鋭マスク信号Ｓusと前記画像信号Ｓorg との差信号Ｓs を下記式（１）により求め、
Ｓs ＝Ｓus−Ｓorg                （１）
該差信号Ｓs のうちその値が０または正の範囲については、該差信号Ｓs を非鮮鋭化した非鮮鋭化差信号Ｓs ′を求め、
下記式（２）で定義される補正済画像信号Ｓ′を生成し、
【数１】
0003788645.tif 000003
前記画像表示装置に前記補正済画像信号Ｓ′を入力することにより、前記所望とする画像を表示することを特徴とする画像表示方法。
【請求項２】
画像表示装置に表示しようとする所望の画像を表す画像信号Ｓorg の非鮮鋭マスク信号Ｓusを求める非鮮鋭マスク信号算出手段と、
前記非鮮鋭マスク信号Ｓusと前記画像信号Ｓorg との差信号Ｓs を下記式（１）により求める減算手段と、
Ｓs ＝Ｓus−Ｓorg                （１）
該差信号Ｓs のうちその値が０または正の範囲については、該差信号Ｓs を非鮮鋭化した非鮮鋭化差信号Ｓs ′を求める非鮮鋭化差信号算出手段と、
下記式（２）で定義される補正済画像信号Ｓ′を生成する補正済画像信号生成手段とを備えていることを特徴とする画像表示装置。
【数１】
0003788645.tif 000004
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像表示方法および装置に関し、詳細には、画像表示装置の表示面によって生じる鮮鋭度低下の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
医療分野を始めとする種々の分野において、ＣＲＴやＬＣＤ等の画像表示装置に、所望とする画像を表す画像信号を入力し、その画像を表示面に表示して観察読影に供することが一般的に行なわれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところでこの表示面は例えばＣＲＴディスプレイの場合、図３（１）に示すように、ガラス等からなるフェースプレートの内面側に蛍光体、外面側にＡＲ（アンチ・リフレクト）コート等が施された構成であり、観察読影者は蛍光体から発光された蛍光をフェースプレートおよびＡＲコートを通して観察することとなる。
【０００４】
しかし表示面では蛍光体層での発光光の散乱、フェースプレート内での発光光の散乱などのため、図３（２）の正面図に示すように、本来の画像信号Ｓorg が表す画像よりも表示範囲が広がってぼやけた画像として視認される。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、画像表示装置の表示面で生じる散乱成分が表示画像に与える影響を抑制して、画像が表示面でぼけるのを極力防止した画像表示方法および装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の画像表示方法および第１の画像表示装置は、sin 波や矩形波等の予め設定された所定の画像信号を入力して画像表示装置固有の散乱成分を求め、この散乱成分を打ち消すように画像信号を補正して入力することを特徴とする。
【０００７】
すなわち本発第１の画像表示方法および第１の画像表示装置は、画像表示装置に予め設定された画像信号（例えば、sin 波や矩形波等を表す信号）を入力して該画像信号が表す画像を表示したときの、該画像表示装置の表示面による散乱成分を求め、
前記画像表示装置に表示しようとする所望の画像を表す画像信号から、前記散乱成分を除去した補正済画像信号を生成し、
前記画像表示装置に前記補正済画像信号を入力することにより、前記所望とする画像を表示することを特徴とするものである。
【０００８】
ここで上記表示面とは、例えば図３（１）に示すように、蛍光体層、フェースプレート、ＡＲ（アンチ・リフレクト）層等から構成される。
【０００９】
また前記補正済画像信号の生成は具体的には、前記散乱成分として前記表示面における散乱分布関数を求め、前記散乱分布関数の逆関数を求め、前記所望の画像を表す画像信号をフーリエ変換し、該フーリエ変換して得られた信号に対して前記散乱分布関数の逆関数を乗じ、該散乱分布関数の逆関数を乗じて得られた信号を逆フーリエ変換することにより行なえばよい。
【００１０】
本発明の第１の画像表示装置は、表示しようとする所望の画像を表す画像信号を入力することにより、該画像信号が表す画像を表示する画像表示装置において、
前記所望の画像を表す画像信号から、画像表示装置の表示面による予め求められた前記散乱成分を除去した補正済画像信号を生成する補正済画像信号生成手段を備えていることを特徴とするものである。
【００１１】
ここで前記補正済画像信号生成手段は具体的には、前記散乱成分としての表示面における散乱分布関数についての逆関数を記憶してなる記憶手段と、前記所望の画像を表す画像信号をフーリエ変換するフーリエ変換手段と、
前記フーリエ変換手段によりフーリエ変換して得られた信号に対して前記散乱分布関数の逆関数を乗じる乗算手段と、
前記乗算手段により前記散乱分布関数の逆関数が乗じられた信号を逆フーリエ変換する逆フーリエ変換手段とを備えてなる構成とすればよい。
【００１２】
本発明の第２の画像表示方法および第２の画像表示装置は、表示しようとする所望の画像を表す画像信号に基づいて、画像表示装置固有の散乱成分を打ち消すように画像信号を補正することを特徴とする。
【００１３】
すなわち本発明の第２の画像表示方法は、画像表示装置に表示しようとする所望の画像を表す画像信号Ｓorg の非鮮鋭マスク信号Ｓusを求め、
前記非鮮鋭マスク信号Ｓusと前記画像信号Ｓorg との差信号Ｓs を下記式（１）により求め、
Ｓs ＝Ｓus−Ｓorg                   （１）
該差信号Ｓs のうちその値が０または正の範囲については、該差信号Ｓs を非鮮鋭化した非鮮鋭化差信号Ｓs ′を求め、
下記式（２）で定義される補正済画像信号Ｓ′を生成し、
【００１４】
【数１】
0003788645.tif 000002
【００１５】
前記画像表示装置に前記補正済画像信号Ｓ′を入力することにより、前記所望とする画像を表示することを特徴とするものである。
【００１６】
また本発明の第２の画像表示装置は、画像表示装置に表示しようとする所望の画像を表す画像信号Ｓorg の非鮮鋭マスク信号Ｓusを求める非鮮鋭マスク信号算出手段と、
前記非鮮鋭マスク信号Ｓusと前記画像信号Ｓorg との差信号Ｓs を上記式（１）により求める減算手段と、
該差信号Ｓs のうちその値が０または正の範囲については、該差信号Ｓs を非鮮鋭化した非鮮鋭化差信号Ｓs ′を求める非鮮鋭化差信号算出手段と、
上記式（２）で定義される補正済画像信号Ｓ′を生成する補正済画像信号生成手段とを備えていることを特徴とするものである。
【００１７】
なお上記本発明の第２の画像表示方法および第２の画像表示装置における画像信号Ｓorg は、信号値が大きくなるにしたがって輝度が高くなる輝度信号を意味する。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の画像表示方法および装置によれば、表示面で生じる散乱の成分を画像信号から予め差し引くことにより、表示しようとする画像の鮮鋭度が本来の画像よりも高いものとなるが、この信号を画像表示装置に入力すれば、表示面において散乱成分が上乗せされるため、表示面を通過して視認される画像は、略本来の画像の鮮鋭度を確保することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の画像表示装置の具体的な実施の形態について、図面を用いて説明する。図１は本発明の第１の画像表示装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【００２０】
図示の画像表示装置は、観察対象である患者の診断用画像を表す画像信号を入力することにより、この画像信号が表す画像を表示部20に表示する画像表示装置であって、診断用画像を表す画像信号（輝度信号）Ｓorg から、予め求められた、表示部20の表示面による散乱成分を除去した補正済画像信号Ｓ′を生成する補正済画像信号生成手段10を備えた構成である。
【００２１】
ここで本実施例においては、表示面は図３に示すように蛍光体層、フェースプレートおよびＡＲ層からなる構成である。
【００２２】
また補正済画像信号生成手段10は詳しくは、前記予め求められた表示面による散乱成分である散乱分布関数（伝達関数ＭＴＦ）の逆関数を記憶してなる記憶手段12と、診断用画像を表す画像信号Ｓorg をフーリエ変換して周波数領域の信号とするフーリエ変換手段11と、フーリエ変換手段11によりフーリエ変換して得られた信号に対して記憶手段12に記憶された散乱分布関数の逆関数を乗じる乗算手段13と、乗算手段13により散乱分布関数の逆関数が乗じられた信号を逆フーリエ変換する逆フーリエ変換手段14とを備えた構成である。
【００２３】
なお記憶手段12に記憶された散乱分布関数の逆関数の求め方について図２を用いて以下に説明する。
【００２４】
まず本実施形態の画像表示装置100 の表示部20に直接、図２（１）に示す信号を入力したときの表示部20の表示面におけるレスポンス特性の関数として伝達関数ＭＴＦ（Modulation Transfer Function）を求め、（同図（２））次いでこの伝達関数ＭＴＦの逆関数（１／ＭＴＦ＝ＭＴＦ-1）を求める（同図（３））。
【００２５】
次に本実施形態の画像表示装置100 の作用について説明する。
【００２６】
まず診断用画像を表す画像信号Ｓorg が補正済画像信号生成手段10のフーリエ変換手段11に入力され、フーリエ変換手段11は入力された画像信号Ｓorg をフーリエ変換して周波数領域の信号Ｓとする。
【００２７】
変換された信号Ｓは乗算手段13に入力され、一方、記憶手段12に記憶された伝達関数ＭＴＦの逆関数ＭＴＦ-1が乗算手段13に入力される。乗算手段13は入力された周波数領域で表現された信号Ｓと伝達関数ＭＴＦの逆関数ＭＴＦ-1とを互いに乗じてその積を逆フーリエ変換手段14に入力する。
【００２８】
逆フーリエ変換手段14は入力された、周波数領域で表現された積Ｓ・ＭＴＦ-1を逆フーリエ変換する。以上の作用により、画像信号Ｓorg は、表示部20の表示面におけるレスポンスの低下分を予め補正された画像信号、すなわち表示面による散乱成分が予め除去された補正済画像信号Ｓ′とされる。
【００２９】
そしてこのように散乱成分が除去された補正済画像信号Ｓ′は表示部20に入力され、表示部20は入力された補正済画像信号Ｓ′に応じた画像をその表示面に表示する。このとき表示される画像は補正済画像信号Ｓ′に応じた画像であるから、画像表示装置100 に入力された画像信号Ｓorg が表す画像とは異なるが、表示部20の表示面を通過する際に、補正済画像信号Ｓ′が表す画像には散乱成分が重畳するため、元の画像信号Ｓorg が表す画像をボケの少ない画像としてそのまま再現することができる。
【００３０】
つまり、表示面の散乱で輝度が増す成分を、ボケ画像と原画像の差分から予測し、この成分を差し引いたデータを表示するということである。
【００３１】
なお、本実施形態の画像表示装置では、表示面による散乱は一定と考え、散乱分布関数の逆関数も一定として記憶手段12に記憶せしめた構成としたが、表示面による散乱が経時的に変化する等と考えた場合には、画像を表示しようとする都度、この散乱分布関数の逆関数を求める構成としてもよい。
【００３２】
図４は本発明の第２の画像表示装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【００３３】
図示の画像表示装置 100′は、観察対象である患者の診断用画像を表す画像信号を入力することにより、この画像信号が表す画像を表示部20に表示する画像表示装置であって、表示部に表示しようとする所望の画像を表す画像信号Ｓorg の非鮮鋭マスク信号Ｓusを求める非鮮鋭マスク信号算出手段15と、この非鮮鋭マスク信号算出手段15により算出された非鮮鋭マスク信号Ｓusから画像信号Ｓorg を減してその差信号Ｓs （式（１））を求める減算手段16と、この差信号Ｓs の正負を判定する正負判定手段17と、この正負判定手段17による判定がＳs ≧０の場合において差信号Ｓs に対して非鮮鋭化処理を施して非鮮鋭化差信号Ｓs ′を求める非鮮鋭化差信号算出手段（以下、非鮮鋭化手段という）18と、所定の強調係数ａが記憶された記憶手段19と、非鮮鋭化差信号Ｓs ′と強調係数ａとを乗算してその積ａ・Ｓs ′を求める乗算手段13と、正負判定手段17による判定がＳs ≧０の場合は原画像信号Ｓorg と乗算手段13からの出力ａ・Ｓs ′との差を補正済画像信号Ｓ′とし、Ｓs ＜０の場合は原画像信号Ｓorg を補正済画像信号Ｓ′として出力する補正済画像信号生成手段10′と、入力された画像信号に基づく画像を表示する表示部20とを備えた構成である。
【００３４】
ここで、非鮮鋭マスク信号算出手段15による非鮮鋭マスク信号Ｓusは、画像を表す２次元配列の、画像信号が定義された画素マトリックスについて、例えば縦５画素×横５画素の画素マトリックスの画像信号の加算平均値として算出することができる。非鮮鋭化差信号算出手段18による非鮮鋭化差信号Ｓs ′も同様の処理により求めることができる。
【００３５】
記憶手段19に記憶された強調係数ａは、表示部20により生じる散乱成分を求め、この散乱成分を打ち消すような値として予め実験的に求めておいて記憶されたものであり、固定値としてもよいし、可変値として観察読影者が調整できるようにしてもよい。
【００３６】
次に本実施形態の画像表示装置 100′の作用について図４および図５を用いて説明する。図５は、本実施形態の画像表示装置の作用を説明するための図であり、（１）は入力される画像信号（輝度値）Ｓorg を表し、（２）は表示部20において重畳する散乱成分を示すものであり、（３）〜（８）は本実施形態の画像表示装置 100′の画像信号Ｓorg に対する作用によって画像信号が変化する様子を示すものである。
【００３７】
まず診断用画像を表す画像信号Ｓorg （例えば図５（１）に示すもの）が非鮮鋭マスク信号算出手段15、減算手段16、補正済画像信号生成手段10′にそれぞれ入力される。
【００３８】
非鮮鋭マスク信号算出手段15は入力された画像信号Ｓorg の非鮮鋭マスク信号Ｓus（同図（３）参照）を求め、これを減算手段16に入力する。減算手段16は入力された非鮮鋭マスク信号Ｓusから、既に入力されている画像信号Ｓorg を減算してその差信号Ｓs （式（１））を正負判定手段17に入力する。
【００３９】
正負判定手段17は、入力された差信号Ｓs の正負を判定し、この結果を補正済画像信号生成手段10′および非鮮鋭化手段18に入力する。ここで正負判定手段17の判定結果がＳs ≧０の場合とＳs ＜０の場合とに分けて説明する。
【００４０】
判定結果がＳs ＜０の場合は、補正済画像信号生成手段10′は入力されている原画像信号Ｓorg を補正済画像信号Ｓ′として選択し（同図（５）〜（８））、Ｓs ≧０の場合は原画像信号Ｓorg と乗算手段13から入力される信号ａ・Ｓs ′との差（Ｓorg −ａ・Ｓs ′）を求めてこれを補正済画像信号Ｓ′として選択する（同図（８））。
【００４１】
ここでＳs ＜０の場合において乗算手段13から入力される信号ａ・Ｓs ′は、正負判定手段17から判定結果が入力された非鮮鋭化手段18が、入力された差信号Ｓs に対して非鮮鋭化処理（関数ｆによる処理）を施し（同図（６））、乗算手段13が記憶手段19に記憶された強調係数ａと乗算する（同図（７））ことによって求められる。
【００４２】
そしてこのようにして補正済画像信号生成手段10′が選択した補正済画像信号Ｓ′が表示部20に入力される。表示部20は入力された補正済画像信号Ｓ′に応じた画像をその表示面に表示する。このとき表示される画像は補正済画像信号Ｓ′（図５（７））に応じた画像であるから、画像表示装置100 に入力された画像信号Ｓorg （同図（１））が表す画像とは異なるが、表示部20を通過する際に、補正済画像信号Ｓ′が表す画像（図５（７））には散乱成分（同図（２））が重畳するため、元の画像信号Ｓorg が表す画像をボケの少ない画像としてそのまま再現することができる（同図（８））。
【００４３】
なお、非鮮鋭化手段18により差信号Ｓs に対して非鮮鋭化処理を施すのは、非鮮鋭処理を施さないままで散乱成分（Ｓorg ）から減算するとエッジ部において偽画像を生じやすくなるからである。
【００４４】
また本実施形態の画像表示装置 100′は図１に示した画像表示装置 100と異なり、計算処理に時間の係るフーリエ変換および逆フーリエ変換を行なわないため、処理時間の短縮化ができるという点で有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の画像表示装置の一実施形態の構成を示すブロック図
【図２】（１）〜（３）伝達関数ＭＴＦ（散乱分布関数）の逆関数ＭＴＦ-1の求め方の説明のための図、（４）散乱分布関数の逆関数による補正作用を示す図
【図３】表示面における散乱成分の発生作用を説明する図
【図４】本発明の第２の画像表示装置の一実施形態の構成を示すブロック図
【図５】図４に示した画像表示装置の作用を示す図
【符号の説明】
10    補正済画像信号生成手段
11    フーリエ変換手段
12    記憶手段
13    乗算手段
14    逆フーリエ変換手段
20    表示部
100   画像表示装置
【図１】
0003788645.tif 000005
【図２】
0003788645.tif 000006
【図３】
0003788645.tif 000007
【図４】
0003788645.tif 000008
【図５】
0003788645.tif 000009