基于DICOM曲线校准显示器的Gamma曲线的方法及装置与流程

本发明涉及显示器技术领域，特别是涉及一种基于dicom曲线校准显示器的gamma曲线的方法及装置。

背景技术：

医用显示器及医疗行业所用的高清晰高亮度显示器，应用于各种数字影像设备如dr、cr、多排ct、3d图像。研究表明人类的眼睛对于不同亮度的分辨能力有着较明显的差异，传统的大量实验统计，规范出了一条国际性标准的灰阶亮度曲线，也就是被称之为标准dicom曲线。通过将视觉对亮度的响应变化引入到专业医用显示器的图像显示中，提高了医生对医学影像中病灶的诊断能力。一般专业的医用显示器必须支持dicompart14的标准，也就是说必须具备调整gamma曲线的能力，使其和dicom标准相吻合，从而保证影像的显示质量。

对于传统的标准灰阶显示输出的检验校正，医用专业显示器一般通过专业人员手动校正或内置校正计自动较正。其中，手动校正对人员的技术要求较高，而且校正的结果人为因素较多，准确性较差；而内置校正计自动校正主要通过显示r、g、b、w四种画面，用色彩分析仪读取这四个画面的色坐标，然后进行一次计算来得到目标值，这样校准得到的dicom曲线非常粗糙，不能精确校准显示器。

技术实现要素：

鉴于上述状况，有必要针对现有技术中显示器的gamma曲线不能精确校准问题，提供一种基于dicom曲线校准显示器的gamma曲线的方法。

一种基于dicom曲线校准显示器的gamma曲线的方法，包括，

对显示器每间隔m级的灰阶画面下的r、g、b参数进行校正，所述r、g、b参数校正的步骤包括：

获取传感器读取的显示器中显示的当前灰阶画面的x、y、y值，所述x、y值为色温坐标值，所述y值为亮度值；

计算所述当前灰阶画面的x、y、y值分别与目标x、y、y值的差值，并判断所述差值是否均小于或等于对应的阈值，所述目标x、y值为预设色温下标准的色温值，所述目标y值为dicom标准曲线上当前灰阶对应的亮度值；

若否，根据所述差值计算r、g、b参数增量，并根据所述r、g、b参数增量校正所述显示器的r、g、b参数，并返回步骤：获取传感器读取的显示器中显示的当前灰阶画面的x、y、y值。

上述方法，其中，所述对显示器每间隔m级的灰阶画面下的r、g、b参数进行校正的步骤之前还包括：

驱动显示器依序显示每间隔m级的灰阶画面，以使传感器依序读取所述显示器中显示的每个灰阶画面的x、y、y值。

上述方法，其中，所述根据所述差值计算r、g、b参数增量，并根据所述r、g、b参数增量校正所述显示器的r、g、b参数的步骤包括：

根据所述当前灰阶画面的x值与所述目标x值的差值计算所述r参数增量，并根据所述r参数增量校正所述显示器的r参数；

根据所述当前灰阶画面的y值与所述目标y值的差值计算所述b参数增量，并根据所述b参数增量校正所述显示器的b参数；

根据所述当前灰阶画面的y值与所述目标y值的差值计算所述g参数增量,并根据所述g参数增量校正所述显示器的g参数。

上述方法，其中，所述预设色温为9300k，所述目标x、y值分别为0.285，0.293。

上述方法，其中，其特征在于，m为0或1。

本发明实施例还提供了一种基于dicom曲线校准显示器的gamma曲线的装置，用于对显示器每间隔m级的灰阶画面下的r、g、b参数进行校正，包括：

获取模块，用于获取传感器读取的显示器中显示的当前灰阶画面的x、y、y值，所述x、y值为色温坐标值，所述y值为亮度值；

计算模块，用于计算所述当前灰阶画面的x、y、y值分别与目标x、y、y值的差值，所述目标x、y值为预设色温下标准的色温值，所述目标y值为dicom标准曲线上当前灰阶对应的亮度值；

判断模块，用于判断所述差值是否均小于或等于对应的阈值；

校正模块，用于当所述差值至少有一个不小于或等于对应的阈值时，根据所述差值计算r、g、b参数增量，并根据所述r、g、b参数增量校正所述显示器的r、g、b参数，并获取传感器读取的显示器中显示的当前灰阶画面的x、y、y值。

上述装置还包括：

驱动模块，用于驱动显示器依序显示每间隔m级的灰阶画面，以使传感器依序读取所述显示器中显示的每个灰阶画面的x、y、y值。

上述装置，其中，所述校正模块具体用于：

根据所述当前灰阶画面的x值与所述目标x值的差值计算所述r参数增量，并根据所述r参数增量校正所述显示器的r参数；

根据所述当前灰阶画面的y值与所述目标y值的差值计算所述b参数增量，并根据所述b参数增量校正所述显示器的b参数；

根据所述当前灰阶画面的y值与所述目标y值的差值计算所述g参数增量,并根据所述g参数增量校正所述显示器的g参数。

上述装置，其中，所述预设色温为9300k，所述目标x、y值分别为0.285，0.293。

上述装置，其中，m为0或1。

本发明实施例通过对显示器显示的等间隔的灰阶画面进行r、g、b参数校正和校正确认，使显示器的显示器校准后的gamma曲线相对于dicom曲线在一定的误差范围内，达到精确校准的目的。即，对当前灰阶画面的r、g、b进行一次参数校正后，需判断的传感器再次检测的当前灰阶画面的x、y、y值与对应的标准x、y、y值的差值是否均小于或等于对应的阈值，若否，则再次对当前灰阶画面的r、g、b参数进行校正直到当前灰阶画面的x、y、y值与对应的标准x、y、y值的差值是否均小于或等于对应的阈值。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的基于dicom曲线校准显示器的gamma曲线的方法流程图；

图2为本发明第二实施例提供的基于dicom曲线校准显示器的gamma曲线的方法流程图；

图3为本发明第三实施例提供的基于dicom曲线校准显示器的gamma曲线的装置的结构框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

请参阅图1，为本发明第一实施例中的基于dicom曲线校准显示器的gamma曲线的方法，包括，对显示器每间隔m级的灰阶画面下的r、g、b参数进行校正，所述r、g、b参数校正的步骤包括：

步骤s11，获取传感器读取的显示器中显示的当前灰阶画面的x、y、y值，所述x、y值为色温坐标值，所述y值为亮度值。

上述步骤中所述显示器为医疗设备中所用到的显示器，在该显示器的屏幕前设置有传感器，用于检测屏幕画面的色温坐标x，y和亮度y，该传感器可以采用rgb传感器。

因为医疗显示器需要满足dicompart14的标准，这个标准指定了0～4000cd/m²亮度范围内人眼能分辨的所有亮度间隔(jnd)，每个亮度间隔对应一个灰阶级。理想的情况是要求显示器的每个灰阶画面的亮度要和dicompart14标准曲线上对应灰阶的亮度一致，实际操作时，仅需要将显示器的灰阶亮度曲线(gamma曲线)控制在一定的误差范围内即可。而且每个灰阶画面的色温需要保持一致，例如，预设色温是9300k，那么所述有灰阶画面的标准色温坐标均为x＝0.285，y＝0.293。灰阶的级数对应显示器的亮度的层级数，例如，色深为8bit显示器，共有256个亮度的层级，对应256个灰阶画面，即0级、1级……255级灰阶画面。对显示器每间隔m级的灰阶画面进行r、g、b参数校正，m的取值根据校准的速度和精确度要求确定，其取值范围为0～n，n为显示器的灰阶画面的总数。本实施例中m为0，即色深为8bit显示器，从0级灰阶至255级灰阶画面，对每一级灰阶画面下的显示器r、g、b参数进行校正，使显示器的gamma曲线相逼近标准的dicom曲线。

当然，本发明的另一实施例中，m也可以为1，即每间隔1个灰阶级进行一次参数校正，即0级、2级、4级……254级。对于色位深度值较高的显示器来说，每间隔1个灰阶级进行一次参数校正既能保证gamma曲线校正的精确度，也能提高校正速度。

步骤s12，计算所述当前灰阶画面的x、y、y值分别与目标x、y、y值的差值，并判断所述差值是否均小于或等于对应的阈值，若否执行步骤s13，若是执行步骤s14。所述目标x、y值为预设色温下标准的色温值，所述目标y值为dicom标准曲线上当前灰阶对应的亮度值。

步骤s13，根据所述差值计算r、g、b参数增量，并根据所述r、g、b参数增量校正所述显示器的r、g、b参数，并返回步骤s11。

影响显示器画面的色温和亮度的主要有r、g、b三个参数，改变显示器的r、g、b参数会影响屏幕显示画面的x，y，y值。通过传感器检测各个灰阶画面的x、y、y值与对应的标准x、y、y值的差值，并根据三个差值计算得到r、g、b参数增量。根据计算得到的各个灰阶画面下的r、g、b参数增量校正显示器的r、g、b参数，以使显示器的gamma曲线相对于标准的dicom曲线而言，在一定的误差范围内。

由于灰阶与亮度一般不为线性关系，每一级灰阶画面不能经过一次校正达到标准要求，所以每一个灰阶画面，显示器可能需要经过多次的参数校正。每次校正r、g、b参数后，显示器的当前灰阶画面的x、y、y值相应的改变，直到当前灰阶画面的x、y、y值与目标x、y、y值的差值小于或等于对应阈值时完成当前灰阶画面的参数校正，并进入下一灰阶画面的校正。

步骤s14，结束当前灰阶画面的r、g、b参数校正。当前画面的r、g、b参数校正完后可进行下一灰阶画面的r、g、b参数校正。

本实施例中，对显示器显示的等间隔的灰阶画面进行r、g、b参数校正和校正确认。即，对当前灰阶画面的r、g、b进行一次参数校正后，需判断的传感器再次检测的当前灰阶画面的x、y、y值与对应的标准x、y、y值的差值是否均小于或等于对应的阈值，若否，则再次对当前灰阶画面的r、g、b参数进行校正直到当前灰阶画面的x、y、y值与对应的标准x、y、y值的差值均小于或等于对应的阈值。本实施例通过循环校正、检测的方式校正显示器的r、g、b参数，使显示器的gamma曲线在一定的误差范围内，达到精确校准的目的。

请参阅图2，为本发明第二实施例中的基于dicom曲线校准显示器的gamma曲线的方法，包括步骤s21～s25。

步骤s21，驱动显示器显示第i级灰阶画面，以使传感器读取所述显示器中显示的第i级灰阶画面的x、y、y值，i初始值为0。所述x、y值为色温坐标值，所述y值为亮度值。

步骤s22，获取第i级灰阶画面的x、y、y值。

本实施例中的基于dicom曲线校准显示器的gamma曲线的方法应用于终端中，所述终端与所述显示器及传感器连接。终端例如为电脑、平板等，用于驱动屏幕，显示各个灰阶画面并获取传感器检测的信号。

步骤s23，计算所述第i级灰阶画面x、y、y值与目标x、y、y值的差值，并判断所述差值是否均小于或等于对应的阈值，若否执行步骤s24，若是执行步骤s25。所述目标x、y值为预设色温下标准的色温值，所述目标y值为dicom标准曲线上第i级灰阶对应的亮度值。

步骤s24，根据所述差值计算r、g、b参数增量，并根据所述r、g、b参数增量校正所述显示器的r、g、b参数，并返回步骤s21。

r参数主要影响色温中x值，在当前灰阶画面下增加△r，得到显示器的r参数改变后与改变前x的差值为△x，以此获得当前灰阶画面下显示器r参数与当前灰阶画面的色温x值的变化关系。g参数主要影响亮度y值，在当前灰阶画面下增加△g，得到显示器的g参数改变后与改变前y的差值为△y，以此获得当前灰阶画面下显示器g参数与当前灰阶画面的亮度y值的变化关系。b参数主要影响色温中y值，在当前灰阶画面下增加△b，得到显示器的b参数改变后与改变前y的差值△y，以此获得当前灰阶画面下显示器b参数与当前灰阶画面的色温y值的变化关系。

上述步骤中，根据所述第i级灰阶画面的x值与所述目标x值的差值计算所述r参数增量，并根据所述r参数增量修正所述显示器的r参数。由于参数r的增量和色温值x的变化呈一定的关系，当确定了第i级灰阶画面的x值与所述目标x值的差值，即可确定r参数增量。

根据所述第i级灰阶画面的y值与所述目标y值的差值计算所述b参数增量，根据所述b参数增量修正所述显示器的b参数。由于参数b的增量和色温值y的变化呈一定的关系，当确定了第i级灰阶画面的y与所述目标y值的差值，即可确定b参数增量。

根据所述第i级灰阶画面的y与所述目标y值的差值计算所述g参数增量，并根据所述g参数增量修正所述显示器的g参数。由于，参数g的增量和色温值y的变化呈一定的关系，当确定了第i级灰阶画面的y值与所述目标y值的差值，即可确定g参数增量。

根据r、g、b参数增量校正显示器的r、g、b参数时，若计算得到的r、g、b参数增量为正值，则显示器的r、g、b参数相应的增加该增量；若为负值，r、g、b参数相应的减小该增量。

步骤s25，i是否等于n，若是执行步骤s26，否则执行步骤s27，其中，n为显示器的灰阶画面的总数。

步骤s26，级数i加1后返回步骤s11。

显示器的r、g、b参数校正过程中，驱动显示器显示的灰阶画面的间隔级数根据显示器的色深，以及校准的速度和精确度要求确定。本实施例中，级数i加1，即对显示器连续级数的灰阶画面下的r、g、b参数进行校正。可以理解，本发明的其他实施例中，i也可以加2，即对显示器每间隔1级的灰阶画面下的r、g、b参数进行校正。

步骤s27，结束校准。

本实施例通过驱动显示器依序显示各个灰阶画面，并依序对每个灰阶画面的r、g、b参数进行校正，使显示器的dicom曲线在一定的误差范围内，达到精确校准的目的。

请参阅图3，为本发明第三实施例中的基于dicom曲线校准显示器的gamma曲线的装置，用于对显示器每间隔m级的灰阶画面下的r、g、b参数进行校正，包括获取模块10、计算模块20、判断模块30和校正模块40。

所述获取模块10用于获取传感器读取的显示器中显示的当前灰阶画面的x、y、y值，所述x、y值为色温坐标值，所述y值为亮度值。

进一步的，还包括：

驱动模块，用于驱动显示器依序显示每间隔m级的灰阶画面，以使传感器依序读取所述显示器中显示的每个灰阶画面的x、y、y值。

所述计算模块20用于计算所述当前灰阶画面的x、y、y值分别与目标x、y、y值的差值，所述目标x、y值为预设色温下标准的色温值，所述目标y值为dicom标准曲线上当前灰阶对应的亮度值。

进一步的，所述预设色温为9300k，所述目标x、y值分别为0.285，0.293。

所述判断模块30用于判断所述差值是否均小于或等于对应的阈值。

所述校正模块40用于当所述差值至少有一个不小于或等于对应的阈值时，根据所述差值计算r、g、b参数增量，并根据所述r、g、b参数增量校正所述显示器的r、g、b参数，并获取传感器读取的显示器中显示的当前灰阶画面的x、y、y值。

具体的，所述校正模块用于：

根据所述当前灰阶画面的x值与所述目标x值的差值计算所述r参数增量，并根据所述r参数增量校正所述显示器的r参数；

根据所述当前灰阶画面的y值与所述目标y值的差值计算所述b参数增量，并根据所述b参数增量校正所述显示器的b参数；

根据所述当前灰阶画面的y值与所述目标y值的差值计算所述g参数增量,并根据所述g参数增量校正所述显示器的g参数。

进一步的，m为1或2。

本实施例中，通过获取模块获取传感器读取的显示器中显示的当前灰阶画面的x、y、y值，并通过计算模块分别计算当前灰阶画面x、y、y值与目标x、y、y值的差值。通过判断模块判断当前灰阶画面x、y、y值与目标x、y、y值的差值是否均小于或等于对应的阈值，若否则对显示器的r、g、b值进行校正。校正后再次获取当前灰阶画面的x、y、y值，并判断当前灰阶画面x、y、y值与目标x、y、y值的差值是否均小于或等于对应的阈值，若否，则对显示器的r、g、b值再进行校正，直到当前灰阶画面x、y、y值与目标x、y、y值的差值均小于或等于对应的阈值时对下一灰阶画面进行校正。本实施例通过对显示器显示的各个灰阶画面下的r、g、b参数进行校正，使显示器的gamma曲线相对于标准dicom曲线在一定的误差范围内，达到精确校准的目的。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。