用于数字放射照相图像的呈现的装置和显示放射照相图像的方法
【专利摘要】本发明涉及用于数字放射照相图像的呈现的装置和显示放射照相图像的方法。所述装置包括：存储器，所述存储器用于存储至少一个放射照相图像；和计算机，所述计算机连接到所述存储器。所述计算机包括处理器和用户界面模块。所述用户界面模块被配置成生成图形用户界面并使所述至少一个放射照相图像以第一模式和以模拟物理灯箱的外观的灯箱模式显示在显示器上。
【专利说明】用于数字放射照相图像的呈现的装置和显示放射照相图像的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及放射照相成像，包括牙科X射线成像。更具体地，本发明的实施例涉及用于观看数字放射照相图像的系统。
【背景技术】
[0002]利用各种成像系统捕获或生成X射线图像和其他图像。虽然数字成像技术已经存在了几十年，但有些人喜欢许多与基于胶片的图像捕捉和观看相关的习惯。具体地，在一些情况中，X射线图像的观看者可能发现，期望以与如在灯箱上(或交流发电机)观看X射线胶片图像的基于胶片的图像的传统方式相似的格式来观看X射线图像。
【发明内容】
[0003]因此，本发明的实施例提供了用于数字放射照相图像的模拟呈现的装置。灯箱效果可以被认为是一种模拟效果，这是因为被模拟的灯箱模拟对于观看X射线胶片图像是需要的但对于观看数字图像是不需要的实际灯箱。一个装置包括:存储器，所述存储器用于存储至少一个放射照相图像；和处理器，所述处理器连接到所述存储器。所述装置包括用户界面模块。所述装置可以采取计算机的形式，所述存储器可以在所述计算机的内部或外部。所述用户界面模块可以采取由处理器执行的指令的形式。所述用户界面模块被配置成生成图形用户界面并使所述至少一个放射照相图像以第一模式和以模拟物理灯箱的外观的灯箱模式显示在显示器上。
[0004]另一个装置包括:存储器，所述存储器用于存储至少一个放射照相图像；计算机，所述计算机连接到所述存储器；和显示器，所述显示器连接到所述计算机。所述计算机包括处理器和用户界面模块。所述用户界面模块被配置成生成图形用户界面并使所述至少一个放射照相图像以第一模式显示在所述图形用户界面中且使所述至少一个放射照相图像以灯箱模式显示在所述图形用户界面中，所述灯箱模式包括所述至少一个放射照相图像的被模拟的背光。所述计算机被配置成响应于包括由穿过暗度阈值的环境光传感器的输出和用户输入所组成的组中的至少一个来进入所述灯箱模式。所述显示器被配置成显示所述图形用户界面。
[0005]通过考虑详细描述和附图，本发明的其他方面将变得显而易见。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]本专利或申请文件包含至少一个以彩色绘制的附图。在提出申请和支付必要的费用后，本专利或专利申请公开的具有带有颜色的附图的副本由官方提供。
[0007]图1是生成数字放射照相图像的X射线系统的示意图。
[0008]图2示出图形用户界面。
[0009]图3是示出在图2的图形用户界面内以概览模式和单个图像模式显示图像的方法的流程图。
[0010]图4示出以概览模式显示图像的图2的图形用户界面。
[0011]图5示出以单个图像模式显示图像的图2的图形用户界面。
[0012]图6是示出在图2的图形用户界面内以默认模式和灯箱模式显示图像的方法的流程图。
[0013]图7-12示出以灯箱模式显示图像的图2的图形用户界面。
[0014]图13示意性地示出曝光、显影和观看放射照相胶片的过程。
[0015]图14示意性地示出捕获和观看数字放射照相图像的过程。
[0016]图15是表示作为对X射线辐射的曝光的函数的胶片密度的曲线图。
[0017]图16是表示作为对X射线辐射的曝光的函数的胶片透明度的曲线图。
【具体实施方式】
[0018]在对本发明的任何实施例进行详细解释之前，应当理解的是，本发明并非将其应用限制于在以下的说明中阐述的以及在以下附图中示出的部件的结构和布置的细节。本发明能够具有其他实施例并能够以各种方式进行实践或实施。
[0019]另外，还应当理解的是，本文所用的措辞和术语是用于说明的目的，不应当被认为是限制性的。在本文中“包括”、“包含”或“具有”及其变型的使用意在包括其后列出的项及其等同物以及额外的项目。术语“安装”、“连接”和“耦合”在广义上被使用并且涵盖直接和间接的安装、连接和耦合。此外，“连接”和“耦合”并不局限于物理或机械连接或耦合，而是能够包括电连接或耦合，无论是直接的还是间接的。此外，可以利用任何已知的方法包括直接连接、无线连接等来进行电子通信和通知。
[0020]应当指出的是，基于装置的多个硬件和软件以及多个不同的结构元件可以用来实施本发明。此外，且如在随后的段落中所描述的，附图中所示的具体配置的目的是举例说明本发明的实施例，其他可选配置是可能的。
[0021]图1示出牙科X射线系统10。系统10包括X射线源12。在所示的实施例中，源12位于机械臂15的端部13。当由X射线源控制器14启动时，X射线源12产生具有大致圆形横截面的X射线流16。(当然，X射线通常是不可见的，但为便于理解本发明示出流的示意图)。如图1中所示，X射线源12被(例如，由操作人员)定位以使X射线流16被定向到口腔内接收器20，口腔内接收器20能够是例如数字X射线图像检测器或计算放射照相传感器。口腔内接收器20被示出位于患者21的口中。在示出的实施例中，导线、缆线或类似的连接件27将接收器20连接到计算机30。然而，接收器20可以与计算机30无线地通信。作为选择，如在下面更详细地讨论的，接收器20可以包括用于存储图像数据的存储器，并且在成像过程之后可以被从患者的口中移除并放置在读取器中以重新得到存储的图像数据。
[0022]计算机30包括各种组件，包括用户界面模块26、处理器或类似的电子装置32、输入/输出接口 34和存储器36(例如，RAM和ROM)。在一些实施例中，输入/输出接口 34包括通用串行总线(“USB”)连接器，并且自口腔内接收器20的连接器27包括USB缆线。由接收器20捕获且由计算机30处理的图像数据被发送到耦合到计算机30的屏幕38(例如，通过输入/输出接口 34或经由如在笔记本计算机、便携式计算机或智能手机或类似设备中的直接的内部连接器)。具体地，计算机30利用接收到的图像数据生成数字图像40。用户界面模块26生成用于显示图像40的图形用户界面(“⑶I”)41，并且用户界面模块26将⑶141和图像40发送到屏幕38。应当理解的是，典型地将出现以比X射线图像更清楚的方式绘制的在图1中所示的图像40。在一些实施例中，计算机30将图像数据(例如，图像40)存储到存储器36、计算机30外部的数据库42或其组合中。
[0023]在一些实施例中，屏幕38是对用户的触摸敏感的触摸屏。因此，触摸屏允许用户与屏幕38上的⑶141直接交互。在其他实施例中，用户可以利用一个或多个输入装置44，诸如键盘、鼠标、操纵杆等，以与屏幕38上的GUI41交互。应当理解的是，在本申请中互换使用术语“敲击”、“触摸”、“单击”和“选择”来表示通过触摸屏或利用一个或多个输入装置44进行的在屏幕38上的用户选择(例如，光标控制动作)。在任一实施例中，视情况而定，屏幕38或设备44被配置成响应于用户触摸屏幕38的部分或利用鼠标或类似的输入装置44点击屏幕38的部分而产生输出或信号。
[0024]在一些实施例中，屏幕38和计算机30被包括在便携式计算机或智能手机中。
[0025]在一些实施例中，环境光传感器45也(例如，通过输入/输出接口 34)耦合到计算机30。如在下面更详细地描述的，用户界面模块26利用来自环境光传感器45的信息来确定何时将GUI41的显示模式从第一或默认模式改变到灯箱模式。
[0026]应当理解的是，图1中所示的X射线系统10是提供图像源的成像系统的示例。可以与⑶141 一起使用其中生成一系列图像的其他成像系统。例如，口腔外X射线系统可用于生成图像。此外，代替口腔内接收器20，可以利用存储在过程中采集到的图像数据的图像板和相关的板读取器。此外，代替接收器20或者除了接收器20之外，可以利用生成患者的牙齿的三维图像的表面区域扫描器(例如，激光扫描器)。还应当理解的是，虽然图1中所示的系统10用于捕获患者的口腔或牙齿的图像，系统10 (具体地，⑶141)能够用于捕获和显示人身体或动物身体的牙齿以外的一个或多个局部的图像。此外，在一些实施例中，系统10包括多个计算机。第一个计算机被配置接收图像数据、处理数据并存储数据以用于以后的访问。第二个计算机(例如，便携式计算机或智能设备)被配置成(例如，通过网络)访问图像数据，并在访问的数据的基础上在GUI41内显示图像40。
[0027]用户界面模块26响应于从触摸屏或一个或多个输入装置44接收到的输入或命令产生输出(例如，改变⑶141的外观)。如图2中所示，GH41包括窗口 82。窗口 82包括一个或多个部分或窗格84,用于显不一个或多个数字图像40。在一些实施例中，窗口 82包括四个窗格84a、84b、84c和84d。窗格84a是显示利用口腔内成像传感器(例如，口腔内接收器20)捕获的图像40的口腔内窗格。窗格84b是显示利用表面区域扫描器(例如，手动移动过患者的牙齿以捕捉图像数据的手持设备)捕获的图像40的扫描器窗格。窗格84c是显示利用口腔外成像系统捕获的图像40的口腔外窗格。窗格84d是显示由照相机(例如，数字静物照相机)从患者的口的外部捕获的患者的牙齿的图像40的照相机窗格。当(以一次出诊或通过多次出诊进行的)成像过程从一个或多个口腔内成像系统、表面区域扫描器、口腔外成像系统和外部照相机采集图像时，得到的图像40被显示在其相应的窗格84内。相应地，用户能够利用⑶141来观看从各个源或系统为特定患者21采集的图像40。
[0028]⑶141还包括菜单栏86。菜单栏86显示与显示在⑶141中的图像40相关联的患者的有关信息(例如，患者姓名、出生日期、识别号等)。菜单栏86还包括一个或多个按钮，用户能够(例如，通过触摸屏幕38或利用输入装置44)选择以修改显示在⑶141中的信息。例如，图2中所示的菜单栏86包括患者按钮88、灯箱切换按钮90、口腔视图按钮92和历史按钮94。用户能够选择患者按钮88来观看可获得的患者的列表。用户能够选择列出的患者来观看与患者相关联的图像40。如在下面更详细地描述的，用户能够选择灯箱切换按钮90来打开和关闭在⑶141内产生的灯箱效果。
[0029]口腔视图按钮92允许用户观看表示患者的整个口腔或整套牙齿的图像。例如，如图2中所示，窗格84a包括表示患者牙齿的完整扫描的18个图像。用户能够选择历史按钮94来按时间顺序观看为选择的患者捕获的图像。在一些实施例中，当按时间顺序观看对于选择的患者的图像时，窗格84指示当前显示图像被捕获的日期(例如，如图2的窗格84a中所示的“2012年8月12日”)。用户能够(例如，通过使他们的手指水平移动过显示窗格84的屏幕38) “滑动”窗格84以依次移动通过在不同日期为选择的患者采集的图像。在一些实施例中，在窗格84的底部的指示器96示出与特定患者相关联的不同日期的数目。指示器96还能够指示当前显示图像在日期的以时间顺序的列表中的位置。例如，图2中所示的指示器96指示对于选择的患者可获得来自四个不同日期的图像(提供了四个圆圈)。图2中的指示器96还指示当前显示的图像与四个日期中的第一个日期相关联(四个圆圈中的第一个被高亮显示)。应当理解的是，在一些实施例中，用户能够利用诸如鼠标的输入装置44 (例如，通过选择指示器96的部分或者选择显示在⑶141中的“下一个”或“上一个”按钮)来移动通过来自不同日期的图像(未示出)。
[0030]在一些实施例中，当用户按时间顺序观看图像时，窗格84显示来自多个出诊的图像，但是窗格84内的与用户当前感兴趣的出诊(例如，牙科出诊)相关联的图像(即，来自在窗格84的顶部显示的日期的图像)高亮。如图2中所示，⑶141能够通过利用与同其他出诊相关联(即，同与在窗格84中显示的日期不同的其他日期相关联)的图像不同的亮度、对比度或不透明度显示图像来使图像高亮。例如，GUI41能够利用降低的对比度或改变的不透明度和改变的亮度显示来自其他出诊的图像，能够利用正常的亮度及不透明度和全对比度显示来自当前选择的出诊图像。在一些实施例中，(例如，当用户未按时间顺序观看图像时)，用户能够手动选择在特定窗格84内显示的一个或多个图像，GUI41类似地能够使手动选择的图像高亮。在一些实施例中，⑶141仅在⑶141以如下文所述的灯箱模式显示图像时使在窗格84中的特定图像高亮。
[0031]当用户选择包括在菜单栏86中的按钮时，用户界面模块26诸如通过使按钮高亮或取消高亮，来修改按钮，以指示按钮的当前状态或可用性。例如，如图2中所示，历史记录按钮94被高亮以指示在⑶141中显示的图像当前被按时间顺序提供。类似地，如图2中所示，灯箱切换按钮90未被高亮以指示在⑶141中显示的图像当前未以灯箱模式显示。
[0032]图3是示出用于在⑶141内显示图像40的流程图。具体地，图3示出用于以概览模式和单个图像模式在⑶141内显示图像40的方法100。如图3中所示，方法100开始于在⑶141中在窗格84中的一个或多个中显示一个或多个图像40 (在102)。如果用户(例如，通过点击窗格84或利用输入装置44选择窗格84)选择特定的窗格84 (在104)，用户界面模块26以概览模式显示所选择的窗格84(在106)。在概览模式中，⑶141显示扩大或放大的选择的窗格(例如，全屏幕)。如图4中所示，放大的窗格84a为用户全屏显示利用特定成像系统得到的为患者21获得的图像40的概览(例如，与全口 口腔内X射线程序相关联的一系列图像)。如图4中所示，在概览模式中，用户界面模块26在窗口 82中在其他窗格84b,84c和84d的前面显示所选择的窗格84a。
[0033]如果用户选择在放大窗格84内的图像40中的一个(在108)，用户界面模块26以单个图像模式在GUI41内显示所选择的图像40 (在110)。如图5中所示，在单个图像模式中，用户界面模块26在窗口 82中在先前选择的窗格84内放大显示所选择的图像40。为返回到概览显示模式，用户能够在窗口 82内但放大图像40外进行轻敲(在112)。类似地，为退出概览模式，用户能够在窗口 82内但放大窗格84外进行轻敲(在114)。
[0034]在某些但不是全部实施例中，概览模式和单个图像模式仅仅作为灯箱模式的子模式而可获得。具体地，如上面提到的，灯箱切换按钮90允许用户打开和关闭在GUI41内产生的灯箱效果。灯箱效果模拟基于胶片的图像的灯箱呈现。具体地，利用实际灯箱，灯箱作为光源，照相胶片上的一个或多个X射线图像或其他透明介质被靠着灯箱放置。胶片作为改变来自灯箱的光的滤光器。因此，由观察者看到的图像由灯箱和胶片的组合效果而得至IJ。如在下面更详细地描述的，为模拟灯箱呈现，GUI41显示部分地或完全地围绕至少一个在⑶141内显示的数字放射照相图像40的亮区域，以提供显示的数字图像40的背光效果。因此，GUI41提供灯箱效果作为一种类型的仿真效果，这是因为模拟灯箱模拟实际灯箱，实际灯箱在历史上对于观看物理胶片上的X射线图像是需要的，但对于观看数字图像是不需要的。
[0035]图6是示出用于在⑶141内以第一或默认模式和第二或灯箱模式显示图像40的方法200的流程图。如图6中所示，方法200开始于在GUI41内在窗格84中的一个或多个中以第一或默认模式显示一个或多个图像40 (在202)。图2和图4-5示出以默认模式显示的图像40。如这些图中所示，在默认模式中，图像40以部分或完全由暗区域包围的方式显示。用户能够通过选择灯箱切换按钮90打开灯箱效果(在204)。当用户打开灯箱效果时，用户界面模块26获得用于模拟灯箱呈现的模型或设置(在206)。这些设置能够包括灯箱效果的各种参数。实际灯箱通常设计的目的是在大致矩形区域上提供具有均匀的亮度和光谱(即，颜色)和高度散射的光源。实际灯箱从来没有达到该理想显示环境，并以不同的方式偏离该理想环境。例如，一些实际灯箱产生在箱的中央处亮度最大、在离开中央定位的点处亮度逐渐降低、在距离箱的中央最远的点处具有最暗的光。有些用户可能更喜欢以与实际灯箱类似的方式偏离理想环境的模拟灯箱效果。其他用户可能更喜欢尽可能接近理想显示环境的灯箱效果。因此，用户界面模块26能够利用用于灯箱效果的设置来产生符合用户喜好的模拟灯箱呈现。例如，设置能够包括在用于模拟灯箱效果的明暗度因子方面的特定非均匀性(例如，在中央明亮，随着离开中央亮度逐渐降低)。设置还能够指定模拟的发光效果是否应类似于热光。热光是处于X射线胶片后面以明亮地照亮胶片的小区域的小亮光。热光对于观看图像的较暗部分是有用的。如果设置指示模拟的热光，用户界面模块26产生类似于利用热光效果来观看基于胶片的图像的灯箱效果(例如，明亮地显示图像的小区域，而保持图像的其余部分大致较暗)。
[0036]在一些实施例中，用户能够(例如，通过⑶141)选择一个或多个设置。通常设置能够为计算机30指定，或能够与计算机30的特定用户相关联。因此，在一些实施例中，用户界面模块26利用用户的已知身份来加载用于灯箱效果的用户指定设置。设置还能够包括对于屏幕38指定的设置。例如，设置能够包括校正系数，所述校正系数基于用于显示GUI41的特定屏幕38的参数来补偿灯箱效果。
[0037]基于设置，用户界面模块26 (例如，在数学方面)生成用于一个或多个窗格84的灯箱效果背景图像209 (在208)(参见图7-8)。背景图像209典型是矩形的彩色图像。彩色图像通常具有3个通道:红色、绿色和蓝色。有时，添加额外的通道，称为“阿尔法”。阿尔法通道能够用于各种目的。一个这样的目的是控制图像209的不透明度或透明度。因为灯箱效果提供大致白色光效果，每个像素的红色值、绿色值和蓝色值大致彼此相等。
[0038]在生成背景图像209之后，用户界面模块26修改将随背景图像209显示的数字图像40。具体地，如在下面更详细地描述的，用户界面模块26能够以多种方式修改数字图像40以使数字图像40在随背景图像209显示时更近似于基于胶片的图像。例如，在一些实施例中，用户界面模块26作为滤波器在数学方面处理图像40，这类似于胶片。
[0039]当利用实际胶片时，X射线源产生穿过患者的身体结构的X射线。X射线直接使胶片曝光或在将X射线转换成可见光的荧光屏的协助下使胶片曝光。然后使胶片显影(化学处理)。已显影的胶片具有在图像方面不同的光密度D，所述光密度D通过在传统胶片术语中的“D log E”曲线(参见图15)与胶片的曝光相关，这可以在数学方面表示为函数Dp =D (Ep)，其中Ep是在胶片上的像素位置P处的曝光，并且Dp是在像素位置P处的得到的光密度。函数D(Ep)的形状由在胶片的显影过程中利用化学处理的和放射照相胶片的特性来确定。作为选择，光密度可以利用关系Dp = -1og(T)p或等价的Tp = e_D而依据胶片的透明度Tp来进行说明。图16示出重新计算为“T log E”曲线的“D log E”曲线，Tp = T(Ep)。当在实际灯箱上观看实际胶片时，如图13中所示，灯箱作为光源，靠着灯箱放置的胶片作为滤光器，修改来自灯箱的光。观察者观看滤波后的光。观察者看到亮度Op = BpTp,其中Bp是在像素位置P处的灯箱亮度(通过胶片之前)，Op是在像素位置P处观察到的亮度(通过胶片之后)。应当理解的是，D、Dp、Ep、Tp、Op和Bp都是光的波长的隐函数，即，这些量是有光谱颜色的。
[0040]数字显示，诸如41，可以模拟灯箱上的胶片。图14示出数字X射线处理。如对于胶片那样，来自源的X射线通过患者的身体结构。然而，代替使胶片曝光，X射线使数字传感器曝光。在像素位置P处的传感器信号是Sp = S(Ep)tj通常函数S在感兴趣的曝光范围大致是线性的。当准确地模拟灯箱上的胶片时，数字显示的亮度通过函数B' p = aB^f改，其中常数a是允许数字显示比被模拟的实际灯箱更暗(或更亮)的比例因子，其模拟更暗(或更亮)的灯箱。具体地，许多数字显示与许多灯箱相比具有更小的最大亮度，这能够通过选择合适的比例因子a来调节。数字显示应当在胶片上的像素位置P处呈现亮度O' p=B' PI^S)_HS)P，其中(Sr1是函数S的逆(其是数字传感器对X射线曝光的响应)。注意O' p模拟胶片的色阶。在显示的图像41的将会是X射线图像之间的空灯箱的区域中，显不売度应当是B' p。
[0041]数字显示具有其自身的色阶。具体地，亮度是输入代码值根据某函吟=T(Cr)
的函数，其中是对于像素P的代码值的矢量，典型的是具有用于红色、绿色和蓝色的元素的3元素矢量。相应地，根据像素位置P是在表示空灯箱的显示上还是在胶片上，待被发送到数字显示的代码值是A =严(巧)或A = T[0042]应当指出的是，放射照相胶片具有在图15中表示为Dmin的最低密度Dmin，其中Dmin大于零。因此，放射照相胶片的所有像素降低底层灯箱的亮度。更简单地，胶片图像比空灯箱更暗。
[0043]在某些情况下，例如为简化计算、避免需要收集用于建模胶片或灯箱的准确数据以通过提高诊断有用性的方式来修改显示或者由于其他原因，期望数字显示准确模拟在实际灯箱上的实际胶片的仅一些方面，而以较低的准确度模拟其他方面。
[0044]在一些应用中，可能是方便的是，通过使用户界面模块26修改与图像40的每个像素相关联的阿尔法代码值来表示胶片40。典型情况下，较高的阿尔法代码值表示较高的透明度，这等价于降低胶片的光密度。因此，用户界面模块26修改图像40的像素中的至少一些的阿尔法代码以使图像40更透明(即，提高其不透明度或者背景或其他物体通过在前景中的物体可见的程度)。应当理解的是，如在本申请中描述的降低数字图像的不透明度不一定，像如果将现实世界的胶片的不透明度附加到灯箱那样，使物体更亮。虽然在一些情况中其具有调节对比度的物理效果，但调节数字图像的不透明度实际上使特定像素的亮度或颜色稍微更接近其后面的图像或其他物体的亮度或颜色。
[0045]在一些实施例中，用户界面模块26还修改数字图像40的色阶。经常由胶片专家称为D log E曲线的基于胶片的图像的色阶取决于利用的具体胶片。通常，数字图像40的色阶不同于基于胶片的图像的色阶。因此，用户界面模块26能够利用通过补偿色阶曲线映射数字图像40的阿尔法代码值或红色/绿色/蓝色代码值而将数字图像40修改得更近似于基于胶片的图像。补偿色阶曲线能够使被模拟的具体胶片的色阶与对于原始数字图像40的色阶的补偿相结合。得到的经修改的数字图像40具有更近似于胶片色阶的色阶。相应地，在一些实施例中，用户界面模块26测量或估计被模拟的胶片和数字图像40两者的色阶。作为选择，在其他实施例中，胶片色阶的准确再现可能是不必要的或不期望的，可以利用可选图像色阶。在一些实施例中，简单地施加对应于放射照相胶片的Dmin的X射线图像的最大亮度可以被用作色阶。
[0046]应当理解的是，不是所有的图像跨越色阶的整个范围。因此，不是所有的图像在色阶校正之后具有处于Dmin的像素。例如，包括大金属填充物而在图像的其余部分仅有自然生物成分的牙齿的基于胶片的图像典型将显示处于Dmin附近的密度的填充物。因为填充物对X射线高度不透明所以出现这种情况。因此，在胶片上的相应点受到可忽略不计的曝光。然而，因为牙齿中没有对X射线足够不透明的东西来完全阻止胶片的曝光，所以在插入填充物之前的同一牙齿的基于胶片的图像典型不包括处于Dmin附近的密度的部分。
[0047]X光胶片在颜色方面还趋于是相当中性的，数字X射线图像通常是灰度级的(SP，非彩色)。然而，某种胶片也具有彩色色调，如略呈蓝色。因此，在一些实施例中，用户界面模块26被配置成对数字图像40修改以给出中性或着色胶片的外观。例如，用户界面模块26能够为数字图像添加着色，同时保持图像40的非图像区域是非着色(例如，白色)的。类似地，用户界面模块26能够修改数字图像40的锐度，以更好地匹配被模拟的胶片的锐度。例如，用户界面模块26能够通过对图像40应用数学函数，诸如例如利用锐化或模糊核的卷积，来锐化数字图像40。
[0048]数字X射线图像可能还具有与被模拟的X射线胶片的噪声特性不同的噪声特性。相应地，用户界面模块26能够被配置成提高或降低数字图像40的噪声以更好地模拟胶片。用户界面模块26可以通过不同的方式添加噪声。例如，基于胶片的图像典型具有来自几个源的噪声:用于创建图像的X射线的光子散粒噪声(和来自由X射线的模拟的闪烁器的可见光光子)和胶片的粒度。光子散粒噪声可以由泊松统计表示。因此，用户界面模块26能够通过将泊松随机数发生器应用到数字图像40来将光子散粒噪声添加到数字图像40。用户界面模块26还能够基于由被模拟的胶片的胶片制造厂家指定的粒度，将由胶片粒度引起的噪声添加到数字图像。此外，在一些实施例中，如果数字图像已经比被模拟的胶片图像噪声更大，用户界面模块26可以通过低通滤波(如在傅立叶空间中应用模糊滤波器或利用卷积核进行模糊)或通过其他噪声降低算法来降低在数字图像中的噪声。
[0049]一些基于胶片的图像被放置在黑掩模背景上。当胶片被放置在灯箱上时，只有掩模以外的区域是白色的。因此，在一些实施例中，用户界面模块26修改数字图像40以复制黑色掩和白色外部区域。
[0050]在一些实施例中，用户界面模块26还利用数字图像40的特征来修改背景图像209。例如，虽然对于习惯于灯箱的用户来说可能熟悉明亮的白色背景，但明亮的白色背景对于观看图像内的细节来说并不总是理想的。因此，用户界面模块26能够通过使背景图像209的明暗度低于随背景图像209显示的图像的最亮区域的明暗度来创建明亮的白色灯箱的“感觉”。相应地，用户界面模块26使背景图像209具有给出随图像209显示的数字图像40的亮度所必需的亮度。
[0051]与灯箱上的实际胶片相比，可能在不同的条件观看数字图像。例如，经常在黑暗的房间中观看灯箱上的胶片，而经常在明亮的有光线的房间观看数字显示。“周围环境”，即显示以外可见的每个事物，影响显示的图像的观察者的感知。如明亮的周围环境和色适应的影响是众所周知的。(参见,例如，由R.W.G.Hunt所著的书“The Reproduction ofColour”。)当在与对于被模拟的灯箱典型的周围环境不同的周围环境中观看数字显示时，数字显示图像可以被进一步修改以补偿周围环境，以更准确地给出在灯箱的典型的周围环境中观看的灯箱的印象。例如，当数字显示的周围环境比普通灯箱的周围环境更亮时能够调节对比度。
[0052]应当理解的是，虽然上面描述了用于修改数字图像40的多种不同方式，但用户界面模块26可以被配置成执行上述修改的全部、子集，或者不执行上述修改。例如，取决于在准确类似灯箱呈现和标准数字图像显示之间所期望的折衷，用户界面模块26可以仅执行上述修改中的一些。用户界面模块26还可以连续地或以几个步骤提高或降低⑶141与灯箱呈现的相似性。例如，用户界面模块26能够被配置成连续降低GUI41与灯箱呈现的相似性以使最初对传统的胶片观看最舒服的用户过渡到标准数字图像显示。
[0053]还应当理解的是，在某些情况中，如果有也是很少的上文描述的图像修改可以应用于增强观看体验。例如，如果数字X射线图像本质上比在被模拟的胶片上的图像更锐化，贝IJ降低数字图像锐度可以更好地类似于胶片图像，但其也降低了图像质量。因此，在这些情况中，用户界面模块26可以不降低数字图像40的锐度。类似地，用户界面模块26可以设置与被模拟的胶片的色阶不同的数字图像40的色阶，因为其提高了数字图像40的诊断有用性。作为另一个示例，因为太亮背景会有害于观看图像40，用户界面模块26可以降低被显示的数字图像40周围的灯箱效果的亮度。
[0054]返回到图6，在修改一个或多个待随背景图像209显示的数字图像40之后，用户界面模块26生成最终图像211 (在212)。最终图像211是将被修改的数字图像与背景图像209结合的结果。例如，在一些实施例中，(例如，如果X射线图像的阿尔法代码值表示透明度)用户界面模块26将两个图像的值逐像素相乘来创建最终图像211。(例如，基于在屏幕38的亮度限制内图像应多么明亮地显示)用户界面模块26还能够对最终图像211进行归一化。在生成最终图像211之后，用户界面模块26将最终图像211发送到屏幕38以在⑶141内显示(在214)。
[0055]如图9中所示，最终图像211显示在一个或多个窗格84中。此外，如图10_11中所示，最终图像211能够以概览模式或单个图像模式显示以为用户提供利用被模拟的灯箱效果显示的扩大或放大图像。如图9-11中所示，灯箱效果在至少一个数字放射照相图像40的周围提供亮区域以提供被显示的数字图像40的背光效果。
[0056]如上面解释的那样，与用户将会观看灯箱上的实际胶片相比，用户可能在不同的条件观看在GUI41中显示的灯箱效果。具体地，用户典型在黑暗的房间中观看灯箱上的胶片。然而，用户可以利用计算机30来在光线良好或光线明亮的环境中观看数字图像。人类的视觉适应的周围环境(例如，亮度和色彩)。因此，正如灯箱上的胶片图像相对于黑暗的周围环境在明亮的周围环境中被观看时可能显现得不同，数字图像40相对于黑暗的周围环境在明亮的周围环境中被观看时可能显现得不同。例如，在一些情况中，被显示的数字图像的显现对比度取决于图像在明亮的周围环境或黑暗的周围环境中被观看而改变。
[0057]在一些实施例中，基于用户的周围环境对灯箱效果进行调节。例如，耦合到计算机30的环境光传感器45能够用于自动确定何时打开灯箱效果以及用于灯箱效果的特定参数以近似于在黑暗环境中被观看的灯箱呈现。具体地，如图6中所示，即使用户并未通过选择灯箱效果切换按钮90来打开灯箱效果(在204)，环境光传感器45也能够被配置成测量或检测计算机30周围(或者，更具体地，屏幕38周围)的环境光(在220)。环境光传感器45输出指示在计算机30周围检测到的光量的信号。如果信号指示检测到的环境光低于预定的暗度阈值(在222)，则用户界面模块26自动打开灯箱效果(在206)。在一些实施例中，用户界面模块26还能够被配置成自动关闭灯箱效果，诸如当环境光传感器45指示有足够的环境光用于以默认模式观看图像40时。
[0058]类似地，在灯箱效果被(手动或自动)打开之后，灯箱效果能够被调节(例如，以应对用户的周围环境)。例如，如图6中所示，用户能够利用由GUI41提供或作为屏幕38的部分被提供的各种按钮或输入来手动调节灯箱效果(在230)。具体地，用户能够调节(例如，提高或降低)在⑶141中显示的数字图像40的不透明度(在232)。调节图像的不透明度能够包括调节图像的对比度和/或透明度。用户还能够调节(例如，提高或降低)被模拟的灯箱效果的亮度(在234)。在一些实施例中，用户界面模块26基于来自用户的单次调节来调节数字图像40的不透明度和被模拟的光效果的亮度两者(例如，提高或降低被模拟的灯箱效果的亮度)。图12示出经调节以提高数字图像40的不透明度并提高被模拟的灯箱效果的亮度的⑶141。
[0059]如图6中所示，(例如，除手动调节之外或作为选择)环境光传感器45还能够用于自动调节灯箱效果。具体地，环境光传感器45检测计算机30周围(或更具体地，屏幕38周围)的环境光并输出指示在计算机30周围检测到的光量的信号(在240)。用户界面模块26从传感器45获得信号并利用所述信号来自动调节被模拟的灯箱效果。具体地，基于检测到的环境光，用户界面模块26调节(例如，提高或降低)在GUI41中显示的数字图像40的不透明度(在242)并/或调节(例如，提高或降低)被模拟的灯箱效果的亮度(在244)。因此，环境光传感器45能够用于提供图像40的最佳观看条件(例如，在明亮环境情况中较高的亮度值，在灰暗情况中较低的亮度值)。应当理解的是，在一些实施例中，用户能够基于由环境光传感器45检测到的环境光来打开和关闭自动灯箱呈现和/或调节。
[0060]如图6中所示，用户能够通过选择灯箱切换按钮90来手动关闭灯箱效果(在230)。当用户关闭灯箱效果时，用户界面模块26使GUI41返回默认模式(在202)。在一些实施例中，用户界面模块26还保存用于由用户选择或修改的灯箱效果的任何设置(例如，任何被修改的设置)(在250)。用户界面模块26能够利用保存的设置以在下一次开启灯箱模式时使灯箱效果默认成最近的用户定义设置(例如亮度)水平。因此，除其他之外，本发明提供用于创建图形用户界面的设备和系统，所述图形用户界面用于利用灯箱效果显示图像。即使在灯箱效果未使用时，环境光传感器45或用户输入可以用于确定显示周围的环境光水平并相应地调节图像显示，例如修改对比度以补偿人类视觉对周围环境的适应性，如上面描述的那样。
[0061]虽然前述主要强调本发明对于人口腔内图像的用途，但本发明还能够用于其他种类的图像，包括但不限于人或动物的全景和/或头部测量的X射线图像。
[0062]本发明的各种特征和优点在所附的权利要求中阐述。
【权利要求】
1.一种用于数字放射照相图像的呈现的装置，所述装置包括: 存储器，所述存储器被配置成存储至少一个放射照相图像； 处理器，所述处理器连接到所述存储器；和 用户界面模块，所述用户界面模块被配置成生成图形用户界面并使所述至少一个放射照相图像以第一模式和以模拟物理灯箱的外观的灯箱模式显示在显示器上。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述图形用户界面在所述灯箱模式中包括至少部分地围绕所述至少一个放射照相图像的亮区域。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述图形用户界面在所述第一模式中包括至少部分地围绕所述至少一个放射照相图像的暗区域。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个放射照相图像包括人体或动物体的局部的图像。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述人体或动物体的局部包括牙齿。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个放射照相图像包括第一放射照相图像和第二放射照相图像，其中，所述图形用户界面在所述灯箱模式中被配置成以与所述第二放射照相图像相比不同的亮度和不同的对比度中的至少一种来显示所述第一放射照相图像。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述灯箱模式包括第一子模式和第二子模式，其中，所述第一子模式被配置成以全口模式显示所述至少一个放射照相图像，并且所述第二子模式被配置成以单个图像模式显示所述至少一个放射照相图像。`
8.一种用于数字放射照相图像的呈现的装置，所述装置包括: 存储器，所述存储器用于存储至少一个放射照相图像；和 计算机，所述计算机连接到所述存储器，所述计算机包括处理器和用户界面模块，所述用户界面模块被配置成生成图形用户界面并使所述至少一个放射照相图像以第一模式显示在所述图形用户界面中且使所述至少一个放射照相图像以灯箱模式显示在所述图形用户界面中，所述灯箱模式包括所述至少一个放射照相图像的被模拟的背光，其中，所述计算机被配置成响应于包括由穿过暗度阈值的环境光传感器的输出和用户输入所组成的组中的至少一个来进入所述灯箱模式；和 显示器，所述显示器连接到所述计算机并被配置成显示所述图形用户界面。
9.根据权利要求8所述的装置，进一步包括连接到所述计算机的所述环境光传感器。
10.根据权利要求8所述的装置，其中，所述用户界面模块被配置成响应于所述用户输入来调节在所述灯箱模式中被模拟的背光的亮度。
11.根据权利要求8所述的装置，其中，所述用户界面模块被配置成响应于所述用户输入来调节所述至少一个放射照相图像的不透明度。
12.根据权利要求8所述的装置，其中，所述图形用户界面在所述灯箱模式中包括至少部分地围绕所述至少一个放射照相图像的亮区域。
13.根据权利要求8所述的装置，其中，所述图形用户界面在所述第一模式中包括至少部分地围绕所述至少一个放射照相图像的暗区域。
14.根据权利要求8所述的装置，其中，所述至少一个放射照相图像包括人体或动物体的局部的图像。
15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述人体或动物体的局部包括牙齿。
16.根据权利要求8所述的装置，其中，所述至少一个放射照相图像包括第一放射照相图像和第二放射照相图像，其中，所述图形用户界面在所述灯箱模式中被配置成以与所述第二放射照相图像相比不同的亮度和不同的对比度中的至少一种来显示所述第一放射照相图像。
17.根据权利要求8所述的装置，其中，所述灯箱模式包括第一子模式和第二子模式，其中，所述第一子模式被配置成以全口模式显示所述至少一个放射照相图像，并且所述第二子模式被配置成以单个图像模式显示所述至少一个放射照相图像。
18.—种显示放射照相图像的方法，所述方法包括: 在存储器中存储至少一个放射照相图像； 将计算机连接到所述存储器，所述计算机包括处理器和用户界面模块； 将显示器连接到所述计算机； 利用所述用户界面模块生成图形用户界面并将所述图形用户界面显示在所述显示器上； 以第一模式在所述图形用户界面中显示所述至少一个放射照相图像；以及以灯箱模式在所述图形用户界面中显示所述至少一个放射照相图像，所述灯箱模式包括所述至少一个放射照相图像的被模拟的背光。
19.根据权利要求18所述的方法，进一步包括:响应于包括由穿过暗度阈值的环境光传感器的输出和用户输入所组成的组中的至少一个来进入所述灯箱模式。
【文档编号】A61B6/03GK103777913SQ201310367413
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年8月21日 优先权日:2012年10月18日
【发明者】乔治·J·可可, 卡斯腾·弗兰克, 迈克尔·J·帕尔玛, 路易斯·P·鲁宾菲尔德, 约翰·斯特伊克, 大卫·A·谢伯克, 马丁·卡普兰 申请人:登塔尔图像科技公司