專利名稱：改變圖像的密度和對比度中的至少一個的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于修改圖像的對比度和密度中的至少一個的方法。
背景技術：
在典型的醫(yī)療工作站，所顯示圖像的外觀能通過選擇圖像的灰度值像素數(shù)據(jù)的相 關子域并依據(jù)特定的分級(gradation)函數(shù)轉換這個子域(subrange)中的數(shù)據(jù)來進行調
整 ο普遍所知的一種手動調整所選子域的寬度和位置的交互(interactive)方法是 / W'iiil^ (window width/level adjustment)。灰度值像素數(shù)據(jù)這樣的變換主要被用來增加圖像的某些區(qū)域或灰度值像素數(shù)據(jù) 的所選子域中的對比度。所付出的代價是減少圖像其它部分和灰度值像素數(shù)據(jù)其它范圍 (range)的對比度。圖像區(qū)域和像素密度由分級函數(shù)相應的縱坐標值確定。另一方面，圖像區(qū)域和像 素的對比度放大由分級函數(shù)相應的導數(shù)值(例如，梯度)確定。因而，如果分級函數(shù)的形狀 被調整為在指定的密度間隔內容納大的灰度值子域，即，如果該間隔必須應對大的寬容度 (wide latitude)，那么同時該密度間隔中的對比度就會降低。在另一方面，如果密度間隔 被分配給僅僅窄的灰度值子域，那么該間隔就會提供增強的對比度。如果關于密度和對比度放大的需求相互沖突的話，這是常有的情況，那么折衷就 是不可避免的了。在本發(fā)明的上下文中，術語“第一增強方法”被用來指代這類的方法，更明確的是 指窗寬/窗位方法。第一增強方法的優(yōu)點之一就是能夠選擇要增強的像素值的子域。缺點是密度和對 比度調整之間的依賴關系。為了將數(shù)字圖像信息最優(yōu)地轉換成為可見圖像(根據(jù)該可見圖像執(zhí)行診斷)，多 尺度圖像處理(multi-scale image processing)方法(也稱為多分辨率圖像處理方法) 被提出，通過該方法，圖像的密度和對比度可以被修改。更明確地，密度和對比度能夠被獨 立(ind印endently)修改。在本發(fā)明的上下文中，術語“獨立”指代這樣的處理方法，其中 對比度的修改不會給圖像中的密度級(density level)帶來實質影響，并且其中密度的修 改不會實質影響圖像的對比度。上面提到的圖像處理方法和與這種方法有關的用戶界面在專利US7298383中詳 盡進行了描述，該處理被稱為多尺度分級處理。 在本發(fā)明的上下文中，術語“第二增強方法”指代多尺度分級處理方法。該第二增強方法的優(yōu)點之一是能夠獨立調整所顯示圖像的密度和對比度。然而， 該方法不適合于精確選擇要增強的像素值子域。在專利US7298383的特定實施例中，修改是全局修改，即對比度和密度的改變被 應用到所顯示圖像的基本所有像素。
本發(fā)明的一方面提供一種兼具兩種方法優(yōu)點的方法。

發(fā)明內容
上述方面通過一種具備權利要求1中所示的特定特征的方法得到實現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明，圖像的密度和對比度中的至少一個被修改，其是通過應用由修改所 述圖像的窗寬/窗位設置來改變密度和對比度的第一增強方法和由修改圖像的多尺度表 達來改變密度和對比度的第二增強方法中的至少一個而被修改，由此，修改從在不同尺度 確定的至少兩個梯度(gradient)函數(shù)得到，特定尺度的梯度函數(shù)指定所述尺度的對比度 放大作為密度函數(shù)的依賴關系。由至少一個標記的移動確定通過應用所述第一和第二增強 方法中的任一個所獲得的修改量。本發(fā)明的方法可被實施為顯示站的用戶界面，該用戶界面能夠操縱(steer)依據(jù) 本發(fā)明方法由移動至少一個標記(有時在顯示屏上)所獲得的增強量。本發(fā)明優(yōu)選實施例中的特定特征在從屬權利要求中示出。在本發(fā)明的上下文中，術語“修改”(modification)指代密度和/或對比度修改。在本發(fā)明的上下文中，術語“標記”(indicium)指代通過光標、操縱桿、按鈕、鼠標 點擊、鍵盤上的箭頭移動、語音等等可移動的標志(marker)，用戶借此可以指示移動量，依 照本發(fā)明，該移動量對應于由任一所述的增強方法產生的所顯示圖像的對比度和密度的改變量。該標記可以被顯示但不是必須被顯示。本發(fā)明的方法適用于本文中進一步描述的經由多尺度分級處理的圖像。然而，本 方法同樣適用于其它對比度再現(xiàn)(rendition)的實現(xiàn)方式，由此對比度放大和密度可以被 獨立指定。依照本發(fā)明的方法適用于任何類型的單色數(shù)字圖像以及彩色圖像。至此，彩色 圖像包括每個像素的三個成分，這三個成分通常表示為視頻設備的紅、綠和藍通道輸入 (RGB)，彩色圖像優(yōu)選地轉換為標準的色彩空間，其代表色調、飽和度和亮度(HSL)。如果圖 像在這樣的色彩空間中表示，那么依照本發(fā)明的方法被優(yōu)選地僅僅應用到亮度成分，就像 單色圖像那樣。如果只有這個通道被影響，那么對比度和密度會被調節(jié)而不帶來色彩失真。本發(fā)明的方法適合于修改任何類型(單色和彩色)的圖像的對比度和密度，該圖 像可以通過廣泛的多種應用領域的多種捕獲裝置獲得，其中能夠執(zhí)行密度和/或對比度的 交互修改。所述方法為醫(yī)療圖像中的應用而發(fā)展，例如通過計算(computed)或直接的射線 照相(radiography)獲得的數(shù)字醫(yī)療圖像。然而，除醫(yī)療成像以外，該方法和用戶界面可被用于其它應用的實例如下(未窮 舉)照相洗印加工領域(Photofinishing)、航空攝影學(aerial photography)中通過掃 描系統(tǒng)和數(shù)字相機獲得的圖像的修改，印前(prepress)，視頻圖像上的應用，例如圖像修 復，數(shù)字電影粘貼到計算機上等。本發(fā)明不限于這些列舉的捕獲方式和列舉的應用領域。本發(fā)明的方法通常以適于在臺計算機上運行時實施本發(fā)明的方法步驟的計算機 程序產品的形式實施。該計算機程序產品通常被存儲在計算機可讀載體介質例如CD-ROM 中。可選地，計算機程序產品采用電信號的形式并且能夠經由電通信傳遞給用戶。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明用于密度和對比度調整的顯示窗口和交互用戶控制的第一 實施例。圖2示出根據(jù)本發(fā)明用于密度和對比度調整的顯示窗口和交互用戶控制的第二 實施例。圖3示出根據(jù)第三實施例，將用于改變對比度和密度的用戶輸入分解為通過第一 增強方法改變對比度和密度的量和通過第二增強方法改變對比度和密度的量。圖4示出根據(jù)第四實施例，將用于改變對比度和密度的用戶輸入分解為通過第一 增強方法改變對比度和密度的量和通過第二增強方法改變對比度和密度的量。圖5示出基于處理過的圖像內的關注像素的灰度值分布的、目標窗寬/窗位設置 的計算。
具體實施方法根據(jù)本發(fā)明，兩種增強方法被用來修改例如顯示在監(jiān)視器上的圖像的對比度和/ 或密度。第一增強方法用來通過修改圖像的窗寬/窗位設置，來改變所顯示圖像的對比度 和/或密度。第二增強方法用來通過修改圖像的多尺度表達，來獨立改變對比度和/或密度。 該修改由在不同尺度(scale)確定的至少兩個梯度函數(shù)得到，由此在特定尺度的梯度函數(shù) 指定在該尺度對比度放大如何依賴于密度。該方法被稱為多尺度分級處理。這種類型的增 強方法在美國專利7298383中有詳盡的描述。在第一處理步驟中，根據(jù)多尺度變換，原始的(raw)數(shù)字圖像被分解為連續(xù)尺度 的至少兩個細節(jié)圖像和偶爾殘留圖像(residual image)(還稱為多尺度表達)。多尺度表 達的成分(component)被稱為細節(jié)圖像。多尺度表達的像素值相對于它們的近鄰域與基礎 圖像成分(elementary image component)的對比度相對應。其次，通過對修改的細節(jié)圖像應用逆分解變換對處理的多尺度表達進行重建步
馬聚ο在重建期間，為了將對比度放大作為灰度值和尺度的函數(shù)進行調整，一系列特定 尺度的轉換函數(shù)被連續(xù)應用到部分重建的圖像上。這樣獲得的像素值是用于硬或軟拷貝復 制裝置(hard-or softcopy reproducing device)的驅動值，更進一步地被稱為密度值。插入轉換函數(shù)的重建過程的每個階段，轉換函數(shù)應用到對應于當前迭代的尺度的 近似圖像，并且如下所述，轉換的結果被用作下一迭代的輸入圖像。例如，根據(jù)Burt金字塔變換的多尺度分級實現(xiàn)的情況，通常的逆變換按如下修 改。從對應于尺度k = L直到最小尺度k = 0的迭代，被計算的近似圖像Vk在它被傳 遞到下一迭代之前，通過特定尺度的轉換函數(shù)fK()被逐像素地(pixelwise)轉換。通過對系列轉換函數(shù)fK()的適當選擇，能夠指定作為灰度值和尺度的函數(shù)的 對比度放大，和指定獨立于對比度放大的灰度值對密度的映射(greyvalue-to-dens i tymapping)。最后，如下所述，從一系列函數(shù)gmK()(稱為特定尺度的梯度函數(shù))開始，確定特 定尺度的轉換函數(shù)fK()。對特定的尺度k，相應的特定尺度的梯度函數(shù)gmK()指定該尺度 的對比度放大的量。同樣地，在尺度k的特定尺度的梯度函數(shù)指定在該尺度的小的像素值 差(即特定尺度的對比度)由直到最小尺度k = 0的所有的級聯(lián)轉換函數(shù)(concatenated conversion functions) fK()的組合作用放大多少。同樣地，特定尺度的梯度函數(shù)gmK()指定最終重建的圖像Ztl對由在對應的細節(jié)圖 像中具備單位值的像素產生的單位細節(jié)的敏感程度，即在Burt金字塔變換情形中的bK。特定尺度梯度函數(shù)相當于偏導函數(shù)
QzgmK (0 = k = QX-L這里的ζκ表示由逐像素地將轉換函數(shù)fK()應用到近似圖像Vk所產生的圖像，并 且t = VL，即在尺度L (尺度L是多尺度分級涉及的最大尺度)部分重建圖像的像素值。在 此文中，像素值t被稱為大尺度平均灰度值。依賴于求導的級聯(lián)規(guī)則，特定尺度梯度函數(shù)可被寫為gmK(t) = f0' (F1 ⑴)· f/ (F2 (t)) · ... · fK' (t)，這里的fK' (t)表示特定尺度轉換函數(shù)的導函數(shù)。在隨后尺度的累積轉換函數(shù)是從多尺度分級涉及的最大尺度L直到如下所考慮 的尺度的特定尺度轉換函數(shù)fk()的級聯(lián)Fk (t) = fKo fK+1 ο . . . ο fL(t),這里的算符。代表函數(shù)級聯(lián)。關于t的累積轉換函數(shù)的導數(shù)等于Fk' (t) = fK' (FK+l(t)) · fK+1' (FK+2(t)) · ... · fL' (t)，或者等同地，該累積轉換函數(shù)的導數(shù)可以根據(jù)特定尺度的梯度函數(shù)表達為F0' (t)=gmL(t)FK\t)= gm^ ,介=1,2，…,人該累積轉換函數(shù)隨后通過積分獲得F0(t)=\' gmL(x)-dx
F (/)= [‘ gm^ dx Jc = \2’…，L，其中、是橫坐標t，在該處FK(t) =0。這個參數(shù)確定該累積轉換函數(shù)的偏移 (offset)。為了方便，它可以被設為0 ；然后所有的累積轉換函數(shù)都會穿過該坐標系統(tǒng)的原
點ο特定尺度轉換函數(shù)fK()最終通過累積轉換函數(shù)Fk (t)的倒置而獲得fK() = FKo Fk;1 ()，k = 0，1，· · ·，L-IfL() = FlO初始中間尺度梯度函數(shù)
在交互調整會話(session)中，多尺度梯度函數(shù)的初始狀態(tài)和相應顯示的圖像通 過對所有尺度梯度函數(shù)相等的缺省窗寬/窗位設置來確定。由用戶交互所引起的每次調整，更新系列的多尺度梯度函數(shù)通過對初始系列施加 改變而產生。在每一次改變，上面的多尺度分級方法被應用到更新的多尺度梯度函數(shù)，且優(yōu)選 地，得到的圖像被顯示，將調整的反饋提供給用戶。這樣，任何對密度或對比度期望的修改 都能通過一個或多個用戶引起的調整來有效地完成，從而顯著改善了工作流程，在需要臨 界調整的困難情況下也是如此。第一增強方法用來根據(jù)標記(indicium)的移動量(由dl和dw表示)修改所顯 示圖像的對比度和密度。由第一增強方法產生的所顯示圖像的對比度和密度改變，類似于通過調整窗寬/ 窗位設置所獲得的結果，通過采用同樣方式修改所有相關的多尺度梯度函數(shù)gmK(t)而獲 得。根據(jù)標記的移動量，初始多尺度梯度函數(shù)gmOK(t)被重定標(rescale)并沿著橫坐標 軸滑動gmK(t) = a*gmOK (a*t+b), k = S, · · · , L從dl和dw推導重定標因子a和截距b。從dl和dw推導a和b的實現(xiàn)方式是DICOM標準的窗寬/窗位線性轉換公式Y= ((t- (li+dl-0. 5)) / (w^dw-l) +0. 5) * (Ymax-Ymin) +Ymin(wi; Ii)初始窗寬/窗位設置[Ymin，YmaJ輸出值的范圍除了由第一增強方法產生的對所顯示圖像的對比度和密度的修改外，也由第二增 強方法對所顯示圖像的對比度和密度修改標記的移動量，由dg和dc表示。最后通過第一 增強方法修改的多尺度梯度函數(shù)，依據(jù)多尺度分級處理的方法被修改。優(yōu)選地，多尺度對比度調整dc以對小尺度梯度函數(shù)的乘法(multiplicative)方 式被實施，即與第一增強方法產生的對比度成比例。產生的小尺度梯度函數(shù)被計算為gms(t) = a*gm0s(a*t+b)*10d7l0，dc 用 dB 表示可選地，該對比度通過將小尺度梯度函數(shù)在縱坐標方向移動量dc來調整。接著，多尺度密度調整dg通過對初始大尺度分級函數(shù)\0(t)應用gamma校正(其 產生中部(mid)灰度像素值到在輸出范圍的50%+dg的輸出像素值的映射，dg以百分比表 示)而建立。調整后的大尺度分級函數(shù)由YJt)表示YL(t) = f(YL0(a*t+b))f(x) = ((c*x+d) Y_d)/cc和d是歸一化χ的范圍到
范圍內的重定標因子和偏移γ 是計算為-log ((50+dg)/100)/log (2)的指數(shù)可選地，該多尺度密度調整dg通過對初始大尺度分級函數(shù)Y, (t)應用如下函數(shù)
建立f (x) = Yfflin+ (Ymax-Ymin) *(l-e(y*x))/(l-ey)χ在W，1]范圍內
8gmK(() = gms(t)·[Ymin，YmaJ是輸出值的范圍y 計算為 2*log ((50-dg) / (50+dg))還有建立多尺度密度調整dg的另外一種選擇是在縱坐標方向將大尺度分級函數(shù) YL0(a*t+b)移動量 dg。調整的大尺度分級函數(shù)的導數(shù)產生調整的大尺度梯度函數(shù)gmdt)?；谡{整的小尺度和大尺度梯度函數(shù)，一系列調整的中間尺度梯度函數(shù)依據(jù)以下 優(yōu)選實施方式得到 如果最終多尺度分級的重建過程利用調整的梯度函數(shù)81%被應用，那么依照本發(fā) 明的結論，調整過密度和對比度的圖像就會產生。在特定實施例中，第一增強方法作為第二增強方法的特殊情況處理。第一增強方 法可以通過修改多尺度表達而建立，其中修改通過重定標和沿著橫坐標軸滑動梯度函數(shù)的 規(guī)范(specification)獲得。依照本發(fā)明的結論，能夠利用上述的處理的圖像的多尺度表達以及多尺度分級處 理技術來同時調整窗寬/窗位設置和獨立調整對比度和密度。以下描述本發(fā)明的不同實施例。圖 1圖1示出了顯示醫(yī)療圖像的顯示窗口 A。兩個可移動標記B和C (以滑塊(slider) 形式)被顯示。dy和dx表示的密度和對比度調整所需量可以通過標記(即窗口(圖1和圖2中 的A)中的光標(cursor)(圖1和2中的B))的移動表示，或通過二維指向裝置(pointing device)或交互控制器。優(yōu)選地，光標可移動的窗口是圖像窗口，使得觀察者在調整期間不 需要從該圖像移走焦點(focus)。可選地，兩個分開的一維GUI控制可以用來指定所需調整 量dy和dx，比如兩個滑塊或滾動條。在圖1中，相對于初始參考位置的第一標記B的移動用來確定圖像增強的量。相 對于參考位置的附加標記C的移動用來確定密度和對比度增強的量，該密度和對比度增強 的量由相對于通過第二類型獲得的密度dg和對比度調整dc的量應用第一類型的對比增強 方法得到。這樣的附加標記可以通過鼠標點擊或通過附加按鈕的方式實現(xiàn)，以在僅僅通過第 一增強方法應用密度和對比度調整和僅僅通過第二增強方法應用密度和對比度調整之間 切換(toggle)。dc = dx和dw = 0，dg = dy和dl = 0 (僅多尺度分級處理)或dc = 0 禾口 dw = dx, dg = 0 和 dl = dy (僅窗寬 / 窗位處理)在圖1所示的實施例中，附加標記是滑塊(C)，由χ表示的滑塊位置用來逐步指定 第一增強方法的密度和對比度調整的相對量和第二增強方法的密度和對比度調整的相對 量。在一側(χ = 0)定位滑塊對應于完全通過第一增強方法建立對比度和密度調整，在相反側(X = 1)定位滑塊對應于完全通過第二增強方法建立對比度和密度調整。通過以下的 公式可以反映出這兩種增強方法的調整量dc = x*dx 禾口 dw = (l_x)*dx, dg = x*dy 禾口 dl = (l_x)*dy圖 2圖2示出了帶有一個標記和限制區(qū)域的可選實施例。在該圖中，限制區(qū)域是區(qū)域(C)。只要光標㈧的移動定位在表示的區(qū)域內，就應 用兩種增強方法中的一種，優(yōu)選的是第二增強方法。當光標離開該表示的區(qū)域時，用另一種 增強方法來調整所顯示圖像的對比度和密度。在第二實施例中，第一增強方法的密度和對比度調整量和第二增強方法的密度和 對比度調整量從單個標記的當前狀態(tài)推導。優(yōu)選地，與標記初始位置(參考位置)的偏離(deviation)用來推導通過兩種增 強方法建立的相對調整量。小的密度和對比度調整通過第二增強方法建立。偏離越大，第 一增強方法用的越多。建立這種關系的加權函數(shù)的例子是正切雙曲線函數(shù)dc = x*dx 禾口 dw = (l_x)*dx, χ = tanh(c*dx)禾口 c 是定標因子dg = y*dy 禾口 dl = (l_y)*dy, y = tanh(c*dy)禾口 c 是定標因子另一種可能性是通過第二增強方法建立調整，直到達到第二增強方法的對比度和 密度改變的最大量(max Dc, max Dg)，而第一增強方法被用來進一步修改所顯示的圖像dc = min(dx, max Dc)禾口 dw = max (0, dx-dc)dg = min (dy, max Dg)禾口 dl = max (0, dy-dg)在第三實施例中，第一增強方法的密度和對比度調整量和第二增強方法的密度和 對比度調整量通過標記的軌跡(trajectory)推導。優(yōu)選地，該標記的移動方向用來推導通過兩種增強方法建立的調整相對量。只要 用戶朝著相同方向移動標記(比如光標)，第一增強方法的調整量就逐漸增加，而第二增強 方法的調整量就逐漸減少。當用戶開始朝著相反方向移動光標時，進一步的調整由第二增強方法首先建立。朝著相同方向移動光標被定義為持續(xù)增加或減少所需要的密度或對比度調整dy 和dx。朝著相反方向移動光標被定義為將增加所需密度或對比度調整改變?yōu)闇p少所需密度 或對比度調整，反之亦然。盡管如此，別的定義也是有可能的。圖 3在第四實施例中，第一增強方法的密度和對比度調整量被計算為接近目標窗寬/ 窗位設置。參照圖3，調整矢量(dx，dy)由第一標記的當前位置與交互調整會話起始時的初 始位置Ovli)的偏離產生，該調整矢量(dx，dy)被分解為沿著到目標窗寬/窗位設置Ov Ii)的方向的第一調整矢量和第二調整矢量，第二調整矢量優(yōu)選地正交于該第一調整矢量， 兩個調整矢量的和等于調整矢量(dx，dy)。第一調整矢量指定由第一增強方法產生的對比 度和密度的改變量(dw，dl)，第二調整矢量指定由第二增強方法產生的對比度和密度的改 變量(dc，dg)。圖 4
可選地，參照圖4，調整矢量(dx，dy)由第一標記的當前位置與交互調整會話起始 時的初始位置(Wyli)的偏離產生，該調整矢量(dx，dy)被分解為對比度調整量dx和密度 調整量dy。對比度調整量dx被分解為接近目標窗寬設置wi的由第一增強方法產生的對比 度調整量dw和由第二增強方法產生的對比度調整量dc，dw和dc的組合等于對比度調整量 dx。密度調整量dy被分解為接近目標窗位設置Ii的由第一增強方法產生的密度調整量dl 和由第二增強方法產生的密度調整量dg，dl和dg的組合等于密度調整量dy。在該優(yōu)選實施例中，目標窗寬/窗位設置Ovli)基于所處理圖像內的關注像素的 灰度值分布進行計算。一種可能的實施方法是基于所處理圖像的最小和最大像素值計算目標窗寬/窗 位設置(wi; Ii)Ii = (Po+P^k) /2 和 Wi = (Pi+1-Po)P0是最小像素值，P1是最大像素值，k和1是校正值，其典型地等于1。另一種實施方法是依據(jù)上述的公式，利用所處理圖像的柱狀圖的和99%百分 點(percentile)來計算目標窗寬/窗位設置(wi Ii)。還有另一種優(yōu)選的實施方法是，參照圖5，將所處理圖像內的關注像素作為無背景 (non-background)和無前景(non-foreground)的像素進行計算，并計算目標窗寬/窗位設 置(^，Ii)使得關注像素的灰度值分布在從黑色到白色的整個密度范圍上顯示。
權利要求
一種修改圖像的密度和對比度中的至少一個的方法，該方法通過應用由修改所述圖像的窗寬/窗位設置來改變密度和對比度的第一增強方法和由修改圖像的多尺度表達來改變密度和對比度的第二增強方法中的至少一個來修改所述圖像的密度和對比度中的至少一個，由此修改從在不同尺度確定的至少兩個梯度函數(shù)得到，特定尺度的梯度函數(shù)指定所述尺度的對比度放大作為密度的函數(shù)的依賴關系，其特征在于通過應用所述第一和第二增強方法中任一個所獲得的修改量由至少一個標記的移動確定。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中第一和第二標記中的至少一個顯示在顯示設備上。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中通過對所述圖像應用所述第一和所述第二增強方 法獲得的所述修改量分別由第一和第二標記的移動量確定。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其中所述第一和第二標記中的一個是可移動的光標， 所述第一和第二標記中的另外一個是可移動的滑塊。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中使用單個標記，并且其中所述標記在預定義區(qū)域 內的移動確定通過應用所述第二增強方法獲得的修改，且其中該標記在所述區(qū)域外的移動 確定通過應用所述第一增強方法獲得的修改。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中使用單個標記，并且其中所述第一和第二增強方 法的相對修改量依照所述單個標記的位置與初始參考位置的偏離來確定。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中通過應用所述第一增強方法獲得的密度修改量dw 和對比度修改量dl以及通過所述第二增強方法獲得的密度修改量dg和對比度修改量dc 獲得為dc = χ氺dx禾口 dw = (1-x)氺dx其中χ = tanh(c氺dx)并且c是定標因子， dg = y*dy 禾口 dl = (l_y)*dy 其中 y = tanh(c*dy)并且 c 是定標因子。
8.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中第二增強方法的調整被應用，直到通過該第二增 強方法達到對比度max Dc和密度改變max Dg的最大量，并且該第一增強方法用來進一步 修改該圖像dc = min(dx，max Dc)禾口 dw = max (0, dx-dc) dg = min (dy, maxDg)禾口 dl = max (0, dy-dg)。
9.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中使用單個標記，并且其中該第一和第二增強方法 中的每一個的密度和對比度修改量從所述標記的軌跡推導。
10.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中通過應用所述第一增強方法獲得的密度和對比度增強量被計算為接近目標窗寬/窗 位設置，定義第一標記的位置與初始位置的偏離的調整矢量，被分解為沿著從所述初始位置到 所述目標位置的方向的第一調整矢量和第二調整矢量的和；所述第一和第二調整矢量指定 要由第一和第二增強方法分別產生的對比度和密度修改量。
11.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中通過應用所述第一方法獲得的密度和對比度增強量被計算為接近目標窗寬/窗位設置，定義第一標記的位置與初始位置的偏離的調整矢量，被分解為對比度調整量dx和密2度調整量dy，所述對比度調整量dx被分解為要由第一增強方法產生以接近目標窗寬設置Wt的對比 度調整量dw和要由第二增強方法產生的對比度增強調整量dc，dw和dc的組合等于dx，所述密度調整量dy被分解為要由所述第一增強方法產生以接近所述目標窗位設置的 密度調整量Cl1和要由所述第二增強方法產生的密度調整量dg，Cl1和dg的組合等于dy。
12.根據(jù)權利要求10或11所述的方法，其中所述目標窗口/窗位設置從所述圖像中的 關注像素的灰度值分布得到。
13.根據(jù)權利要求12所述的方法，其中所述目標窗口/窗位設置確定為It = (p0+pl+k)/2和Wt = (pl+1-pO)，p0是所述圖像中的最小像素值，pi是所述圖像中的最大 像素值，k和1是校正值。
14.根據(jù)權利要求13所述的方法，修改在于，p0是所述圖像柱狀圖的百分點，pi是 所述圖像柱狀圖的99%百分點。
15.根據(jù)權利要求13所述的方法，修改在于，所述圖像的關注像素被確定，并且所述目 標窗寬/窗位設置被調整，使得所述關注像素的灰度值分布覆蓋顯示設備中的可用密度范 圍。
16.根據(jù)前述任一權利要求所述的方法，其中由所述第一增強方法產生的修改通過修 改所述圖像的多尺度表達來建立，其中修改通過重定標和沿著橫坐標軸平移梯度函數(shù)獲得。
17.一種計算機程序產品，適于在計算機上運行時，執(zhí)行前述任一權利要求所述的方法。
18.一種計算機可讀介質，包含適于執(zhí)行前述任一權利要求的步驟的計算機可執(zhí)行程 序代碼。
全文摘要
改變圖像的密度和對比度中的至少一個的方法。其中用來改變對比度和/或密度的兩種增強方法中的至少一種被應用于圖像。根據(jù)第一增強方法，圖像的窗寬/窗位設置被修改，根據(jù)第二增強方法，通過修改該圖像的多尺度表達來修改該圖像的密度和對比度，由此修改從在不同尺度確定的至少兩個梯度函數(shù)得到，特定尺度的梯度函數(shù)指定所述尺度的對比度放大作為密度的函數(shù)的依賴關系。通過應用任一所述第一和第二增強方法所獲得的修改量由至少一個標記的移動量確定。
文檔編號G06T3/40GK101901474SQ20091021718
公開日2010年12月1日 申請日期2009年11月27日 優(yōu)先權日2008年11月27日
發(fā)明者P·武伊爾斯特基, T·伯坦斯 申請人:愛克發(fā)醫(yī)療保健公司