一种用于医用显示器的单色图像识别方法及单色图像识别装置

摘要

本发明公开了一种用于医用显示器的单色图像识别方法及单色图像识别装置，其中该方法包括以下步骤：S1、图像抖动检测，获得第一单色图像；S2、获取R通道、G通道和B通道的值，组成第二单色图像；S3、取第一单色图像与第二单色图像的像素点交集。实施本发明的有益效果是，该方法实现电路简单，通过增设简单的电路识别单色图像，而无需外接多路信号处理器和设置该处理器的电脑，并节省了若干线材包括电源线和信号线等。

说明书

技术领域

本发明涉及医用显示器的应用领域，尤其涉及一种用于医用显示器的单色 图像识别方法及单色图像识别装置。

背景技术

在医用领域，如手术过程用的显示器，专家会诊用的显示器，常常需要在 同一个显示器上以多窗口方式显示来自不同信号源的图像信号。这些信号有些 是数字的，有些是模拟的。通常数字信号是彩色的，可以来自电脑显卡，或者 数码摄像机，而模拟信号通常是单色的，比如CT(断层扫面)和单色超声图 像。以液晶显示器为例，每一台显示器的液晶面板，最终都由一块驱动板来驱 动，由于亮度和数字图像的信号是非线性的关系，同时还有背光频谱的差异问 题，在驱动液晶面板之前，要针对红绿蓝这三原色进行伽马曲线的矫正。显示 器的伽马曲线矫正通常是以数字彩色信号来调整的，如果在同一个显示器上显 示彩色和单色图像，单色图像会经过数字彩色信号的伽马曲线，这样最终显示 的单色图像会失真。所以目前的普遍做法是通过外接的一个多路信号处理器， 对各路信号单独处理。但这种方案成本很高，多一个外接的处理器，还需要一 台电脑来设置这个处理器，还有多了的电源线和信号线。这些多出的设备在卫 生级别非常高的手术室里也是隐患。而且，信号在传输的过程中需要经过两次 伽马曲线矫正，第一次伽马曲线通常由外接的多路信号处理器处理的，第二次 则由显示器内部的伽马曲线来处理。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对上述医用显示器识别单色图像需要增 设计算机，单色图像区域由彩色信号相应的伽马曲线矫正产生失真，且需要两 次伽马曲线矫正叠加的问题，提供一种用于医用显示器的单色图像识别方法及 单色图像识别装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于医用显示器的 单色图像识别方法，包括以下步骤：

S1、对图像信号进行图像抖动检测以获取所述图像信号中产生信号抖动 的数字信号，并依据所述数字信号获得第一单色图像；

S2、分别获取所述图像信号的像素点在R通道、G通道和B通道的值， 并将在R通道、G通道和B通道的值均相等的像素点组成第二单色图像；

S3、取所述第一单色图像与所述第二单色图像的像素点交集以识别所述 图像信号中的单色图像。

在本发明所述的单色图像识别方法中，在所述步骤S1之前，还包括以下 步骤：

S0、获取图像源信号，所述图像源信号至少包括来源于单色图像的模拟 信号；将所述图像源信号中的模拟信号转化为产生信号抖动的所述数字信号， 从而将所述图像源信号转化为所述图像信号。

在本发明所述的单色图像识别方法中，所述步骤S2包括以下子步骤：

S21、按照从左往右并逐行获取所述图像信号的各个像素点在R通道、G 通道和B通道的值；

S22、若所述图像信号中的像素点在R通道、G通道和B通道的值均相等 且等于一预设值，则对所述像素点计数；

S23、将所计数的像素点组成第二单色图像。

在本发明所述的单色图像识别方法中，还包括：

S4、在所述步骤S3之后，对所识别的单色图像采用伽马曲线矫正。

在本发明所述的单色图像识别方法中，还包括：

S5、在所述步骤S4之后，依据所矫正的单色图像驱动所述医用显示器的 显示面板。

另一方面，本发明提供一种用于医用显示器的单色图像识别装置，所述装 置包括图像抖动检测模块、像素值获取模块、与所述图像抖动检测模块以及所 述像素值获取模块电性连接的识别模块；

所述图像抖动检测模块用于对图像信号进行图像抖动检测以获取所述图 像信号中产生信号抖动的数字信号，并依据所述数字信号获得第一单色图像；

所述像素值获取模块用于分别获取所述图像信号的像素点在R通道、G 通道和B通道的值，并将在R通道、G通道和B通道的值均相等的像素点组 成第二单色图像；

所述识别模块用于取所述第一单色图像与所述第二单色图像的像素点交 集以识别所述图像信号中的单色图像。

在本发明所述的单色图像识别装置中，所述单色图像识别装置还包括与所 述图像抖动检测模块以及所述像素值获取模块电性连接的图像源获取模块；

所述图像源获取模块用于获取图像源信号，所述图像源信号至少包括来源 于单色图像的模拟信号，将所述图像源信号中的模拟信号转化为产生信号抖动 的所述数字信号，从而将所述图像源信号转化为所述图像信号。

在本发明所述的单色图像识别装置中，所述像素值获取模块包括与所述图 像源获取模块电性连接的获取子模块、与所述获取子模块电性连接的计数模 块、与所述计数模块以及所述识别模块电性连接的图像组成模块：

所述获取子模块用于按照从左往右并逐行获取所述图像信号的各个像素 点在R通道、G通道和B通道的值；

所述计数模块用于若所述图像信号中的像素点在R通道、G通道和B通 道的值均相等且等于一预设值，则对所述像素点计数；

所述图像组成模块用于将所计数的像素点组成第二单色图像。

在本发明所述的单色图像识别装置中，所述单色图像识别装置还包括与所 述识别模块电性连接的矫正模块；所述矫正模块用于对所识别的单色图像采用 伽马曲线矫正。

在本发明所述的单色图像识别装置中，所述单色图像识别装置还包括与所 述矫正模块电性连接的驱动模块；所述驱动模块用于依据所矫正的单色图像驱 动所述医用显示器的显示面板。

实施本发明的一种用于医用显示器的单色图像识别方法及单色图像识别 装置，具有以下有益效果：该单色图像装置通过一小型电路板实现，该小型电 路板实现简单，通过增设简单的电路识别单色图像，而无需外接多路信号处理 器和设置该处理器的电脑，并节省了若干线材包括电源线和信号线等，同时避 免了两次伽马曲线的叠加，从而减少了信号精度的损失

附图说明

下面将结合附图及实施例子对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明第一实施例提供的一种用于医用显示器的单色图像识别方 法流程图；

图2为本发明第一实施例提供的一种用于医用显示器的单色图像识别装 置方框图；

图3为本发明第二实施例提供的一种用于医用显示器的单色图像识别方 法流程图；

图4为本发明第二实施例提供的像素点计数示意图；

图5为本发明第二实施例提供的一种用于医用显示器的单色图像识别装 置方框图；

图6为本发明第三实施例提供的一种用于医用显示器的单色图像识别方 法流程图；

图7为本发明第三实施例提供的一种用于医用显示器的单色图像识别装 置方框图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详 细说明本发明的具体实施方式。

本发明的目的在于提供一种用于医用显示器的单色图像识别方法及单色 图像识别装置，本发明通过两种方法结合来识别单色图像：第一种是利用单色 图像的红绿蓝(即R通道、G通道和B通道)三原色分量是相等的特性以区 分单色图像和彩色图像；第二种是利用单色模拟信号源是有噪声的，在转换成 数字信号后，最低位一个或几个比特的信号会随机抖动，而彩色图像是没有随 机抖动的，这样通过信号抖动检测即可识别单色图像，由于两者均存在自身的 缺点，故最终确定的单色图像区域取以上两种方法获得的单色图像的像素点交 集即可较为准确地获取单色图像在显示器中的坐标范围。之后在单个医疗显示 器中，有单色和彩色图像信号同时存在情况，根据自动识别是单色和彩色图像， 来各自分配最佳的伽马曲线，来达到最佳的图像效果。

图1为本发明第一实施例提供的一种用于医用显示器的单色图像识别方 法流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：

S1、由于图像信号中可能包括了信号抖动的数字信号与未产生抖动的数 字信号，故对图像信号进行图像抖动检测以获取所述图像信号中产生信号抖动 的数字信号，一般地，通过高通滤波即可滤除未抖动的信号分量，剩下抖动信 号分量，具有抖动信号分量的一般为单色图像转换而得，故根据抖动信号分量 即可获得单色信号的大部分像素点的坐标，即依据所述数字信号获得第一单色 图像。另外，由于滤波是采用卷积计算，每一个像素都要做(2a+1)(2b+1)的乘 法运算还有(2a+1)(2b+1)-1个加法运算，其中a，b取决于滤波器的长度，a， b越大，滤波性能越好。

S2、分别获取所述图像信号的所有像素点在R通道、G通道和B通道的 值，由于单色信号的红绿蓝三原色分量相等，将在R通道、G通道和B通道 的值均相等的像素点组成的第二单色图像，故通过三原色分量相等也可以获得 大部分单色图像像素点的坐标。此外，步骤S1和步骤S2的执行可以不分先 后顺序，也可以同时执行。

S3、由于图像抖动检测采用的是卷积计算，判断单色图像会产生边界1 至2个像素点的偏差，红绿蓝三原色分量也会识别一些彩色图像中的某一些像 素点，故取所述第一单色图像与所述第二单色图像的像素点交集，该交集的单 色图像的识别准确率更高，从而更好地识别所述图像信号中的单色图像。

图2为本发明第一实施例提供的一种用于医用显示器的单色图像识别装 置方框图，如图2所示，所述装置包括图像抖动检测模块1、像素值获取模块 2、与所述图像抖动检测模块1以及所述像素值获取模块2电性连接的识别模 块3。

所述图像抖动检测模块1用于对图像信号进行图像抖动检测以获取所述 图像信号中产生信号抖动的数字信号，并依据所述数字信号获得第一单色图 像；该图像抖动检测模块1可以是高通滤波器、图像频率分析仪、示波器等等。

所述像素值获取模块2用于分别获取所述图像信号的像素点在R通道、G 通道和B通道的值，并将在R通道、G通道和B通道的值均相等的像素点组 成第二单色图像；该像素值获取模块2可以是数字图像处理芯片。

所述识别模块3用于取所述第一单色图像与所述第二单色图像的像素点 交集以识别所述图像信号中的单色图像。该识别模块3可以是具有像素点取交 集操作的电路芯片，亦可以是单片机或处理器。

本实施例的有益效果在于，该单色图像装置通过一小型电路板实现，将该 小型电路板集成在显示器里，省掉了一个外接多路信号处理器和设置该处理器 的电脑，还有若干线材包括电源线和信号线等，同时避免了两次伽马曲线的叠 加，从而减少了信号精度的损失。

图3为本发明第二实施例提供的一种用于医用显示器的单色图像识别方 法流程图，如图3所示，该实施例不同于第一实施例之处在于，对信号源进行 单色图像采集，并对的R通道、G通道和B通道的值相等的单色图像进行计 数以更好区分并获取单色图像。具体的，该方法包括以下步骤：

S0、获取图像源信号，所述图像源信号至少包括来源于单色图像的模拟 信号；根据模拟图像的定义a(x，y)＝f(x，y)+n(x，y)；其中，f(x，y)是图像，n(x，y) 是电气噪声(类似白噪声)，x，y是坐标，数字图像的定义d(x，y)＝f(x，y)；将 所述图像源信号中的模拟信号转化的数字信号是会产生信号抖动的，该信号抖 动带有噪声抖动，故图像信号中会包括产生信号抖动的数字信号与未抖动的数 字信号，即将所述图像源信号转化为所述图像信号。

S1、对图像信号进行图像抖动检测以获取所述图像信号中产生信号抖动 的数字信号，并依据所述数字信号获得第一单色图像；如果采用高通滤波获取 产生信号抖动的数字信号，那么高通滤波滤除的信号为f(x，y)，包含有n(x，y) 的数字信号无法滤除，那么该部分即为第一单色图像。

S2、分别获取所述图像信号的像素点在R通道、G通道和B通道的值， 并将在R通道、G通道和B通道的值均相等的像素点组成第二单色图像；

其中，S2包括以下子步骤：

S21、按照从左往右并逐行获取所述图像信号的各个像素点在R通道、G 通道和B通道的值；

S22、若所述图像信号中的像素点在R通道、G通道和B通道的值均相等 且等于一预设值，则对所述像素点计数；这是因为，单色图像的红绿蓝三原色 分量相等且等于一恒定值，例如，单色图像的某一像素在R通道、B通道、以 及G通道上的值均为5，那么该单色图像的其他像素点在R通道、B通道、以 及G通道上的值也为5，即预设值为5。对像素点计数参见图4，图4为本发 明第二实施例提供的像素点计数示意图，图像信号是按照像素为单位从左到 右，自上到下逐行来传输的，如果开始检测到一个像素的在R通道、B通道、 以及G通道的分量都相等，那么开始对行与列开始计数。每行中列计数如果 停止，记录停止前的数，该段计数即为单色图像的宽。行的计数如果停止，就 记录停之前的数，该段计数即为单色图像的高，利用单色图像的宽和高就识别 出一个单色图像。

S23、将所计数的像素点组成第二单色图像。根据上述计数所得的宽和高 即可得到第二单色图像。

S3、取所述第一单色图像与所述第二单色图像的像素点交集以识别所述 图像信号中的单色图像。

图5为本发明第二实施例提供的一种用于医用显示器的单色图像识别装 置方框图，如图5所示，该实施例不同于上一实施例之处在于，增设了图像源 获取模块4，具体地，装置包括图像抖动检测模块1、像素值获取模块2、与 所述图像抖动检测模块1以及所述像素值获取模块2电性连接的识别模块3、 与所述图像抖动检测模块1以及所述像素值获取模块2电性连接的图像源获取 模块4；

所述图像抖动检测模块1用于对图像信号进行图像抖动检测以获取所述 图像信号中产生信号抖动的数字信号，并依据所述数字信号获得第一单色图 像；

所述像素值获取模块2用于分别获取所述图像信号的像素点在R通道、G 通道和B通道的值，并将在R通道、G通道和B通道的值均相等的像素点组 成第二单色图像；

所述识别模块3用于取所述第一单色图像与所述第二单色图像的像素点 交集以识别所述图像信号中的单色图像。

所述图像源获取模块4用于获取图像源信号，所述图像源信号至少包括来 源于单色图像的模拟信号，将所述图像源信号中的模拟信号转化为产生信号抖 动的所述数字信号，从而将所述图像源信号转化为所述图像信号。

其中，所述像素值获取模块2包括与所述图像源获取模块4电性连接的获 取子模块21、与所述获取子模块21电性连接的技术模块22、与所述技术模块 22以及所述识别模块3电性连接的图像组成模块23：

所述获取子模块21用于按照从左往右并逐行获取所述图像信号的各个像 素点在R通道、G通道和B通道的值；

所述技术模块22用于若所述图像信号中的像素点在R通道、G通道和B 通道的值均相等且等于一预设值，则对所述像素点计数；

所述图像组成模块23用于将所计数的像素点组成第二单色图像。

该实施例的有益效果在于，分离多路信号源，并采用计数的方法提取单色 图像，增加了单色图像的提取效率。

图6为本发明第三实施例提供的一种用于医用显示器的单色图像识别方 法流程图，如图6所示，该实施例不同于第一实施例之处在于，对单色图像采 用专门的伽马曲线矫正，并驱动显示器。具体地，该步骤包括以下步骤：

S1、对图像信号进行图像抖动检测以获取所述图像信号中产生信号抖动 的数字信号，并依据所述数字信号获得第一单色图像；

S2、分别获取所述图像信号的像素点在R通道、G通道和B通道的值， 并将在R通道、G通道和B通道的值均相等的像素点组成第二单色图像；

S3、取所述第一单色图像与所述第二单色图像的像素点交集以识别所述 图像信号中的单色图像。

S4、对所识别的单色图像采用伽马曲线矫正。另外，现有技术中，对图 像信号中不管是单色图像还是彩色图像，均采用同一伽马曲线对图像信号进行 矫正，该发明中，对识别的单色图像采用专门针对单色图像的伽马曲线矫正， 对彩色图像采用针对彩色图像的伽马曲线矫正。

S5、依据所矫正的单色图像驱动所述医用显示器的显示面板。可以连接 一个外接的独立的处理器实现该步骤。

图7为本发明第三实施例提供的一种用于医用显示器的单色图像识别装 置方框图，如图7所示，该实施例不同于第一实施例之处在于，增设了矫正模 块5以及驱动模块6。具体地，装置包括图像抖动检测模块1、像素值获取模 块2、与所述图像抖动检测模块1以及所述像素值获取模块2电性连接的识别 模块3、与所述识别模块3电性连接的矫正模块5、与所述矫正模块5电性连 接的驱动模块6；

所述图像抖动检测模块1用于对图像信号进行图像抖动检测以获取所述 图像信号中产生信号抖动的数字信号，并依据所述数字信号获得第一单色图 像；

所述像素值获取模块2用于分别获取所述图像信号的像素点在R通道、G 通道和B通道的值，并将在R通道、G通道和B通道的值均相等的像素点组 成第二单色图像；

所述识别模块3用于取所述第一单色图像与所述第二单色图像的像素点 交集以识别所述图像信号中的单色图像。

所述矫正模块5用于对所识别的单色图像采用伽马曲线矫正。该模块为专 门设置的伽马曲线校正模块以专门识别单色图像。

所述驱动模块6用于依据所矫正的单色图像驱动所述医用显示器的显示 面板。

该实施例的有益效果在于，设置专门的伽马曲线矫正模块以自动识别单色 图像区域并对其信号作相应的伽马曲线调整，不需要人工设置。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述 的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本 领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保 护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。