用于优化子图像视图的实时图像处理的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种图像处理器、一种图像处理方法、一种图像处理系统、一种计算机 程序元件和一种计算机可读介质。
【背景技术】
[0002] 如今，当在标准化光盒上观看时，理想的X射线观看台预期以可与X射线胶片相比 的方式呈现数字图像数据。然而，该范例只能利用昂贵的高分辨率监视器实现。
【发明内容】
[0003] 因此，可能存在对于不同设备的需求。
[0004] 本发明的目的通过独立权利要求的主题解决，其中另外的实施例结合到从属权利 要求中。
[0005] 应当指出的是，以下描述的本发明的方面同样适用于所述图像处理方法、图像处 理系统、计算机程序元件和计算机可读介质。
[0006] 依照本发明的一个方面，提供了一种图像处理器。该处理器包括： 输入单元，其用于接收规定全局图像的子图像的子图像信息；该子图像信息包括平移 (pan)信息和/或缩放比例； 抑制器，其被配置成仅仅在子图像中抑制低于预定义或动态下限频带的空间频率分量 (或频带)，从而产生空间频率修改的子图像； 输出单元，其适于输出规定缩放比例下的频率修改的子图像以供显示，图像处理器从 而提供在全局图像的与平移信息相应的图像部分处放大全局图像。换言之，当在屏幕上显 示时，修改的图像显示全局图像在如子图像信息所规定的位置处的部分。然后，当在屏幕上 观看时，修改的子图像按比例调节到规定的缩放比例。依照一个实施例，缩放比例依照可用 屏幕的显示尺寸自动地设定。
[0007] 尽管不支持DICOM标准，但是所述设备允许使用低分辨率屏幕观看例如甚至高像 素 X射线图像，并且用户仍然能够分辨局部图像细节。该设备的空间频率抑制器抑制只会 将大尺度图像结构造成的梯度添加至图像的低频（以整个图像平面上的每_ "线对"或者 每mm "循环"测量）分量。
[0008] 在一个实施例中，遵循拉普拉斯分解将图像分裂成若干频带图像，每个频带图像 只有对应频带内的空间频率。在该图像金字塔内，具有增大的指标号的频带代表越来越大 的结构。如果不是完整(全局）图像要显示，而是只有所述完整图像的规定的空间子图像要 显示，那么减少或者抑制一些较高频带，即仅仅那些低于低频极限的空间频率(频带)。如果 全局图像例如为3000像素宽，并且缩放和平移调节仅仅选择全局图像的300像素宽空间段 作为子图像，那么图像中将不存在来自较低频带的显著贡献，因此不损失显著的"局部"细 节，并且剩余的较高频率可被观看者更好地分辨，因为来自大尺度结构的梯度被移除或抑 制。因此，子图像和频率修改的子图像二者都是全局图像的空间段，但是在频率修改的子图 像中，与未处理的子图像的空间频谱相比，低空间频率被抑制。这甚至在使用低成本监视器 /屏幕时读取诊断工作站的大X射线图像时实现了改进的工作流程。
[0009] 本文使用的抑制被理解为包括其中频带完全被消除(抑制因子=0)的情况。当对 应抑制因子/权重小于1时，发生适当的抑制。当因子为1时，不发生抑制。
[0010] 平移信息规定子图像在全局图像中位于何处。因此，规定的子图像是全局图像平 面的空间子区域或部分。对于矩形子图像而言，这将包括例如全局图像的左上角和以像素 为单位的矩形长度和宽度。然而，也可以设想要求不同平移规定的其他子图像形状。缩放 信息规定频率修改的子图像在屏幕上显示的比例。缩放信息或比例因子可以与平移信息同 时接收，或者在频率修改的子图像准备在屏幕上输出时的稍后阶段接收。缩放信息与监视 器的矩阵尺寸有关。缩放信息或者通过用户例如利用指针工具在第二用户动作(不同于用 于限定子图像尺寸的指针工具用户动作）中标定要在其中显示图像的屏幕上窗口而直接由 用户限定。在另一个实施例中，缩放信息根据先前(用户）选择的缩放因子通过将显示监视 器的输出窗口（其中要显示缩放的图像）的矩阵尺寸除以该缩放因子而导出。在该实施例 中，无需关于缩放因子的第二指针工具动作。
[0011] 依照一个实施例，输入单元包括响应用户操作的输入装置，尤其是诸如计算机鼠 标之类的指针工具的图形用户界面。子图像信息在用户操作指针工具时，例如通过点击和 拖曳动作而被接收。
[0012] 依照一个实施例，频率修改的子图像由抑制器在输入单元接收到子图像信息时产 生。换言之，用于获得修改的图像的计算可以实时地完成，即在用户请求这样做时完成。实 时用户体验可以部分地实现，因为用于抑制动作的计算限于规定的子图像区块中的图像信 肩、。
[0013] 依照一个实施例，处理器被配置成在输入单元接收到更新的子图像信息时产生更 新的频率修改的子图像。图像处理器由此能够在输入单元处接收更新的子图像序列的同时 输出更新的频率修改的子图像序列。换言之，所述设备的实时计算能力允许在用户请求在 不同子图像限定的不同图像部分处放大全局图像时更新修改的图像。
[0014] 依照一个实施例，所述设备进一步包括被配置成控制屏幕的图像生成器，该屏幕 在这样受控时在屏幕上与全局图像一起或者代替全局图像显示频率修改的子图像。
[0015] 依照一个实施例，处理器被配置成产生子图像与频率修改的子图像之间的差值图 像，图像生成器被配置成控制屏幕以便与频率修改的图像一起显示该差值图像，该差值图 像只有抑制的空间频率。因此，与修改的子图像一起，也存在可选地示出的控制图像。该控 制图像可以在任何尺寸下或者作为当前显示的修改的图像或者优选地作为小"印记图像" 显示，以便向用户提供在当前观看的较大的空间频率修改的图像中未示出的补充信息。
[0016] 依照一个实施例，低频极限指示全局图像的拉普拉斯图像金字塔分解中的频带。 在其他实施例中，可以使用傅立叶分解或小波分解。高通和低通滤波器(组）的组合可以用 于实现所述分解或分析。该分解可以在准备步骤中在调用全局图像时，但是在用户规定子 图像之前提前进行一次，并且一旦用户装载新的全局图像，才被更新。当从一幅子图像改变 为另一幅子图像时，该处理顺序又进一步增强了用户的实时体验。然而，在另一个实施例 中，一旦用户规定了子图像信息，就进行所述分解。在这里，应当理解的是，对于当前的目的 而言，任何空间频率分析都可以用来获得各种不同的空间频带，这些频带然后可以以上升 或下降的顺序布置在层级中。
[0017] 依照一个实施例，频率阈值或者低频极限是动态的，因为它随着接收的信息中规 定的子图像的尺寸和实施例而变化。更特别地，子图像尺寸越小，低频极限越高。因此，与 在相对较大的子图像中相比，在相对较小的子图像中，更多的频带受抑制，低频极限随着子 图像接近全局图像而接近零，因此在该极限情况下没有频带受抑制并且子图像与全局图像 相同。
[0018] 依照一个实施例，动态地适应性调节抑制量以便随着频带而变化。更特别地，任何 给定频带低于低频极限越多，抑制量越高。换言之，所述设备提供了自适应地调节哪些频率 要被抑制的功能，频率相对于在其之下要发生抑制的下限频率越低，抑制越明显。在一个实 施例中，所述设备也可以被调节成使得存在特定截止频率，低于该特定截止频率的频带将 被截断，而不管这些频带低于下限频率有多少。
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