[發明專利]通過使用過驅動來減少顯示設備中的偽像的設備與方法

有效

• 申請號: 201080008026.0
• 申請日: 2010-02-11
• 公開（公告）號: CN102318001A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: T·金普;C·馬爾謝蘇
• 申請（專利權）人: 巴科股份有限公司
• 主分類號: G09G3/36
• 分類號: G09G3/36
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張欣

技術領域

本發明涉及顯示設備、用于控制顯示設備操作的控制器、驅動顯示設備的軟件與方法。具體地，本發明涉及顯示設備、用于控制顯示設備操作的控制器、用于在幀變換期間通過過驅動至少一個控制信號來減少顯示器顯示的包括多個像素的當前幀到后續幀的幀變換期間的圖像偽像的軟件與方法。

發明背景

在現代醫療設備中，利用類似于液晶顯示設備(LCD設備)的顯示設備的高質量醫療成像比以往任何時候都重要。將LCD設備的液晶顯示面板(LCD面板)的每一個像素假設為一組值中的離散亮度值(光度值)，如比特深度為10比特的一組值[0...1023]，其中三個這種像素，即紅(R)、綠(G)和藍(B)像素的像素組，在每個幀時間段更新。液晶顯示器受困于像素的慢的響應時間。像素需要數個幀時間段才能自然地達到組中所需的飽和度目標值。在靜態圖像的情況下，這不是問題，因為最終液晶顯示面板的像素達到其目標值然后該圖像在很長一段時間都是穩定的。不過在醫學成像中運動圖像也越來越多地用于診斷。一些示例是對于計算機斷層照相法(CT)或MRI影像(MRI：磁共振成像)的層疊讀取，或超聲波的使用。

全身的計算機斷層照相法掃描可得到多達3000張片子。很清楚放射科醫生想要快速瀏覽如此數量巨大的圖像組，而僅僅仔細觀察特定的片子，例如，當在瀏覽時探測到了某可疑物體時。在不久的將來將會允許層析X射線照相組合(tomosynthesis)。在層析X射線照相組合中，乳房X線檢查人員將在一組+/-50片中尋找隱約、細小的圖像特征。由于他們希望在一到兩秒中對整個組做一個初步掃描，瀏覽速度將在每秒5-10片之間。

研究顯示在諸如標準5兆像素(5MP)的乳房X線檢查顯示設備之類的一般的醫學顯示器上以每秒十張片子的速度讀取可導致高達10％的醫療準確率下降。這種下降的量值是不可接受的。這樣的下降的理由是像素(如LCD像素)的緩慢的響應在顯示移動圖像時引入了“動態模糊”。

LCD像素緩慢的響應速度是眾所周知的難題。并且，作為解決辦法，已經有人提出在從當前幀到后續幀的幀變換期間過驅動。如果以常規方式驅動顯示器像素的亮度，可能需要經過數個后續幀該像素才能達到其中一個后續幀的目標亮度。過驅動是指暫時地施加過驅動信號，從而像素將更快地達到其指定的后續亮度水平，理想地是在單個幀變換內達到。

醫學圖像具有其自身的特性。一般，醫學圖像的噪聲相當多，這意味著兩個連續圖像之間的改變可能僅僅是由圖像噪聲(例如由探測系統造成的圖像噪聲)所造成的。因此，即使沒有病變的結構表現(如，癌癥)，在瀏覽一疊幀的時候也會有像素亮度值的連續變化。標準的液晶顯示設備，作為它們緩慢的響應時間的副作用，非故意地施加了噪聲減少。實際上，由于它們緩慢的響應時間，幀變換期間像素亮度值之間的細小變化(圖像噪聲)并未很好地可視化，因為像素亮度從未達到后續幀的目標亮度水平。結果，在瀏覽一疊圖像的時候這個圖像噪聲被壓制了。

模擬和一些視覺測試顯示，當使用具有比標準液晶顯示設備更快響應時間的顯示設備時，內在圖像噪聲得到增強并更加可視。結果，放射科醫生主觀地為帶有改進的響應時間的顯示器指定較低的圖像質量。

醫學顯示系統經常使用瞬時抖動來增加顯示設備的所感知的亮度比特深度。這是指在每一幀時用稍微不同的亮度值來驅動顯示設備的面板，從而眼睛將感知存在于面板的兩個原有級別(native?levels)之間的平均值。由于LCD的緩慢的響應時間(具體是緩慢的灰到灰的響應)，在用暫時抖動驅動時，實際測得的像素的光度值或亮度值，將是非常穩定的(像素亮度從未達到兩個不同的級別，而是維持在兩者之間的某個狀態)。

然而，當應用標準的過驅動時，驅動信號被改變從而使像素亮度盡可能地達到在瞬時抖動方案中使用的各個級別。這將導致顯示設備的更高級別的“閃爍”。盡管難以看到這種閃爍，但是其可以輕易地測量出來，這些測量結果甚至可導致醫療市場的不滿。

發明內容

本發明的目的是提供顯示設備、控制顯示設備操作的控制器、以及驅動它們的軟件和方法。

本發明的優點是提供了設備、控制顯示設備操作的控制器、以及在從當前幀到后續幀的幀變換期間減少圖像偽像的軟件與方法。根據本發明實施例的設備、控制顯示設備操作的控制器、以及減少圖像偽像的軟件與方法考慮了所攝圖像的一般噪聲特性，以減少所顯示圖像中的偽像。