图像的对比度调整方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种图像的对比度调整方法及系统。根据所述方法，所述系统基于预设的伽马值，将所获取的图像信息各像素点的灰度值进行伽马变换，并将变换后的伽马灰度分布显示在显示区域中；基于获取自所述显示区域中的可调窗口所占区域，将所述图像信息中变换后的灰度值落入所述可调窗口的部分图像予以显示。本发明能够为操作员提供了能够灵活调整图像灰度的解决方案，由此解决了操作员无法针对不同病灶位置，为医生提供清晰图像的问题。
【专利说明】
图像的对比度调整方法及系统
技术领域
[0001] 本发明实施例设及图像数据处理技术，尤其设及一种图像的对比度调整方法及系 统。
【背景技术】
[0002] 利用射线/超声设备获取人体内部图像，是医生确定病灶、查看病情的常用手段之 一。为了能够清晰显示图像，与射线/超声设备相连的处理设备会对图像进行增强对比度的 处理。目前，为了提高射线/超声设备的利用率，操作人员需按照医生的要求，操作射线/超 声设备来对患者的不同部位进行拍照。处理设备按照统一的增强处理技术对所获取的图像 进行增强对比度处理。
[0003] 然而在实际应用中，拍照部位、人体脂肪、骨密度等对图像清晰度的影响各不相 同。运使得不同图像经统一增强处理技术处理后，仍可能无法清晰显示医生所想看到的病 灶图像，从而影响了医生的诊断。因此，为了满足医生的不同需求，需要对现有技术进行改 进。
【发明内容】
[0004] 本发明提供一种图像的对比度调整方法及系统，W解决处理设备无法灵活调整图 像对比度的问题。
[0005] 第一方面，本发明实施例提供了一种图像的对比度调整方法，包括:基于预设的伽 马值，将所获取的图像信息各像素点的灰度值进行伽马变换，并将变换后的伽马灰度分布 显示在显示区域中；基于获取自所述显示区域中的可调窗口所占区域，将所述图像信息中 变换后的灰度值落入所述可调窗口的部分图像予W显示。
[0006] 第二方面，本发明实施例还提供了一种图像的对比度调整系统，包括:伽马变换模 块，用于基于预设的伽马值，将所获取的图像信息各像素点的灰度值进行伽马变换，并将变 换后的伽马灰度分布显示在显示区域中；显示模块，用于基于获取自所述显示区域中的可 调窗口所占区域，将所述图像信息中变换后的灰度值落入所述可调窗口的部分图像予W显 /J、- 〇
[0007] 本发明通过图像的对比度调整方法及系统，通过为操作员提供调整窗宽和窗位、 伽马值等人机交互方式，为操作员提供了能够灵活调整图像灰度的解决方案，由此解决了 操作员无法针对不同病灶位置，为医生提供清晰图像的问题。
【附图说明】
[000引图1是本发明实施例一中的图像的对比度调整方法的流程图；
[0009] 图2是本发明实施例二中的图像的对比度调整方法中步骤S110操作的流程图；
[0010] 图3是本发明实施例Ξ中的图像的对比度调整系统的结构示意图；
[0011] 图4是本发明实施例Ξ中的图像的对比度调整系统中伽马变换模块的结构示意 图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可W理解的是，此处所描 述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便 于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
[oou]实施例一
[0014] 图1为本发明实施例一提供的图像的对比度调整方法的流程图，本实施例可适用 于为医生挺高灵活调整图像灰度的情况，该方法可W由与射线/超声设备线路连接、或通信 连接的处理设备来执行，其中，所述处理设备包括但不限于:计算机设备等。所述处理设备 中安装有调整系统。所述调整系统通过执行如下步骤来执行所述显示方法。
[0015] 步骤S110、基于预设的伽马值，将所获取的图像信息各像素点的灰度值进行伽马 变换，并将变换后的伽马灰度分布显示在显示区域中。
[0016] 在此，所述调整系统中预设有伽马变换函数：
其中，丫为预设的 伽马值，I为图像信息中像素点的灰度值，Imax为图像信息中的最大灰度值。
[0017] 所述伽马值可W为预设的固定值。所述调整系统按照预设的伽马值，将获取自射 线/超声设备的图像信息中的各像素的灰度逐个代入上述伽马变换函数，并得到变换后的 灰度值，将变换后的灰度值进行统计，得到伽马灰度分布，并将所述图像信息的伽马灰度分 布显示在预设的显示区域中。其中，所述显示区域可位于整个界面的下方区域。其中，所述 调整系统可按照直方图的形式将所得到的伽马灰度分布显示在显示区域中。其中，所述伽 马曲线的公式为
C代表图像信息中同一灰度值所对应的像素点数的最大 值，Imax是图像信息中各像素点的最大值灰度，i为图像信息中灰度变量，γ为预设的伽马 值。
[0018] 在一种优选方式中，所述伽马值还可W由操作员手动调整，为此，所述调整系统在 所述显示区域中还设有提示用户调整的伽马值的调整区间，基于用户操作获取对应的伽马 值，并将所获取的伽马值作为预设的伽马值。
[0019] 具体地，所述调整系统可W先按照预设的伽马值得到图像信息的伽马灰度分布及 伽马曲线，并W不同颜色、和/或重叠的显示在所述显示区域中。操作员利用鼠标/触屏在所 述显示区域的调整区域中调整预设的伽马值，则所述调整系统获取调整后的伽马值，并按 照所获取的伽马值重新对图像信息的各灰度值进行伽马变换，并更新所显示的伽马灰度分 布。
[0020] 在此，所述调整区域可W是位于所述显示区域的左侧/右侧边框处的滑动条插件， 所述调整系统按照预设的精度，预先设置所述调整区域的可调范围和伽马值区间的对应关 系，当操作员调整滑动条插件上的滑块时，所述调整系统按照预设的对应关系确定调整后 的伽马值，再按照上述伽马变换公式实时更新图像信息的变换后的伽马灰度分布。如此，能 便于操作员针对不同拍摄人体部位和人体的实际情况(如拍照体位、脂肪等）调整伽马值， 进而得到不同伽马灰度分布。
[0021] 在显示伽马灰度分布的同时，所述调整系统还可W将原始图像信息和经伽马变换 后的图像信息比对着显示在所述显示区域中。例如，所述调整系统将两幅图像信息并排显 示在所述显示区域上方的图像显示区域中。
[0022] 步骤S120、基于获取自所述显示区域中的可调窗口所占区域，将所述图像信息中 变换后的灰度值落入所述可调窗口的部分图像予W显示。
[0023] 在此，所述调整系统在得到伽马灰度分布时，获取伽马灰度分布所占用的灰度宽 度，并按照所获取的灰度宽度设置可调窗口，W所获取的灰度宽度为可调窗口的窗宽和窗 位，将伽马变换后的图像信息无省略的显示在图像显示区域中。
[0024] 所述调整系统还预设有两个用于调整所述可调窗口的窗宽和窗位的滑动条。操作 员可根据实际拍摄图像，调整该两个滑动条。所述调整系统根据运两个滑动条所确定的可 调窗口的窗宽和窗位，将小于所述可调窗口的伽马灰度值设为灰度最小值，将大于所述可 调窗口的伽马灰度值设为灰度最大值。接着，所述调整系统将所述图像信息中落入所述可 调窗口的部分图像W所述伽马灰度分布中的灰度值予W显示。
[0025] 例如，所述调整系统预设的所述灰度最小值为0,灰度最大值为255。所述调整系统 按照操作员所调整后的可调窗口的窗宽和窗位，保留经过伽马变换后的图像信息中像素点 在所述可调窗口的灰度值，并将变换后的图像信息中像素点的灰度值小于所述可调窗口的 均调整为0,将大于所述可调窗口的均调整为255,并将变换后的图像信息显示在图像显示 区域中。
[0026] 本实施例的技术方案，通过为操作员提供调整窗宽和窗位、伽马值等人机交互方 式，为操作员提供了能够灵活调整图像灰度的解决方案，由此解决了操作员无法针对不同 病灶位置，为医生提供清晰图像的问题。
[0027] 实施例二
[0028] 图2为本发明实施例二提供的图像的对比度调整方法中步骤S110操作的流程图。 与前述各实施例不同的是，为了减少图像信息各像素灰度值的伽马变换的计算量，所述步 骤 S110 包括：S11US112。
[0029] 在步骤Sill中，统计所获取的图像信息各像素点的原始灰度分布。
[0030] 在此，所述调整系统可采用灰度直方图的方式，将所统计的图像信息各像素点的 原始灰度分布显示在所述显示区域中，W供操作员后续对两灰度分布进行比对，同时，基于 所得到的原始灰度分布，执行步骤S112。
[0031] 在步骤S112中，基于预设的伽马值，将所统计的原始灰度分布中的各灰度值进行 伽马变换，并将变换后的伽马灰度分布显示在显示区域中。
[0032] 具体地，所述调整系统并非对图像信息中的每个像素点的灰度值进行伽马变换， 而是按照原始灰度分布所对应的灰度值进行伽马变换，并得到对应的伽马灰度分布。在此， 所述调整系统按照原始灰度分布所对应的灰度值进行伽马变换的方式与前述各实施例所 述的变换方式相同，在此不再详述。
[0033] 在一种优选方案中，所述步骤S112还包括:步骤S112US1122。（均未予图示）
[0034] 步骤S1121、基于预设的伽马值，计算所有灰度值与伽马变换后的所有伽马灰度值 之间的离散对照表。
[0035] 在此，所述调整系统预设有全灰度范围的离散灰度值，并按照预设的伽马值，对离 散灰度值逐个进行伽马变换，得到伽马灰度值，并按照预设精度进行取舍，如此得到针对全 灰度范围内所有离散灰度值和所有伽马灰度值之间的离散对照表。当获取到一幅图像信 息，并确定预设伽马值时，所述调整系统利用所述离散对照表执行步骤S1122。
[0036] 步骤S1122、按照所述离散对照表，将所统计的原始灰度分布中的各灰度值进行伽 马变换，并将变换后的伽马灰度分布显示在显示区域中。
[0037] 具体地，所述调整系统将所统计的原始灰度分布中的各灰度值逐个与所述离散对 照表中的各灰度值进行匹配，W得到对应的伽马灰度值，并将对应的伽马灰度分布显示在 显示区域中。
[0038] 在此，所述调整系统可按照预设的各原始灰度区间与离散对照表的对应关系，确 定所统计的原始灰度分布中的各灰度值所对应的伽马灰度值，再将对应的伽马灰度分布显 示在显示区域中。
[0039] 例如，所述调整系统按照公式
0^ / ^ Λ ?计算当前伽马值 下，全灰度范围的原始灰度值-伽马灰度值的离散对照表。其中h为原始直方图，h'为变换后 的直方图。
[0040] 接着，所述调整系统按照上述公式，将公式
进行修 改，得到：
，其中，Lut( j) = i。
[0041] 接着，所述调整系统按照操作员在所述显示区域中的调整方式，对图像信息各像 素点的灰度值进行调整，W达到灵活、优质的为医生提供透视图像的目的。
[0042] 实施例Ξ
[0043] 图3所示为本发明实施例Ξ提供的图像的对比度调整系统的结构示意图。本实施 例可适用于为医生挺高灵活调整图像灰度的情况，该调整系统可W安装在与射线/超声设 备线路连接、或通信连接的处理设备中。其中，所述处理设备包括但不限于:计算机设备等。 所述调整系统1包括:伽马变换模块11、显示模块12。
[0044] 所述伽马变换模块11用于基于预设的伽马值，将所获取的图像信息各像素点的灰 度值进行伽马变换，并将变换后的伽马灰度分布显示在显示区域中。
[0045] 在此，所述伽马变换模块11中预设有伽马变换函数
庚中，丫为 预设的伽马值，I为图像信息中像素点的灰度值，Imax为图像信息中的最大灰度值。
[0046] 所述伽马值可W为预设的固定值。所述伽马变换模块11按照预设的伽马值，将获 取自射线/超声设备的图像信息中的各像素的灰度逐个代入上述伽马变换函数，并得到变 换后的灰度值，将变换后的灰度值进行统计，得到伽马灰度分布，并将所述图像信息的伽马 灰度分布显示在预设的显示区域中。其中，所述显示区域可位于整个界面的下方区域。其 中，所述伽马变换模块11可按照直方图的形式将所得到的伽马灰度分布显示在显示区域 中。其中，所述伽马曲线的公式为
：代表图像信息中同一灰度值所对应的像 素点数的最大值，Imax是图像信息中各像素点的最大值灰度，i为图像信息中灰度变量，γ为 预设的伽马值。
[0047]在一种优选方式中，所述伽马值还可W由操作员手动调整，为此，所述伽马变换模 块11在所述显示区域中还设有提示用户调整的伽马值的调整区间，基于用户操作获取对应 的伽马值，并将所获取的伽马值作为预设的伽马值。
[004引具体地，所述伽马变换模块11可W先按照预设的伽马值得到图像信息的伽马灰度 分布及伽马曲线，并W不同颜色、和/或重叠的显示在所述显示区域中。操作员利用鼠标/触 屏在所述显示区域的调整区域中调整预设的伽马值，则所述伽马变换模块11获取调整后的 伽马值，并按照所获取的伽马值重新对图像信息的各灰度值进行伽马变换，并更新所显示 的伽马灰度分布。
[0049] 在此，所述调整区域可W是位于所述显示区域的左侧/右侧边框处的滑动条插件， 所述伽马变换模块11按照预设的精度，预先设置所述调整区域的可调范围和伽马值区间的 对应关系，当操作员调整滑动条插件上的滑块时，所述伽马变换模块11按照预设的对应关 系确定调整后的伽马值，再按照上述伽马变换公式实时更新图像信息的变换后的伽马灰度 分布。如此，能便于操作员针对不同拍摄人体部位和人体的实际情况(如拍照体位、脂肪等） 调整伽马值，进而得到不同伽马灰度分布。
[0050] 在显示伽马灰度分布的同时，所述伽马变换模块11还可W将原始图像信息和经伽 马变换后的图像信息比对着显示在所述显示区域中。例如，所述伽马变换模块11将两幅图 像信息并排显示在所述显示区域上方的图像显示区域中。
[0051] 所述显示模块12用于基于获取自所述显示区域中的可调窗口所占区域，将所述图 像信息中变换后的灰度值落入所述可调窗口的部分图像予W显示。
[0052] 在此，所述显示模块12在得到伽马灰度分布时，获取伽马灰度分布所占用的灰度 宽度，并按照所获取的灰度宽度设置可调窗口，W所获取的灰度宽度为可调窗口的窗宽和 窗位，将伽马变换后的图像信息无省略的显示在图像显示区域中。
[0053] 所述显示模块12还预设有两个用于调整所述可调窗口的窗宽和窗位的滑动条。操 作员可根据实际拍摄图像，调整该两个滑动条。所述显示模块12根据运两个滑动条所确定 的可调窗口的窗宽和窗位，将小于所述可调窗口的伽马灰度值设为灰度最小值，将大于所 述可调窗口的伽马灰度值设为灰度最大值。接着，所述显示模块12将所述图像信息中落入 所述可调窗口的部分图像W所述伽马灰度分布中的灰度值予W显示。
[0054] 例如，所述显示模块12预设的所述灰度最小值为0,灰度最大值为255。所述显示模 块12按照操作员所调整后的可调窗口的窗宽和窗位，保留经过伽马变换后的图像信息中像 素点在所述可调窗口的灰度值，并将变换后的图像信息中像素点的灰度值小于所述可调窗 口的均调整为0,将大于所述可调窗口的均调整为255,并将变换后的图像信息显示在图像 显示区域中。
[0055] 本实施例的技术方案，通过为操作员提供调整窗宽和窗位、伽马值等人机交互方 式，为操作员提供了能够灵活调整图像灰度的解决方案，由此解决了操作员无法针对不同 病灶位置，为医生提供清晰图像的问题。
[0056] 实施例四
[0057] 图4为本发明实施例四提供的图像的对比度调整系统1中伽马变换模块11的结构 示意图。与前述各实施例不同的是，为了减少图像信息各像素灰度值的伽马变换的计算量， 所述伽马变换模块11包括:统计子模块111、伽马变换子模块112。
[0058] 所述统计子模块111用于统计所获取的图像信息各像素点的原始灰度分布。
[0059] 在此，所述统计子模块111可采用灰度直方图的方式，将所统计的图像信息各像素 点的原始灰度分布显示在所述显示区域中，W供操作员后续对两灰度分布进行比对，同时， 基于所得到的原始灰度分布，执行伽马变换子模块112。
[0060] 所述伽马变换子模块112用于基于预设的伽马值，将所统计的原始灰度分布中的 各灰度值进行伽马变换，并将变换后的伽马灰度分布显示在显示区域中。
[0061] 具体地，所述伽马变换子模块112并非对图像信息中的每个像素点的灰度值进行 伽马变换，而是按照原始灰度分布所对应的灰度值进行伽马变换，并得到对应的伽马灰度 分布。在此，所述伽马变换子模块112按照原始灰度分布所对应的灰度值进行伽马变换的方 式与前述各实施例所述的变换方式相同，在此不再详述。
[0062] 在一种优选方案中，所述伽马变换子模块112用于基于预设的伽马值，计算所有灰 度值与伽马变换后的所有伽马灰度值之间的离散对照表；W及用于按照所述离散对照表， 将所统计的原始灰度分布中的各灰度值进行伽马变换，并将变换后的伽马灰度分布显示在 显示区域中。
[0063] 在此，所述伽马变换子模块112预设有全灰度范围的离散灰度值，并按照预设的伽 马值，对离散灰度值逐个进行伽马变换，得到伽马灰度值，并按照预设精度进行取舍，如此 得到针对全灰度范围内所有离散灰度值和所有伽马灰度值之间的离散对照表。当获取到一 幅图像信息，并确定预设伽马值时，所述伽马变换子模块112按照所述离散对照表，将所统 计的原始灰度分布中的各灰度值进行伽马变换，并将变换后的伽马灰度分布显示在显示区 域中。
[0064] 具体地，所述伽马变换子模块112将所述统计子模块111所统计的原始灰度分布中 的各灰度值逐个与所述离散对照表中的各灰度值进行匹配，W得到对应的伽马灰度值，并 将对应的伽马灰度分布显示在显示区域中。
[0065] 在此，所述伽马变换子模块112可按照预设的各原始灰度区间与离散对照表的对 应关系，确定所统计的原始灰度分布中的各灰度值所对应的伽马灰度值，再将对应的伽马 灰度分布显示在显示区域中。
[0066] 例如，所述伽马变换子模块112按照公式：
Oy ^ 十算当 前伽马值下，全灰度范围的原始灰度值-伽马灰度值的离散对照表。其中h为原始直方图，h' 为变换后的直方图。
[0067] 接着，所述伽马变换子模块11 2按照上述公式，将公式：
和
其中，Lut( j) = i。
[0068] 接着，所述显示模块12按照操作员在所述显示区域中的调整方式，对图像信息各 像素点的灰度值进行调整，W达到灵活、优质的为医生提供透视图像的目的。
[0069] 注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解， 本发明不限于运里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、 重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过W上实施例对本发明进行 了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于W上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还 可W包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
【主权项】
1. 一种图像的对比度调整方法，其特征在于，包括： 基于预设的伽马值，将所获取的图像信息各像素点的灰度值进行伽马变换，并将变换 后的伽马灰度分布显示在显示区域中； 基于获取自所述显示区域中的可调窗口所占区域，将所述图像信息中变换后的灰度值 落入所述可调窗口的部分图像予以显示。2. 根据权利要求1所述的图像的对比度调整方法，其特征在于，所述基于预设的伽马 值，将所述图像信息各像素点的灰度值进行伽马变换，并将变换后的伽马灰度分布显示在 显示区域中包括： 在所述显示区域中设有提示用户调整的伽马值的调整区间，基于用户操作获取对应的 伽马值，并将所获取的伽马值作为预设的伽马值。3. 根据权利要求1或2所述的图像的对比度调整方法，其特征在于，所述基于预设的伽 马值，将所述图像信息各像素点的灰度值进行伽马变换，并将变换后的伽马灰度分布显示 在显示区域中包括： 统计所获取的图像信息各像素点的原始灰度分布； 基于预设的伽马值，将所统计的原始灰度分布中的各灰度值进行伽马变换，并将变换 后的伽马灰度分布显示在显示区域中。4. 根据权利要求3所述的图像的对比度调整方法，其特征在于，所述基于预设的伽马 值，将所统计的原始灰度分布中的各灰度值进行伽马变换，并将变换后的伽马灰度分布显 示在显示区域中包括： 基于预设的伽马值，计算所有灰度值与伽马变换后的所有伽马灰度值之间的离散对照 表； 按照所述离散对照表，将所统计的原始灰度分布中的各灰度值进行伽马变换，并将变 换后的伽马灰度分布显示在显示区域中。5. 根据权利要求1所述的图像的对比度调整方法，其特征在于，所述基于获取自所述显 示区域中的可调窗口所占区域，将所述图像信息中变换后的灰度值落入所述可调窗口的部 分图像予以显示包括:将所述图像信息中落入所述可调窗口的部分图像以所述伽马灰度分 布中的灰度值予以显示。6. -种图像的对比度调整系统，其特征在于，包括： 伽马变换模块，用于基于预设的伽马值，将所获取的图像信息各像素点的灰度值进行 伽马变换，并将变换后的伽马灰度分布显示在显示区域中； 显示模块，用于基于获取自所述显示区域中的可调窗口所占区域，将所述图像信息中 变换后的灰度值落入所述可调窗口的部分图像予以显示。7. 根据权利要求6所述的图像的对比度调整系统，其特征在于，所述伽马变换模块用于 在所述显示区域中设有提示用户调整的伽马值的调整区间，基于用户操作获取对应的伽马 值，并将所获取的伽马值作为预设的伽马值。8. 根据权利要求6或7所述的图像的对比度调整系统，其特征在于，所述伽马变换模块 包括： 统计子模块，用于统计所获取的图像信息各像素点的原始灰度分布； 伽马变换子模块，用于基于预设的伽马值，将所统计的原始灰度分布中的各灰度值进 行伽马变换，并将变换后的伽马灰度分布显示在显示区域中。9. 根据权利要求8所述的图像的对比度调整系统，其特征在于，所述伽马变换子模块用 于基于预设的伽马值，计算所有灰度值与伽马变换后的所有伽马灰度值之间的离散对照 表;按照所述离散对照表，将所统计的原始灰度分布中的各灰度值进行伽马变换，并将变换 后的伽马灰度分布显示在显示区域中。10. 根据权利要求6所述的图像的对比度调整系统，其特征在于，所述显示模块用于将 所述图像信息中落入所述可调窗口的部分图像以所述伽马灰度分布中的灰度值予以显示。
【文档编号】G06T5/00GK105844597SQ201610195909
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月31日
【发明人】丁亮, 刘金池, 吕广志
【申请人】深圳市菲森科技有限公司