專利名稱：一種適用于超聲診斷設備的實時圖像放大顯示方法
技術領域：
本發明涉及一種圖像放大顯示方法，尤其是一種適用于醫用超聲診斷設備的實時
圖像放大顯示方法。
背景技術：
現代醫用超聲診斷設備中，系統經常會提供圖像放大顯示功能。在進行診斷時，操作者可以根據實際需要，選定想要進行放大顯示的目標圖像區域，并選擇合適的圖像放大
倍數，以便能夠進行更加清晰、明確的觀察和診斷。 現有的超聲診斷設備在進行圖像時常用的操作方法是首先凍結圖像，通過菜單或其他人機交互模式進入圖像放大顯示模式，在圖像區域上對想要進行放大的目標圖像區域進行選定，并通過菜單或者其他控件(一般是使用旋鈕)調節要選擇的圖像放大倍數，然后，再對系統發出確認信號對以上選擇進行確認，那么，系統將按照選定的圖像放大倍數進行處理，給出放大后的圖像。但使用傳統的圖像放大顯示操作方法時，有以下幾個缺點難以避免一是圖像的放大倍數只有有限選擇，很可能設備上所有的放大倍數都不能滿足當前圖像的放大顯示要求；二是如果需要進行多次圖像放大顯示操作，操作者必須要重復切換圖像放大顯示模式和圖像放大顯示模式，然后重新確定目標放大區域，這樣對操作者來說極其不便；三是由于傳統的操作方法只能對凍結圖像進行操作，這樣一次操作只能對一幀靜態的圖像進行，但是在醫護人員對被掃描者進行診斷時，對用戶來說傳統的操作方式一方面是過于繁瑣，另一方面是極可能由于不方便在模式間進行切換而錯過有診斷價值的圖像，從而增大引起誤診的概率。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種適用于超聲診斷設備的實時圖像放大顯示方法，解決了對實時圖像進行放大顯示操作、根據實際需要自動提供圖像放大倍數的問題。 按照本發明提供的技術方案，所述適用于超聲診斷設備的實時圖像放大顯示方法包括如下步驟 (1)在圖像放大顯示預處理模式下，控制圖像取樣框跟隨光標在圖像界面上移動； (2)檢測是否收到采樣框中心線定位確認信號，如果收到，則確定采樣框中心線為圖像放大顯示的目標圖像區域中心線，并根據光標位移信號計算圖像放大顯示的目標區域的大小和邊界信息； (3)檢測是否收到確認圖像放大目標區域確認信號，如果收到，向系統發送圖像放大目標區域相關控制字； (4)激活實時圖像放大顯示模式；系統向控制器發送圖像放大目標區域相關控制字；控制器根據收到的圖像放大目標區域相關控制字，計算出圖像放大倍數，向顯示設備提供放大后的圖像，顯示設備進行顯示； (5)檢測是否收到退出實時圖像放大顯示模式信號，是則退出實時圖像放大顯示模式，操作結束；否則檢測光標移動裝置是否發出光標位移信號，如果檢測到光標位移信號，則執行步驟6; (6)顯示設備退出圖像放大顯示模式，返回圖像放大顯示預處理模式，同時取樣框
也保留在圖像區域；開始檢測光標位移信號、光標移動裝置釋放信號；如果檢測到光標位
移信號，則執行步驟7 ;如果檢測到光標移動裝置釋放信號，則執行步驟8 ; (7)控制圖像取樣框跟隨光標在圖像界面上移動；如果收到采樣框中心線定位確
認信號，則圖像放大顯示的目標圖像區域參考坐標被系統確定，并根據光標位移信號計算
取樣框的邊界位置；檢測是否收到光標移動裝置釋放信號，如果檢測到光標移動裝置釋放
信號，則執行步驟8; (8)進入實時圖像放大顯示模式，系統向控制器發送圖像放大目標區域相關控制
字；控制器根據收到的圖像放大目標區域相關控制字，計算出圖像放大倍數，向顯示設備提
供放大后的圖像，顯示設備進行顯示；然后返回執行步驟5。 所述光標移動裝置用于發出光標位移信號、光標移動裝置釋放信號。 所述光標移動裝置采用軌跡球，所述光標位移信號根據軌跡球的移動而產生，當
軌跡球在設定的時間內沒有位移，則釋放光標位移信號。 所述光標移動裝置嵌入在超聲診斷設備的鍵盤上，通過鍵盤的接口與控制器相連接。 本發明的優點是解決在圖像放大操作過程中需要對實時圖像進行放大顯示操作問題，根據實際需要自動提供圖像放大倍數，并且在實時圖像放大顯示模式下能夠隨意切換實時圖像狀態和放大顯示圖像狀態，此發明極大地簡化了操作流程，能夠方便快捷地操作達到既定的目標效果、減小操作失誤的概率，極大提高醫護人員的工作效率。
圖1是本發明所述超聲診斷設備的系統組成框圖； 圖2是本發明所述方法的流程圖； 圖3是一個實施例的流程圖； 圖4是對目標放大區域取樣的示意圖； 圖5是放大顯示圖像的示意圖。圖6是圖像放大計算方法的示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。 通常的醫用超聲診斷設備的系統中，與本發明相關的原理部分框圖如圖1所示，包括一個控制器和一臺顯示設備，以及與所述控制器互聯的人機交互接口。本發明中操作者使用人機交互接口的方式包括使用軌跡球移動光標、通過按鍵選擇或切換狀態等方式。
下面結合附圖2，對本發明的一種實施例的操作方法作進一步的說明，步驟如下
步驟(11).用戶通過鍵盤上的ZOOM按鍵發出進入實時圖像放大顯示預處理模式的指令，系統進入實時圖像放大顯示預處理模式，顯示設備上在圖像區域出現一個圖像放
4大區域取樣框；用戶移動光標拖動取樣框到設想位置； 步驟(12).用戶通過鍵盤上的SET鍵發出取樣框中心線確認信號，系統檢測到此
信號，則圖像放大顯示的目標圖像區域參考坐標(本發明中為中心線)確定；
步驟(13).用戶繼續移動光標控制取樣框的大小至目標范圍，隨著光標的變換， 取樣框的大小也隨之變化，系統同時記錄取樣框的區域位置(結合附圖4，即圖中所示的0 點、A點、B點)； 步驟(14).用戶通過鍵盤上的SET按鍵發出取樣框確認信號，系統檢測到此信號， 則圖像放大顯示的目標圖像區域確定； 步驟(15).用戶通過鍵盤上的ZOOM按鍵激活實時圖像放大顯示模式； 步驟(16).系統進入圖像放大模式，系統向控制器發送圖像放大區域相關控制
字，所述圖像放大區域相關控制字包括圖像放大區域中心線、區域起始深度、寬度、高度
(圖4中，0點確定中心線號，以及區域起始點物理深度，OA兩點確定寬度的一半，OB兩點
確定高度)； 步驟(17).控制器根據收到的圖像放大區域的相關控制字，計算出圖像放大倍 數，向顯示設備提供放大后的圖像。圖5描述的即為圖4中選定圖像區域放大顯示的圖像。 計算方法稍后作簡要介紹。 步驟(18).系統檢測是否收到退出實時圖像放大顯示模式信號，如果收到，則退 出實時圖像放大顯示模式，操作結束。 在步驟(17)中提到的系統根據放大區域相關控制字計算對應的圖像放大倍數方 法，本發明使用的是雙線性插值法。下面結合圖4-6進行介紹。 圖4中得到需要進行放大的源圖像區域，圖5為放大后的目標圖像。目標圖像的 寬度和高度是一定的，假設分別為W、 H，源圖像區域的寬度和高度由取樣框的大小決定，假 設分別為m、 n，本系統中取樣框的寬度與高度比為恒定值，即m/n = W/H。那么圖像的放大 倍數k = W/m = H/n。進入雙線性插值運算，即目標圖像的每個像素點的值，根據對應關系 先找到這個像素點在源圖像區的對應像素點
srcX = dstX*(m/W) = dstX/k，
srcY = dstY* (n/H) = dstY/k. 其中dstX、 dstY分別為目標圖像像素點橫向坐標、目標圖像像素點縱向坐標； srcX、 srcY分別為源圖像像素點橫向坐標、源圖像像素點縱向坐標；
雙線性插值算法描述如下 以圖6為例子，對于一個目標像素，設置坐標通過反向變換得到的浮點坐標為 (srcX， srcY) = (i+u， j+v)(其中i、 j均為浮點坐標的整數部分，u、 v為浮點坐標的小數部 分，是取值[O，l)區間的浮點數)，則這個像素的值f(i+u， j+v)可由原圖像中坐標為(i， j) 、 (i+l， j) 、 (i， j+l) 、 (i+l， j+l)所對應的周圍四個像素的值決定，即
f (i+u， j+v) = (l-u) (l-v)f (i， j) + (l-u)vf (i， j+l)+u(l-v)f (i+l， j)+uvf (i+l，
j+l) 其中f (i， j)表示源圖像(i， j)處的的像素值，以此類推。 下面舉個例子加以說明假如源圖像高度寬度都為30個像素，目標圖像高度寬度 都為40個像素，那么圖像的放大倍數k二4/3。根據目標圖像的象素坐標為(l，l)反推得
5到的對應于源圖像的坐標是(0. 75，0. 75)，這其實只是一個概念上的虛擬象素，實際在源圖 中并不存在這樣一個象素，那么目標圖像的像素(l，l)的取值不能夠由這個虛擬象素來決 定，而只能由源圖像的這四個像素共同決定(O，O) (O，l) (l，O) (l，l)，而由于(0. 75，0. 75) 離(l，l)要更近一些，那么(l，l)所起的決定作用更大一些，這從公式l中的系數群= 0. 75X0. 75就可以體現出來，而(0. 75，0. 75)離(O，O)最遠，所以(O，O)所起的決定作用就 要小一些，公式中系數為(l-u)(l-v) = 0.25X0. 25也體現出了這一特點。因為雙線性插 值方法充分的利用了源圖像中虛擬點四周的四個真實存在的像素值來共同決定目標圖像 匯總的一個像素值，所以是一種比較好的圖像縮放算法。 通常情況下，當用戶進行完一次圖像放大顯示操作后，需要退出圖像放大顯示模
式，顯示設備上才能顯示實時圖像，這樣如果用戶需要再進行一次圖像放大顯示操作，則需
要再次從實時圖像模式切換到圖像放大顯示模式，然后重新調整圖像取樣框選定目標圖像
區域，從而得到放大后的圖像。這樣就需要頻繁在實時圖像模式和圖像放大顯示模式中進
行切換、重新調節圖像取樣框。對用戶來說這樣的操作一方面是過于繁瑣，另一方面是由于
不方便在模式間進行切換而錯過有診斷價值的圖像，從而增大引起誤診的概率。 為解決該技術問題，本發明的另一種實施例中，實現了在實時圖像放大顯示模式
下，能夠極其方便地在圖像放大顯示狀態和實時圖像狀態間進行切換，方便用戶準確快捷
地操作，同時減小誤診的概率。 另一個實施例的流程圖如圖3所示，包括以下步驟 在實時圖像放大顯示模式下，如果系統沒有檢測到退出實時圖像放大顯示模式信 號，則執行以下步驟 步驟(21).系統保持實時圖像放大顯示預處理模式，此時系統開始檢測光標移動 設備是否發出光標位移信號，如果未檢測到光標位移信號，則繼續執行步驟(21);如果檢 測到光標位移信號，則執行步驟(22); 步驟(22).顯示設備退出圖像放大狀態，返回實時圖像狀態，同時前次進入實時 圖像放大模式時的圖像取樣框也保留在圖像區域。執行步驟(23); 步驟(23).系統開始檢測光標位移信號、光標移動裝置釋放信號；如果用戶對 光標移動控制裝置進行了操作，系統檢測到光標位移信號，則執行步驟(24);如果設定時 間內用戶未對光標移動裝置進行操作，則系統檢測到光標移動裝置釋放信號，執行步驟 (34); 步驟(24).用戶移動光標，控制圖像取樣框跟隨光標在圖像界面上移動；執行步 驟(25); 步驟(25).用戶通過移動光標控制取樣框，使取樣框的中心線位置到達目標位置 后，按下SET按鍵，觸發取樣框中心線確認信號。系統檢測到取樣框中心線確認信號，執行 步驟(26); 步驟F2.用戶通過移動光標控制圖像取樣框的大小變化，同時系統根據光標位移 信號計算取樣框的邊界位置；執行步驟(27); 步驟(27).取樣框圈定的圖像放大目標區域達到用戶滿意時，用戶停止移動光 標，系統檢測到光標移動裝置釋放信號后，執行步驟(34);否則返回執行步驟(24);
步驟(34).系統進入圖像放大模式，系統向控制器發送圖像放大區域相關控制
6字，執行步驟(35); 步驟(35).控制器根據收到的圖像放大區域的相關控制字，計算出圖像放大倍 數，向顯示設備提供放大后的圖像。執行步驟(36); 步驟(36).用戶根據實際需要判斷是否需要退出實時圖像放大顯示模式，如需要 退出，則按下ZOOM鍵觸發退出實時圖像放大顯示模式信號；如不需要退出，則不對ZOOM鍵 進行操作，此時系統仍停留在實時圖像放大顯示模式。系統檢測是否收到退出實時圖像放 大顯示模式信號，如果收到，則退出實時圖像放大顯示模式，操作結束。否則執行(21);
在圖2和圖3所示的實施例中，系統的圖像取樣框中心線確認信號和圖像取樣框 大小確認信號都通過鍵盤上的SET按鍵觸發，當第一次按下ZOOM按鍵后，發送具體當按下 SET按鍵時觸發哪個信號是交替切換的，首次按下SET按鍵時，發送的是圖像取樣框中心線 確認信號，再次按下時則發送圖像取樣框大小確認信號，第三次按下時發送的是圖像取樣 框中心線確認信號，以此類推。 在圖2和圖3所示的實施例中，系統的進入實時圖像放大顯示預處理模式信號、激 活實時圖像放大顯示模式信號、退出實時圖像放大顯示模式信號都通過鍵盤上的ZOOM按 鍵出發，在實時圖像模式下，第一次按下ZOOM鍵觸發進入實時圖像放大顯示預處理模式信 號；進入預處理模式后，按下ZOOM鍵則觸發激活實時圖像放大顯示模式信號；在實時圖像 放大顯示模式下，按下ZOOM鍵則觸發退出實時圖像放大顯示模式，進入實時圖像模式。
權利要求
一種適用于超聲診斷設備的實時圖像放大顯示方法，其特征是所述方法包括(1)在圖像放大顯示預處理模式下，控制圖像取樣框跟隨光標在圖像界面上移動；(2)檢測是否收到采樣框中心線定位確認信號，如果收到，則確定采樣框中心線為圖像放大顯示的目標圖像區域中心線，并根據光標位移信號計算圖像放大顯示的目標區域的大小和邊界信息；(3)檢測是否收到確認圖像放大目標區域確認信號，如果收到，向系統發送圖像放大目標區域相關控制字；(4)激活實時圖像放大顯示模式；系統向控制器發送圖像放大目標區域相關控制字；控制器根據收到的圖像放大目標區域相關控制字，計算出圖像放大倍數，向顯示設備提供放大后的圖像，顯示設備進行顯示；(5)檢測是否收到退出實時圖像放大顯示模式信號，是則退出實時圖像放大顯示模式，操作結束；否則檢測光標移動裝置是否發出光標位移信號，如果檢測到光標位移信號，則執行步驟6；(6)顯示設備退出圖像放大顯示模式，返回圖像放大顯示預處理模式，同時取樣框也保留在圖像區域；開始檢測光標位移信號、光標移動裝置釋放信號；如果檢測到光標位移信號，則執行步驟7；如果檢測到光標移動裝置釋放信號，則執行步驟8；(7)控制圖像取樣框跟隨光標在圖像界面上移動；如果收到采樣框中心線定位確認信號，則圖像放大顯示的目標圖像區域參考坐標被系統確定，并根據光標位移信號計算取樣框的邊界位置；檢測是否收到光標移動裝置釋放信號，如果檢測到光標移動裝置釋放信號，則執行步驟8；(8)進入實時圖像放大顯示模式，系統向控制器發送圖像放大目標區域相關控制字；控制器根據收到的圖像放大目標區域相關控制字，計算出圖像放大倍數，向顯示設備提供放大后的圖像，顯示設備進行顯示；然后返回執行步驟5。
2. 如權利要求1所述的適用于超聲診斷設備的實時圖像放大顯示方法，其特征是所 述光標移動裝置用于發出光標位移信號、光標移動裝置釋放信號。
3. 如權利要求1或2所述的適用于超聲診斷設備的實時圖像放大顯示方法，其特征是 所述光標移動裝置采用軌跡球，所述光標位移信號根據軌跡球的移動而產生，當軌跡球在 設定的時間內沒有位移，則釋放光標位移信號。
4. 如權利要求1或2所述的適用于超聲診斷設備的實時圖像放大顯示方法，其特征是 所述光標移動裝置嵌入在超聲診斷設備的鍵盤上，通過鍵盤的接口與控制器相連接。
全文摘要
本發明公開了一種適用于超聲設備的圖像放大顯示方法，包括對實時圖像進行放大顯示、根據光標移動控制裝置的信號控制圖像放大目標區域的中心線和區域范圍；根據檢測光標移動控制裝置釋放信號判斷是否向系統發送控制指令；系統根據圖像放大目標區域自動計算圖像的放大倍數并將放大后的圖像顯示在顯示設備上；在實時圖像放大顯示模式下，用戶不需要退出當前模式即可隨意切換放大圖像狀態和實時圖像狀態。其優點是能對實時圖像進行放大顯示的操作、無需調節圖像放大倍數，系統根據操作過程中提交的目標圖像區域自動獲得放大后的圖像，簡化操作流程，減小因為不能及時切換到實時圖像狀態而導致的錯過有價值圖像的概率，提高醫護人員的工作效率。
文檔編號A61B8/00GK101732071SQ20091021321
公開日2010年6月16日 申請日期2009年10月21日 優先權日2009年10月21日
發明者周峰, 張小艾, 曹文娟, 趙明昌 申請人:無錫祥生科技有限公司