[發(fā)明專利]一種用于醫(yī)用顯示器的圖像清晰度測量裝置及方法

有效

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• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN108184110B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王衛(wèi);唐騰
• 申請（專利權(quán)）人: 南京巨鯊顯示科技有限公司;南京巨鯊醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號: H04N17/00
• 分類號: H04N17/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種用于醫(yī)用顯示器的圖像清晰度測量裝置，其特征是，由圖像生成模塊、光學(xué)傳遞函數(shù)測試儀模塊即MTF測試儀模塊、上位機(jī)應(yīng)用軟件模塊三個模塊組成，所述上位機(jī)應(yīng)用軟件模塊分別與所述圖像生成模塊和MTF測試儀模塊連接；

所述圖像生成模塊用于為醫(yī)用顯示器提供測量圖像清晰度的像素級測試圖像；

所述MTF測試儀模塊用于測量醫(yī)用顯示器所顯示圖像的MTF數(shù)據(jù)；

所述上位機(jī)應(yīng)用軟件模塊根據(jù)MTF數(shù)據(jù)計算和分析醫(yī)用顯示器所顯示圖像的清晰度，進(jìn)而評估和衡量醫(yī)用顯示器像素級別圖像顯示的清晰度，

所述上位機(jī)應(yīng)用軟件模塊的功能包括：

1）根據(jù)醫(yī)用顯示器的分辨率、亮度、刷新率、像素數(shù)據(jù)位寬4種參數(shù)，向圖像生成模塊下發(fā)像素級別測試圖像的分辨率、亮度、刷新率和像素數(shù)據(jù)位寬4種參數(shù)，其中，分辨率包括水平分辨率從1024到4200范圍區(qū)間的所有整數(shù)數(shù)值，垂直分辨率從768到2800范圍區(qū)間的所有整數(shù)數(shù)值，刷新率從30Hz到100Hz范圍區(qū)間的所有整數(shù)數(shù)值，亮度包括從20cd/m²到2000cd/m²范圍區(qū)間的所有亮度數(shù)值；

2）向圖像生成模塊下發(fā)命令，選擇水平和垂直兩個方向上顯示像素級別的測試圖像；

3）向MTF測試儀模塊下發(fā)命令，自動選擇醫(yī)用顯示器和MTF測試儀之間的最佳測試距離，測試距離可以是從0.5m到2.0m范圍內(nèi)的任意位置；

4）向MTF測試儀模塊下發(fā)命令，自由選擇醫(yī)用顯示器面板上任意位置和區(qū)域的單位長度的亮度按照正弦變化的光柵周期數(shù)，單位長度為每毫米；

5）獲得MTF測試儀模塊發(fā)送的MTF數(shù)據(jù)后，實時計算出醫(yī)用顯示器所顯示像素級別圖像的清晰度，并以圖表的形式呈現(xiàn)；

6）在所獲得的MTF測試儀模塊發(fā)送的MTF數(shù)據(jù)，在任意位置和區(qū)域自由選擇測量像素的長寬尺寸、光柵格的明暗亮度、面板的長寬尺寸3種物理參數(shù)；

7）計算出醫(yī)用顯示器所顯示像素級別圖像的清晰度后，同時，對醫(yī)用顯示器整個面板的像素級別圖像清晰度的一致性進(jìn)行分析和評估；

所述圖像生成模塊主要包括圖像處理單元、通信單元和控制單元，其中所述控制單元分別和圖像處理單元、通信單元連接；

所述圖像處理單元用于生成符合不同醫(yī)用顯示器像素級別要求的測試圖像，在醫(yī)用顯示器上直接顯示；

所述通信單元用于接收上位機(jī)應(yīng)用軟件模塊的命令，然后轉(zhuǎn)發(fā)給所述控制單元；

所述控制單元用于接收所述通信單元的命令，解析命令后給出像素級別測試圖像的分辨率、亮度、刷新率、像素數(shù)據(jù)位寬4種信息，控制圖像處理單元生成對應(yīng)的像素級別測試圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于醫(yī)用顯示器的圖像清晰度測量裝置，其特征是，所述圖像處理單元采用編解碼集成電路芯片或FPGA芯片制成，圖像處理單元生成的測試圖像是按照像素級別顯示的黑白相間的柵格，包括水平分辨率從1024到4200范圍區(qū)間的所有整數(shù)數(shù)值，垂直分辨率從768到2800范圍區(qū)間的所有整數(shù)數(shù)值，刷新率從30Hz到100Hz范圍區(qū)間的所有整數(shù)數(shù)值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于醫(yī)用顯示器的圖像清晰度測量裝置，其特征是，所述控制單元采用編解碼集成電路芯片或FPGA芯片制成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于醫(yī)用顯示器的圖像清晰度測量裝置，其特征是，所述MTF測試儀模塊采用光學(xué)MTF測試儀制成，用于測量醫(yī)用顯示器像素級別測試圖像的MTF數(shù)據(jù)，即醫(yī)用顯示器面板上單位長度的亮度按照正弦變化的光柵周期數(shù)，其中單位長度為每毫米；具體的用于測量所述圖像生成模塊生成像素級別的并在醫(yī)用顯示器上顯示的測試圖像的MTF數(shù)據(jù)，然后將測得的MTF數(shù)據(jù)實時地傳輸給所述上位機(jī)應(yīng)用軟件模塊。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于醫(yī)用顯示器的圖像清晰度測量裝置，其特征是，所述MTF測試儀模塊采集的數(shù)據(jù)包括：

1）測量面板水平和垂直兩個方向上的任意位置和區(qū)域的單位長度的亮度按照正弦變化的光柵周期數(shù)；

2）測量面板不同背光亮度下的單位長度的亮度按照正弦變化的光柵周期數(shù)；

3）測量從面板到MTF測試儀鏡頭的0.5m-2.0m距離范圍下的面板單位長度的亮度按照正弦變化的光柵周期數(shù)。

6.一種基于權(quán)利要求1-5任意一項的用于醫(yī)用顯示器的圖像清晰度測量方法，其特征是，包括如下步驟：

1）采用邊緣保持能力強(qiáng)的邊緣保持濾波器對圖像進(jìn)行預(yù)處理；

2）確定灰度值下降或上升的垂直邊緣，然后取每一行灰度值連續(xù)下降間隔像素點數(shù)最多的邊緣的灰度變化率代表該行的灰度變化率；

3）計算出所有行的灰度變化率后對其求和，同時定義一個初始值為零的變量ɑ，當(dāng)每計算一次灰度變化率，變量ɑ的值加1，最后以灰度變化率之和的平均值作為衡量圖像清晰度的指標(biāo)。