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CN104720835A - 显示装置、图像显示方法和计算机化断层扫描设备 - Google Patents

显示装置、图像显示方法和计算机化断层扫描设备 Download PDF

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CN104720835A
CN104720835A CN201310712898.0A CN201310712898A CN104720835A CN 104720835 A CN104720835 A CN 104720835A CN 201310712898 A CN201310712898 A CN 201310712898A CN 104720835 A CN104720835 A CN 104720835A
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徐振华
王学礼
于晓艳
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Abstract

本发明提供了一种显示装置、图像显示方法和计算机化断层扫描设备。该显示装置包括：显示单元，被构造为根据从外部提供的图像信号来显示图像；感兴趣区域设定单元，被构造为在由显示单元显示的图像中设定感兴趣区域；灰度改变单元，被构造为改变感兴趣区域中的像素的灰度。因此，简化了诊断操作，缩短了诊断时间，提高了诊断效率和可靠性。

Description

显示装置、图像显示方法和计算机化断层扫描设备
技术领域
本发明涉及医学影像诊断领域，更具体地讲，涉及一种显示装置、图像显示方法和计算机化断层扫描(CT，Computerized Tomography)设备。
背景技术
计算机化断层扫描(CT)设备通常包括扫描装置和显示装置。扫描装置通过向待诊断者发射X射线并接收穿过待诊断者的X射线来对待诊断者进行扫描，从而得到反映待诊断者的各个部位对于X射线的吸收程度的扫描图像。扫描装置还将得到的扫描图像提供到显示装置，显示装置显示扫描图像。因此，操作者(例如，医生)可以观察由显示装置显示的扫描图像，并确定扫描图像中是否存在病变部位。
扫描图像包括多个像素，每个像素具有与CT值对应的灰度，其中，CT值表示与该像素的待诊断者的部位对X射线的吸收程度。通常，较高的CT值表示具有较高的X射线吸收程度，较低的CT值表示具有较低的X射线吸收程度。例如，将与骨组织对应的像素的CT值设定为+1000Hu，将与水对应的像素的CT值定为0Hu，将与空气对应的像素的CT值定为-1000Hu，等等。
可以通过设定适当的窗宽(WW)和窗位(WL)来将像素的CT值转换为像素的灰度值。窗宽是将要以不同的灰度来显示的像素的CT值范围，即，在该CT值范围内的像素以不同的灰度显示，而CT值高于此范围的像素均以最大灰度值显示，CT值低于此范围的像素均以最小灰度值显示。窗位是窗的中心位置。例如，当窗宽为100Hu且窗位为0Hu时，将以不同的灰度来显示的像素的CT值范围为-50Hu～+50Hu。
为了确定扫描图像中是否存在病变部位，操作者(例如，医生)可能需要频繁地手动输入新的窗宽和/或窗位以改变扫描图像的像素的灰度，以反复比较根据初始的窗宽和窗位而初始地显示在显示装置上的扫描图像和根据新的窗宽和/或窗位而显示在显示装置上的新的扫描图像之间的区别，直到确定扫描图像中是否存在病变部位为止。
此外，在确定扫描图像中是否存在病变部位时，操作者(例如，医生)可能需要局部地改变扫描图像的像素的灰度，例如，改变感兴趣区域(ROI)中的像素的灰度，从而对灰度改变的区域和与其相邻的区域进行比较。然而，因为扫描图像将根据操作者(例如，医生)输入的新的窗宽和/或窗位整体地改变像素的灰度，所以无法满足这样的需要。
因此，需要一种可以在诊断时简化操作、增进诊断可靠性的显示装置。
发明内容
本发明的示例性实施例的目的在于克服现有技术中的上述的和/或其他的问题。因此，本发明的示例性实施例提供了一种在诊断时简化操作、增进诊断可靠性的显示装置、图像显示方法和计算机化断层扫描(CT)设备。
根据示例性实施例，提供了一种显示装置，该显示装置包括：显示单元，被构造为根据从外部提供的图像信号来显示图像；感兴趣区域设定单元，被构造为在由显示单元显示的图像中设定感兴趣区域；灰度改变单元，被构造为改变感兴趣区域中的像素的灰度。
根据另一示例性实施例，提供了一种图像显示方法，所述方法包括：根据从外部提供的图像信号来显示图像；在显示的图像中设定感兴趣区域；改变感兴趣区域中的像素的灰度。
根据再一示例性实施例，提供了一种计算机化断层扫描(CT)设备，该CT设备包括：扫描装置，被构造为对待诊断者进行扫描，以得到待诊断者的图像信号；如上所述的显示装置，被构造为从扫描装置接收图像信号，并显示待诊断用户的扫描图像。
通过下面的详细描述、附图以及权利要求，其他特征和方面会变得清楚。
附图说明
通过结合附图对于本发明的示例性实施例进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：
图1是示出根据示例性实施例的计算机化断层扫描(CT)设备的示意性框图；
图2是示出根据示例性实施例的显示装置的示意性框图；
图3是示出根据示例性实施例的由显示装置显示的扫描图像；
图4至6是示出根据示例性实施例的由显示装置显示的包括像素的灰度被改变的感兴趣区域的扫描图像；
图7是示出根据示例性实施例的改变感兴趣区域中的像素的灰度的各种可选方式；
图8是示出根据示例性实施例的图像显示方法的流程图。
具体实施方式
以下将描述本发明的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本公开的内容不充分。
除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，也不限于是直接的还是间接的连接。
图1是示出根据示例性实施例的计算机化断层扫描(CT)设备的示意性框图，图2是示出根据示例性实施例的显示装置的示意性框图。如图1和图2中所示，CT设备可以包括扫描装置100和显示装置200。
扫描装置100可以对待诊断者进行扫描。例如，扫描装置100可以包括X射线产生装置110、X射线接收装置130和图像处理装置150。X射线产生装置110可以产生X射线，并可以将产生的X射线发射到待诊断者。X射线接收装置130可以接收穿过待诊断者的X射线，并可以将接收的X射线转换为电信号。图像处理装置150可以对由X射线接收装置130转换的电信号进行处理，以产生图像信号。此外，图像处理装置150可以将产生的图像信号提供到显示装置200。
如图2中所示，显示装置200可以显示单元210、感兴趣区域设定单元230和灰度改变单元250。显示单元210可以根据从扫描装置100(即，图像处理装置150)提供的图像信号来显示待诊断者的扫描图像。这样，操作者(例如，医生)可以观察在显示单元210上显示的扫描图像。
感兴趣区域设定单元230可以在由显示单元210显示的图像中设定感兴趣区域(ROI)。例如，感兴趣区域设定单元230可以包括诸如键盘、鼠标、触摸屏等输入装置，操作者可以通过这样的输入装置在显示于显示单元210的屏幕上的扫描图像中设定或选择ROI。图3是示出根据示例性实施例的由显示装置显示的扫描图像。如图3中所示，由操作者标记的ROI可以具有矩形的形状。然而，示例性实施例不限于此。ROI也可以具有诸如圆形、椭圆形、多边形等的各种形状。此外，可以首先通过利用扫描图像的像素的CT值与相邻的像素的CT值之间的关系的区域生长算法来自动地识别扫描图像中的与待诊断者的组织或器官对应的区域，然后，操作者可以将由识别出的与组织或器官对应的区域设定为ROI。这里，区域生长算法可以为根据预先定义的规则将像素或者子区域聚合成更大的区域的方法。例如，区域生长算法可以以将一个像素或一组像素作为种子，并将与种子性质(灰度级或颜色的特定范围)相似的相邻像素附加到生长区域的种子上。
灰度改变单元250可以改变ROI中的像素的灰度。例如，灰度改变单元250可以改变用于确定ROI中的像素的灰度的窗宽和/或窗位来改变ROI中的像素的灰度。
在一个示例性实施例中。灰度改变单元250可以首先根据ROI中的像素的CT值来确定ROI的初始窗位和初始窗宽。ROI的初始窗位和初始窗宽可以与整个扫描图像的初始窗位和初始窗宽相同或不同。当ROI的初始窗位和初始窗宽与整个扫描图像的初始窗位和初始窗宽不同时，灰度改变单元250可以根据ROI的初始窗位和初始窗宽来确定ROI中的像素的灰度。这是，显示单元210可以显示包括具有根据ROI的初始窗位和初始窗宽而确定的灰度的像素的ROI的扫描图像。换句话说，显示单元210可以显示局部灰度被改变的扫描图像。如图3中所示，ROI区域的初始窗位可以为106，初始窗宽可以为233。
然后，灰度改变单元250可以从初始窗位开始连续地改变ROI的窗位和/或从初始窗宽开始连续地改变ROI的窗宽，从而改变ROI中的像素的灰度。同时，显示单元210可以实时地显示局部灰度被改变的扫描图像。
图4至6是示出根据示例性实施例的由显示装置显示的包括像素的灰度被改变的感兴趣区域的扫描图像。在如图4中所示的局部灰度被改变的扫描图像中，ROI区域的窗位可以为-952，窗宽可以为233。在如图5中所示的局部灰度被改变的扫描图像中，ROI区域的窗位可以为-9，窗宽可以为233。在如图6中所示的局部灰度被改变的扫描图像中，ROI区域的窗位可以为58，窗宽可以为233。
因此，操作者(例如，医生)可以通过改变ROI的窗位和/或窗宽以比较包括具有根据不同的窗位和/或窗宽而确定的灰度的像素的ROI，和/或可以通过改变ROI区域的窗位和/或窗宽并保持扫描图像的除了ROI区域之外的区域的窗位和窗宽以比较具有根据不同的窗位和/或窗宽而确定的灰度的像素的ROI和与ROI区域相邻的区域，来确定ROI区域中是否存在病变。
根据示例性实施例，灰度改变单元250可以按照各种方式来改变ROI区域中的像素的灰度。图7是示出了根据示例性实施例的改变感兴趣区域中的像素的灰度的各种可选方式。例如，灰度改变单元250可以在将ROI的窗位保持为初始窗位的情况下，从初始窗宽开始连续地改ROI的窗宽(WW)，如图7中的(1)中所示；可以在将ROI的窗宽保持为初始窗宽的情况下，从初始窗位开始连续地改变ROI的窗位(WL)，如图7中的(2)中所示；可以从初始窗位和初始窗宽开始同时连续地改变ROI的窗位和ROI的窗宽，如图7中的(3)以及图7中的(4)中所示。
此外，如图7中的(5)和图7中的(6)中所示，灰度改变单元250可以以振动的方式来改变ROI中的像素的灰度。即，如图7中的(5)中所示，灰度改变单元250可以在保持初始窗宽不变的情况下从初始窗位开始增加(或减小)ROI的窗位。然后，灰度改变单元250可以在保持当前的窗位不变的情况下从初始窗宽开始增加(或减小)ROI的窗宽。接下来，灰度改变单元250可以在保持当前窗宽不变的情况下从当前窗位开始减小(或增加)ROI的窗位。然后，灰度改变单元250可以重复上述操作，从而以振动的方式来改变ROI的窗位和窗宽，以使ROI中的像素的灰度以振动的方式被改变。如图7中的(6)中所示，灰度改变单元250可以在保持初始窗位不变的情况下从初始窗宽开始增加(或减小)ROI的窗宽。然后，灰度改变单元250可以在保持当前的窗宽不变的情况下从初始窗位开始增加(或减小)ROI的窗位。接下来，灰度改变单元250可以在保持当前窗位不变的情况下从当前窗宽开始减小(或增加)ROI的窗宽。然后，灰度改变单元250可以重复上述操作，从而以振动的方式来改变ROI的窗位和窗宽，以使ROI中的像素的灰度以振动的方式被改变。然而，示例性实施例不限于此，灰度改变单元250可以根据由制造者预设的或由操作者选择的各种方式来改变ROI中的像素的灰度。
此外，为了方便操作者(例如，医生)进行观察和比较，灰度改变单元250可以重复地改变ROI中的像素的灰度。即，在灰度改变单元250以第一方式将像素从第一灰度连续地改变为第二灰度之后，灰度改变单元250可以以与该方式相反的方式将像素从第二灰度连续地改变为第一灰度。换句话说，灰度改变单元250可以重复地执行第一灰度改变操作和第二灰度改变操作，在第一灰度改变操作期间，灰度改变单元250可以按照第一方式来改变ROI中的像素的灰度，在第二灰度改变操作期间，灰度改变单元250可以按照与第一方式相反的第二方式来改变ROI中的像素的灰度。因此，操作者(例如，医生)可以在ROI中的像素的灰度反复变化的同时对ROI中是否存在病变进行诊断。
图8是示出根据示例性实施例的图像显示方法的流程图。为了简明起见，将省略与前面描述的元件和特征相同或相似的元件和特征的描述。
如图8中所示，首先，可以根据从外部(例如，在图1中示出的扫描单元100)提供的图像信号来显示图像(S810)。这里，图像可以是如图3中所示的对待诊断者进行计算机化断层扫描而得到的扫描图像。
然后，在步骤S830中，可以在显示的图像中设定感兴趣区域(ROI)。可以手动或自动地设定ROI。例如，可以识别显示的图像中的与待诊断用户的组织或器官对应的区域，并可以将识别出的与组织或器官对应的区域设定为感兴趣区域。
在设定了ROI之后，可以改变ROI中的像素的灰度(S850)。例如，可以根据ROI中的像素的CT值来确定RPI的初始窗位和窗宽。然后，可以通过从初始窗位开始连续地改变感兴趣区域的窗位和/或从初始窗宽开始连续地改变感兴趣区域的窗宽，来改变ROI中的像素的灰度。这里，可以根据ROI的窗宽和窗位来确定ROI中的像素的灰度。例如，可以以诸如上面参照图7中的(1)至(6)描述的方式等的多种期望的方式来改变ROI中的像素的灰度。此外，也可以重复地改变ROI中的像素的灰度。
同时，可以在改变ROI中的像素的灰度的同时显示包括像素的灰度被改变的ROI的图像。因此，操作者(例如，医生)可以比较包括具有根据不同的窗位和/或窗宽而确定的不同的灰度的像素的ROI，和/或可以比较具有根据不同的窗位和/或窗宽而确定的灰度的像素的ROI和与ROI区域相邻的区域，来确定ROI区域中是否存在病变。
根据示例性实施例，可以根据预设或选择的方式来改变扫描图像的局部区域的灰度，从而可以使操作者(例如，医生)方便地比较灰度不同的局部区域和/或比较局部区域和与其相邻的区域，从而确定在该局部区域中是否存在病变。此外，可以自动地改变扫描图像的局部区域的灰度，因此可以无需操作者的复杂的操作。因此，简化了诊断操作，缩短了诊断时间，提高了诊断效率和可靠性。
上面已经描述了一些示例性实施例。然而，应该理解的是，可以做出各种修改。例如，如果所描述的技术以不同的顺序执行和/或如果所描述的系统、架构、设备或电路中的组件以不同方式被组合和/或被另外的组件或其等同物替代或补充，则可以实现合适的结果。相应地，其他实施方式也落入权利要求的保护范围内。

Claims (17)

1. 一种显示装置，包括：
显示单元，被构造为根据从外部提供的图像信号来显示图像；
感兴趣区域设定单元，被构造为在由显示单元显示的图像中设定感兴趣区域；
灰度改变单元，被构造为改变感兴趣区域中的像素的灰度。
2. 如权利要求1所述的显示装置，其中，显示单元被构造为从对待诊断者进行计算机化断层扫描的扫描装置接收图像信号，并显示待诊断者的扫描图像。
3. 如权利要求2所述的显示装置，其中，感兴趣区域设定单元被构造为识别图像重的与待诊断者的组织或器官对应的区域，并将识别处的与组织/或器官对应的区域设定为感兴趣区域。
4. 如权利要求1所述的显示装置，其中，灰度改变单元被构造为根据感兴趣区域中的像素的CT值来确定感兴趣区域的初始窗位和初始窗宽，并通过从初始窗位开始连续地改变感兴趣区域的窗位和从初始窗宽开始连续地改变感兴趣区域的窗宽中的至少一种来改变感兴趣区域中的像素的灰度，其中，感兴趣区域中的像素的灰度根据感兴趣区域的窗宽和窗位来确定。
5. 如权利要求4所述的显示装置，其中，灰度改变单元被构造为按照下述方式的至少一种方式来改变感兴趣区域中的像素的灰度：
在将感兴趣区域的窗位保持为初始窗位的情况下，从初始窗宽开始连续地改变感兴趣区域的窗宽；
在将感兴趣区域的窗宽保持为初始窗宽的情况下，从初始窗位开始连续地改变感兴趣区域的窗位；
从初始窗位和初始窗宽开始同时连续地改变感兴趣区域的窗位和感兴趣区域的窗宽。
6. 如权利要求4所述的显示装置，其中，灰度改变单元还被构造为通过从感兴趣区域的当前窗位开始连续地改变感兴趣区域的窗位和从感兴趣区域的当前窗宽开始连续地改变感兴趣区域的窗宽中的至少一种来改变感兴趣区域中的像素的灰度。
7. 如权利要求1所述的显示装置，其中，灰度改变单元被构造为重复地执行第一灰度改变操作和第二灰度改变操作来重复地改变感兴趣区域中的像素的灰度，其中，在第一灰度改变操作期间，灰度改变单元按照第一方式来改变感兴趣区域中的像素的灰度，在第二灰度改变操作期间，灰度改变单元按照与第一方式相反的第二方式来改变感兴趣区域中的像素的灰度。
8. 如权利要求1所述的显示装置，其中，显示单元显示包括像素的灰度被改变的感兴趣区域的图像，其中，图像的除了感兴趣区域之外的区域中的像素的灰度保持不变。
9. 一种图像显示方法，所述方法包括：
根据从外部提供的图像信号来显示图像；
在显示的图像中设定感兴趣区域；
改变感兴趣区域中的像素的灰度。
10. 如权利要求9所述的方法，其中，图像是对待诊断者进行计算机化断层扫描而得到的扫描图像。
11. 如权利要求10所述的方法，其中，设定感兴趣区域的步骤包括：
识别图像中的与待诊断用户的组织或器官对应的区域；
将识别出的与组织或器官对应的区域设定为感兴趣区域。
12. 如权利要求9所述的方法，其中，改变灰度的步骤包括：
根据感兴趣区域中的像素的CT值来确定感兴趣区域的初始窗位和窗宽；
通过从初始窗位开始连续地改变感兴趣区域的窗位和从初始窗宽开始连续地改变感兴趣区域的窗宽中的至少一种来改变感兴趣区域中的像素的灰度；
其中，感兴趣区域中的像素的灰度根据感兴趣区域的窗宽和窗位来确定。
13. 如权利要求12所述的方法，其中，按照下述方式的至少一种方式来改变感兴趣区域中的像素的灰度：
在将感兴趣区域的窗位保持为初始窗位的情况下，从初始窗宽开始连续地改变感兴趣区域的窗宽；
在将感兴趣区域的窗宽保持为初始窗宽的情况下，从初始窗位开始连续地改变感兴趣区域的窗位；
从初始窗位和初始窗宽开始同时连续地改变感兴趣区域的窗位和感兴趣区域的窗宽。
14. 如权利要求12所述的方法，其中，改变灰度的步骤还包括：
通过从感兴趣区域的当前窗位开始连续地改变感兴趣区域的窗位和从感兴趣区域的当前窗宽开始连续地改变感兴趣区域的窗宽中的至少一种来改变感兴趣区域中的像素的灰度。
15. 如权利要求9所述的方法，其中，改变灰度的步骤包括：
重复地执行第一灰度改变操作和第二灰度改变操作来重复地改变感兴趣区域中的像素的灰度，其中，在第一灰度改变操作期间，按照第一方式来改变感兴趣区域中的像素的灰度，在第二灰度改变操作期间，按照与第一方式相反的第二方式来改变感兴趣区域中的像素的灰度。
16. 如权利要求9所述的方法，其中，所述方法还包括：
显示包括像素的灰度被改变的感兴趣区域的图像，其中，图像的除了感兴趣区域之外的区域中的像素的灰度保持不变。
17. 一种计算机化断层扫描设备，包括：
扫描装置，被构造为对待诊断者进行扫描，以得到待诊断者的图像信号；
如权利要求1所述的显示装置，被构造为从扫描装置接收图像信号，并显示待诊断用户的扫描图像。
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