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.医用显示器的概述和校正原理

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发表于 2014-12-13 11:52:10 | 显示全部楼层 |阅读模式
  相对于普通显示器,医用显示器具有更高的最大亮度,更高的对比度,更高的分辨率,支持更高比特(10比特至12比特)的灰阶显示。更重要的是医用显示器具有普通显示器难以达到的稳定性和一致性。稳定性主要是指医用显示器的亮度能够稳定地保持在理想的阅片亮度值(一般在400-500 cd/m2之间)上。即使液晶面板会随着时间的推移老化,亮度降低,医用显示器也能够调整亮度到原来的理想值。一致性是指在医学数字影像系统中,无论是在影像获取设备(CR机、DR机、CT机等)的显示器上,还是在门诊医生所用的显示器上,所有的医疗影像都要保持视觉的一致性,即各个显示器的显示效果是一致的[3]。这对医生的正确诊断非常重要。因为,不一致的医疗影像,会带来不一致的、不可靠的或者是错误的诊断。
2 .医用显示器校正的原理
  在使用过程中,主要有外在的和内在的两个方面的因素会影响医用显示器的稳定性和一致性。外在的因素是主要指环境光线(照明、窗户等)影响显示器的显示效果。内在的因素主要指液晶面板的物理特性。液晶面板的背光灯管的效率很大程度上取决于温度,启动时温度变化,亮度可以在很短的时间内发生巨大的变化;在工作一段较长的时间后,由于背光灯管的老化,显示器亮度会逐渐变暗,所以,显示器的亮度随时间在变暗。为了解决上述问题,美国放射学会(American College of Radiology)和美国电气生产联合会( National Electrical Manufacturers Association)共同制定DICOM(Digital Imaging and Communication inMedicine,医疗数字影像及通讯)标准,用于规范系统间、设备间医学图像通信[4]DICOM标准推出了关于灰度图像显示标准方面的内容(Part 14):灰度标准显示函数(GSDF, Grayscale Standard Display Function),其目的是:医学图像传输到任意地点,在任何符合DICOM标准的显示设备上,图像能够以一致的灰度表现得到表达。一致的灰度表现即相同的图像灰度变化对应到相同的可感知的亮度级别变化。灰度标准显示函数定义的并不是灰度变化与亮度成线性关系,而是灰度变化与人眼视觉感知成线性关系。[5] DICOM标准根据Barten视觉模型,将亮度划分为一定的亮度级别JND(Just Noticeable Difference,人眼恰好能分辨的亮度差)[6]。每个亮度级别间的亮度差刚好对应人眼在该亮度水平下能够辨别的最小亮度变化。DICOM以表格的方式给出了每个JND级别对应的亮度值,这就是DIC0M定义的标准灰度显示函数GSDF DICOM强调的是视觉感知的线性,其含义是,一幅医学图像,无论在何种显示设备上,在何种显示环境下,阅读者应该获得相同的视觉感知印象,这种感知印象不是一种定性的描述,而是以严格的物理光学特性定义来获得的。在DICOM标准中已考虑到环境光对显示系统的影响,并定义了纠正环境光影响的技术方法。DICOM还给出了显示系统校正到GSDF的方法
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