图像畸变补偿设备、方法和包含该设备的医学成像设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种图像畸变补偿设备，使用户能够在佩戴滤色护目镜的同时感受具有减少的图像畸变或者消除了图像畸变的医学图像。所述设备使用护目镜的光谱特性来校正在显示单元上显示的医学图像的颜色。可以包括分光计来测量护目镜的光谱特性。
【专利说明】图像畸变补偿设备、方法和包含该设备的医学成像设备
【技术领域】
[0001]本公开一般地涉及图像补偿技术，并具体涉及用于补偿由滤色护目镜导致的图像畸变的图像畸变补偿设备。
【背景技术】
[0002]医学成像设备针对受试者使用超声波、激光、X射线等的透射、吸收或者反射性质获取受试者的图像，并将图像用于诊断。成像设备的例子包括超声、光声和X射线成像设备。
[0003]某些医学成像设备要求佩戴护目镜以便保护检查者和受试者的眼睛。具体来说，利用光声成像，具有纳量级短波长的激光在过程中被照射，因此，对于所涉及的所有参与者来说，通常有必要佩戴护目镜来保护其眼睛。
[0004]由于护目镜吸收具有特定波长的光，所以在通过护目镜的图像上出现了图像畸变。当检查者在佩戴护目镜的同时观察医学图像时，在实际显示的医学图像和从检查者的有利位置看到的医学图像之间存在差别。
[0005]因此，佩戴护目镜的检查者未准确地感受医学图像，因而存在缓解这种不利的需求。
【发明内容】
[0006]这里描述的实施例提供了一种图像畸变补偿技术，其通过使用护目镜的光谱特性校正在显示单元上显示的医学图像的颜色，使得用户能够在佩戴滤色护目镜的同时观察到具有最小图像畸变或者消除了图像畸变的医学图像。
[0007]在示范性实施例中，一种用于补偿穿过护目镜的图像上的图像畸变的图像畸变补偿设备包括:基于护目镜的光谱特性估计图像畸变的图像畸变估计单元。颜色校正单元针对要在显示单元上显示的图像，执行补偿所估计的图像畸变的颜色校正。
[0008]在各种实施例中:
[0009]护目镜的光谱特性可以包括护目镜根据波长的吸光度。
[0010]图像畸变估计单元可以确定通过颜色校正是否可以补偿图像畸变。
[0011 ] 当在用于要在显示单元上显示的图像的颜色中，存在在被施加了护目镜的光吸收效果的图像中未被表现的颜色时，图像畸变估计单元可以确定通过颜色校正不能补偿图像畸变。
[0012]图像畸变补偿设备还可以包括颜色映射单元，用于利用在被施加了护目镜的光吸收效果的图像中被表现的颜色，代替用于要在显示单元上显示的图像的颜色中的在被施加了护目镜的光吸收效果的图像中未被表现的颜色。
[0013]图像畸变补偿设备还可以包括存储护目镜的至少一个光谱特性的存储单元。
[0014]图像畸变估计单元可以使用存储单元中存储的光谱特性的被选择的一个或更多个来估计图像畸变。[0015]图像畸变估计单元可以利用护目镜的吸收性质估计原色的坐标变化，并且，原色的坐标可以包括用于显示单元的彩色空间中的坐标。
[0016]颜色校正单元可以基于估计的原色坐标来控制原色的合成率，以便实现显示单元上显示的图像中所包括的特定颜色。
[0017]图像畸变补偿设备还可以包括测量护目镜的光谱特性的光谱计。
[0018]根据本发明进一步的方面，一种医学成像设备包括图像畸变补偿设备。
[0019]医学成像设备可以包括显示单元，其中，显示单元显示目标的光声图像或者光声/超声图像。
[0020]显示单元可以显示被颜色校正单元校正过颜色的图像，或者显示被颜色映射单元映射过颜色的图像。
[0021]医学成像设备还可以包括输入对来自颜色映射单元的替代颜色的选择的输入单
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[0022]医学成像设备还可以包括输入对存储单元中存储的护目镜的至少一个光谱特性的选择的输入单元。
[0023]还公开了可在图像畸变补偿设备和医学成像设备中操作的示范性方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]结合附图，从下面对实施例的描述，本发明的这些和/或其他方面将变得清晰并且更容易理解，在附图中，相同的参考数字被用于相同的元件，在附图中:
[0025]图1示出了根据实施例的用于使用光声成像或者光声/超声成像诊断受试者的系统；
[0026]图2是示出在医学成像设备的显示单元上表现的颜色的色度图的例子；
[0027]图3是示出根据本发明的一个实施例的图像畸变补偿设备的配置的框图；
[0028]图4A是示出显示单元的示范性光谱特性的图；
[0029]图4B是示出护目镜的示范性光谱特性的图；
[0030]图5A是示出CIE1931色彩空间中的灰色坐标的色度图；
[0031]图5B是示出戴护目镜所导致的坐标上的变化的色度图；
[0032]图6是示出当颜色校正单元执行颜色校正时坐标gr上的变化的色度图；
[0033]图7A是示出在显示单元上显示的图像中的特定颜色的坐标的色度图；
[0034]图7B是示出因护目镜的光吸收所致的坐标上的变化的色度图；
[0035]图8是示出当颜色校正单元执行颜色校正时坐标k上的变化的色度图；
[0036]图9是示出了还包括颜色映射单元的图像畸变补偿设备的框图；
[0037]图10是示出在通过护目镜之后被改变的灰色坐标的色度图；
[0038]图1lA和图1lB是示出了还包括存储单元的图像畸变补偿设备的相应配置的框图；
[0039]图12A和图12B是示出了还包括分光计的图像畸变补偿设备的相应配置的框图；
[0040]图13是根据本发明的一个实施例示出了医学成像设备的配置的框图；
[0041]图14是根据本发明的一个实施例示出了用于补偿图像畸变的方法的流程图；和
[0042]图15是示出了可应用于不可能进行颜色校正的情况的补偿图像畸变的方法的流程图。
具体实施例
[0043]此后将参考附图描述本发明的实施例。
[0044]这里，依据使用场景，术语“畸变”指颜色畸变、对比度畸变或者其他类型的畸变。
[0045]这里，在说明书中公开的例如“…单元”或者“模块”的术语指示用于执行至少一个功能或者操作的单元，并且，其可以由硬件或者硬件和软件的组合来实施。
[0046]如这里所使用的，以“一”或“一个”开头并且以单个形式引用的元件或者步骤，应该被理解为不排除多个所述元件或者步骤，除非明确地陈述了这种排除。此外，对“一个实施例”或者“实施例”的参考并非预期被解释为排除了也包含所引用的特征的额外元件的存在。而且，除非明确地相反陈述，否则“包含”、“包括”或者“具有”特定性质的一元件或者多个元件的实施例也可以包括不具有该性质的额外元件。
[0047]超声成像被广泛地用作用于诊断受试者的医学成像方法。近年来，已经发展了光声成像并在各种诊断领域中被采用，在光声成像中，目标(在受试者内)的超声特性与其光声特性组合。
[0048]光声成像(Photoacoustic imaging,PAI)是其中具有高空间分辨率的超声图像被与具有适于对生物组织成像的高对比率的光学图像组合的方法。当激光被照射到生物组织时，激光的短电磁脉冲在生物组织中被吸收，并且，在作为初始超声波的产生源的组织位置中的热弹性膨胀产生瞬时的声压。这样形成的超声波以各种延迟到达生物组织的表面，并且通过对其成像来获得光声图像。
[0049]超声成像是既有的医学成像方法，其使用超声波诊断人体的病变。超声图像可以包括:显示目标的横截面图像的B模式图像、示出目标的弹性信息的弹性图像、示出目标的特定部分的生物信息的M模式图像，或者，实时地将血流可视化的彩色多普勒图像。
`[0050]而且，近来已经开发并使用了光声/超声成像，其中，光声成像与超声成像组合。
[0051]图1示出了根据实施例的用于使用光声成像或者光声/超声成像诊断受试者的系统。为了获取光声图像，有必要把具有相当短的波长的激光照射受试者30。但是，如果这种激光直接接触眼睛，则可能出现视神经的损害。因此，当使用例如光声成像设备或者光声/超声成像设备的医学成像设备50诊断受试者30时，检查者20和受试者30都需要佩戴护目镜10。
[0052]护目镜10通过阻挡照射的激光并防止其到达眼睛来保护眼睛免受从激光照射器52照射的激光。因此，护目镜10被设计成吸收特定波长范围内的光；依据所照射的激光的波长，选择特定的护目镜。例如，当激光对应于具有比绿色更短波长的可见光线区域时，护目镜可以被设计成吸收具有比532nm短的波长的光。当激光对应于红色及红外区域时，护目镜可以被设计成吸收具有600nm或者更大波长的光。
[0053]医学成像设备50通过显示单元51显示医学图像。显示单元51可以使用RGB模式、CMYK模式或者其他合适的模式显示医学图像。利用RGB模式，通过原色，即红(R)、绿(G)和蓝(B)的加性合成显示医学图像。可以在各种彩色空间中定义在显示器51上显示的颜色，例如，由 Commission International de I’Eclairage (CIE)制定的 CIE1931 彩色空间。
[0054]图2是示出在医学成像设备50中的显示单元51上表现的颜色的色度图的例子。颜色可以由各种色度图表现，例如，由用于CIE1931彩色空间情况的CIE1931色度图表现。
[0055]CIE1931彩色空间也被称为“CIE XYZ颜色空间”，其中，X、Y和Z代表三色刺激值，其和指示红、绿和蓝水平的值类似。颜色的概念被划分为两个因素，即亮度和色度。CIE XYZ彩色空间可以被设计成使得Y值代表亮度。因此，颜色的色度可以由通过下面的等式I计算的X和y值来表示。
【权利要求】
1.一种用于补偿穿过护目镜的图像上的图像畸变的图像畸变补偿设备，包含: 基于护目镜的光谱特性估计图像畸变的图像畸变估计单元；和 针对要在显示单元上显示的图像，初步执行补偿所估计的图像畸变的颜色校正的颜色校正单元。
2.如权利要求1所述的图像畸变补偿设备，其中，护目镜的光谱特性包含护目镜根据波长的吸光度，以及图像畸变估计单元通过使用护目镜的光谱特性把护目镜的吸收效果施加于要在显示单元上显示的图像来估计图像畸变。
3.如权利要求2所述的图像畸变补偿设备，其中，图像畸变估计单元确定通过颜色校正是否可以补偿图像畸变。
4.如权利要求3所述的图像畸变补偿设备，其中，当在用于要在显示单元上显示的图像的颜色中，存在在被施加了护目镜的光吸收效果的图像中未被表现的颜色时，图像畸变估计单元确定通过颜色校正不能补偿图像畸变。
5.如权利要求4所述的图像畸变补偿设备，还包含颜色映射单元，用于利用在被施加了护目镜的光吸收效果的图像中被表现的颜色，代替用于要在显示单元上显示的图像的颜色中的、在被施加了护目镜的光吸收效果的图像中未被表现的颜色。
6.如权利要求1所述的图像畸变补偿设备，还包含:存储护目镜的至少一个光谱特性的存储单元， 其中，图像畸变估计单元使用从存储单元中存储的光谱特性中选择的光谱特性来估计图像畸变。
7.如权利要求2所述的图像畸变补偿设备，其中，图像畸变估计单元利用护目镜的吸收性质估计原色的坐标变化，并且，原色的坐标包含用于显示单元的彩色空间中的坐标，以及其中， 颜色校正单元基于估计的原色坐标来控制原色的合成率，以实现显示单元上显示的图像中所包括的特定颜色。
8.一种包含如权利要求1至7中任意一个所述的图像畸变补偿设备的医学成像设备。
9.如权利要求8所述的医学成像设备，其中，所述医学成像设备包含显示单元， 其中，显示单元显示目标的光声图像或者光声/超声图像。
10.如权利要求9所述的医学成像设备，其中，显示单元显示被颜色校正单元校正过颜色的图像，或者显示被颜色映射单元映射过颜色的图像。
11.如权利要求9所述的医学成像设备，还包含输入来自颜色映射单元的替代颜色的选择的输入单元。
12.一种用于补偿通过护目镜的图像中的产生的图像畸变的方法，所述方法包含: 基于护目镜的光谱特性估计图像畸变； 和 针对要在显示单元上显示的图像，初步执行补偿所估计的图像畸变的颜色校正。
13.如权利要求12所述的方法，其中，护目镜的光谱特性包含护目镜根据波长的吸光度，以及 其中，通过使用护目镜的光谱特性把护目镜的吸收效果施加于要在显示单元上显示的图像来执行图像畸变的估计。
14.如权利要求13所述的方法，其中，图像畸变的估计包含通过护目镜的吸收效果估计原色的坐标变化，以及原色的坐标包括在用于显示单元的色彩空间中的坐标，以及 其中，颜色校正包含基于估计的原色坐标来控制原色的合成率，以实现显示单元上显示的图像中所包括的特定颜色。
【文档编号】G06T5/00GK103514584SQ201310261791
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年6月27日 优先权日:2012年6月27日
【发明者】吴政泽 申请人:三星电子株式会社