DE10049103A1 - Vorrichtung zur Überlagerung von Röntgen-Videobildern - Google Patents

Vorrichtung zur Überlagerung von Röntgen-Videobildern

Info

Publication number
DE10049103A1
DE10049103A1 DE2000149103 DE10049103A DE10049103A1 DE 10049103 A1 DE10049103 A1 DE 10049103A1 DE 2000149103 DE2000149103 DE 2000149103 DE 10049103 A DE10049103 A DE 10049103A DE 10049103 A1 DE10049103 A1 DE 10049103A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
plane
ray
image
optical
source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE2000149103
Other languages
English (en)
Other versions
DE10049103B4 (de
Inventor
Ali Bani-Hashemi
Nassir Navab
Matthias Mitschke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corporate Research Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US09/410,228 external-priority patent/US6447163B1/en
Priority claimed from US09/410,225 external-priority patent/US6473489B2/en
Priority claimed from US09/410,227 external-priority patent/US6229873B1/en
Priority claimed from US09/410,226 external-priority patent/US6227704B1/en
Application filed by Siemens Corporate Research Inc filed Critical Siemens Corporate Research Inc
Publication of DE10049103A1 publication Critical patent/DE10049103A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10049103B4 publication Critical patent/DE10049103B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • G01N23/046—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material using tomography, e.g. computed tomography [CT]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/08—Auxiliary means for directing the radiation beam to a particular spot, e.g. using light beams
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5211—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data
    • A61B6/5229—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image
    • A61B6/5247—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image combining images from an ionising-radiation diagnostic technique and a non-ionising radiation diagnostic technique, e.g. X-ray and ultrasound
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/42—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4208—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector
    • A61B6/4225—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector using image intensifiers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/40—Imaging
    • G01N2223/419—Imaging computed tomograph

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

Überlagerte Röntgen- und Videobilder können erhalten werden, indem die jeweiligen Bilder von den optisch entsprechenden Punkten im Raum erfaßt werden. Ein oder mehrere Spiegel können verwendet werden, um die Bilder zu erfassen und sie zur Kamera zu leiten. Die Bilder können sodann kombiniert werden, indem eines auf das andere gedreht wird.

Description

Bezugnahme auf zugehörige Anmeldung
Diese Anmeldung hat Bezug zu den folgenden, gleichzeitig von den gleichen Erfindern eingereichten Anmeldungen, auf die hier Bezug genommen wird:
  • a) Verfahren zum Ausrichten und Überlagern von Röntgen- und Videobildern;
  • b) Verfahren zum Ausrichten einer Vorrichtung zum Überlagern von Röntgen- und Videobildern; und
  • c) Verfahren auf Laser-Basis zum Ausrichten einer Vorrich­ tung zum Überlagern von Röntgen- und Videobildern.
Hintergrund der Erfindung
Zusätzlich zu Röntgenbildern eines Objekts ist es oftmals nützlich, ein entsprechendes Videobild zu erhalten. Wenn diese beiden zu einem zusammengesetzten Bild kombiniert werden könnten, würde man unmittelbar sehen, wie die durch die Röntgenstrahlen enthüllten Merkmale auf die in einem Videobild dargestellten Oberflächenmerkmale bezogen sind.
Kurze Beschreibung der Figuren
Fig. 1 ist ein grundlegendes Diagramm des Systems;
Fig. 2 und 3 sind Ablaufdiagramme von Verfahren zum Ausrichten der Videokamera; und
Fig. 4 ist ein Diagramm eines Laser-Ausrichtsystems.
Beschreibung der Erfindung
Ein Verfahren zum Korrelieren eines Videobildes mit einem Röntgenbild des gleichen Objekts besteht darin, daß die jeweiligen Bilder vom gleichen Punkt im Raum aus gewonnen werden. Eine Video- oder optische Kamera kann an einem Punkt im Raum angeordnet werden, der demjenigen der Röntgenquelle entspricht, indem ein Teil des optischen Bildes durch einen für Röntgenstrahlen durchlässigen Spiegel abgelenkt wird. Die Kamera wird durch ein Ausrichtverfahren orientiert, um si­ cherzustellen, daß sie an einem Punkt angeordnet ist, der optisch der Stelle der Röntgenquelle entspricht.
In Fig. 1 liegt ein Patient 10 auf einer Plattform, unter der sich eine Röntgenstrahlen-Detektorebene 20 befindet. Eine oberhalb des Patienten angeordnete Röntgenquelle 30 sendet Röntgenstrahlungsenergie von einem Punkt im Raum, der als Projektionszentrum 32 bezeichnet wird. Die Energie tritt durch den Patienten zur Röntgenstrahlen-Detektorebene 20, um ein Röntgenbild zu erzeugen. Eine optische Kamera 40, wie eine Videokamera, ist ebenfalls angeordnet, um ein Bild zu erhalten, das mit dem Röntgenbild kombiniert werden kann, um ein zusammengesetztes visuelles und Röntgen-Bild zu erzeugen.
Um ein Videobild zu erhalten, das mit dem Röntgenbild kombi­ niert werden kann, ist das optische Zentrum 42 der Videokame­ ra 40 an effektiv dem gleichen Punkt im Raum angeordnet wie das Projektionszentrum 32 der Röntgenquelle 30. Zusätzlich ist die optische Achse der Kamera 40 ebenfalls mit einer imaginären Linie ausgerichtet, die zwischen dem Röntgenquel­ len-Projektionszentrum 32 und der Mitte der Röntgenstrahlen- Detektorebene 20 verläuft. Da die Röntgenquelle 30 und die Videokamera 40 nicht körperlich den gleichen Raum einnehmen können, werden Spiegel verwendet, um der Videokamera 40 einen Blickpunkt oder Projektionspunkt zu erteilen, der effektiv der gleiche ist wie derjenige der Röntgenquelle 20.
Ein Spiegel M1, der für Röntgenstrahlen durchlässig, jedoch für sichtbare Wellenlängen reflektierend ist, wird im Weg der Röntgenquelle 30 unter einem bestimmten Winkel angeordnet, um ein optisches Bild an einen Punkt außerhalb des Röntgenstrah­ lenweges abzulenken. Ein zweiter Spiegel M2 kann in der Bahn des reflektierten Bildes wiederum unter einem Winkel angeord­ net werden, um das optische Bild zur Videokamera 40 abzulen­ ken. In Fig. 1 liegen beide Spiegel M1 und M2 unter 45° bezüglich des Weges der Röntgenquelle 30, obwohl auch andere Winkel angewendet werden können. So wird das visuelle Bild von der Oberfläche des Spiegels M1 reflektiert und wird wiederum vom Spiegel M2 reflektiert.
Der Ort der Spiegel kann so gewählt werden, daß die Länge des Abschnitts r1 zwischen den Spiegeln M1 und M2 plus der Länge des Abschnitts zwischen dem Spiegel M2 und dem optischen Zentrum 42 der Videokamera 40 gleich dem Abstand vom Spiegel M1 zum Röntgenstrahlen-Projektionszentrum 32 der Röntgenquel­ le 30 ist.
Alternativ kann der zweite Spiegel M2 weggelassen werden, wenn die Videokamera 40 auf einer Seite des Röntgenstrahlen­ weges angeordnet wird. Statt der Verwendung von Spiegeln könnte auch eine Prismaanordnung oder ein anderer für Rönt­ genstrahlen durchlässiger Lichtablenkmechanismus angewendet werden, um die gewünschte optische Weglänge und den gewünsch­ ten Ablenkwinkel zu erhalten.
Auch bei sorgfältiger Ausrichtung der Spiegel M1 und M2 kann es schwierig sein, das Röntgenquellen-Produktionszentrum 32 und das optische Zentrum 42 der Kamera gemeinsam am entspre­ chenden Punkt im Raum mit einem gewissen Genauigkeitsgrad anzuordnen. So ist irgendeine Einrichtung zum genauen Positi­ onieren der Kamera 40 bezüglich der Röntgenquelle 30 zweck­ mäßig.
Zwei Verfahren zum Korrelieren der beiden Bilder verwenden den Vorgang des Drehens eines zweidimensionalen Bildes auf einer ersten Ebene auf eine zweite Ebene. Die Röntgendetek­ torebene 10 ist mit einer Bezugseinrichtung, wie einem Muster von Markierungen 12 versehen, die in einem Quadrat oder einer anderen geeigneten Form angeordnet sind. Statt einer Markie­ rung können die Begrenzungen des Röntgenbildes verwendet werden. Die Markierungen 12, die aus einem Material wie Stahl hergestellt sind, erscheinen als eine Reihe von dunklen Punktbildern im Röntgen- und Videobild. Auf der Basis des Auftretens des Musters der Markierungen 12 im Bild, das gedreht wird, kann die Transformation, die durchgeführt werden muß, um das Bild auf die zweite Ebene zu drehen, leicht festgelegt werden.
Das Drehen des Röntgenbildes aus der Röntgendetektorebene 20 auf das Videobild der Markierungen 12 wird durch Anwenden einer planaren Transformation H auf das Röntgenbild der Markierungen 12 erreicht, so daß es mit dem Aussehen und den Abmessungen des Musters der Markierungen 12 übereinstimmt, wie es im Videobild erscheint. Für jedes Pixel im Röntgenbild in der Röntgendetektorebene 20 wird die Matrix H, welche für die jeweilige Stelle der Röntgendetektorebene 20 berech­ net wird, mit der Position dieses Pixels multipliziert, um die Position des entsprechenden Pixels im Videobild zu erzeu­ gen.
Der Drehvorgang kann durch die folgende Gleichung dargestellt werden:
miN = Hmi
worin: miN die Pixels im Videobild sind;
H die planare Transformationsmatrix ist, welche die Pixels im Röntgenbild auf das Videobild abbildet; und
mi die Pixels im Röntgenbild, sind.
Die Matrix H wird durch Anwendung von Verfahren berech­ net, die im Stand der Technik bekannt sind. Solche Verfahren werden beschrieben in der US-Patentschrift Nr. 5 821 943 und US-Patentschrift Nr. 5 845 639, auf die hier Bezug genommen wird, sowie in Wolberg "Digital Image Warping" IEEE Computer Society Press, Los Alamitos, California 1990.
In den beiden eine Drehung verwendenden Verfahren werden wenigstens zwei zusätzliche Markierungen 80 außerhalb der Detektorebene 20 zwischen der Röntgenquelle 30 und der Rönt­ gendetektorebene 20 angeordnet (siehe Fig. 1). Ein Weg zur Durchführung dieses Vorgangs besteht darin, die Markierungen 80 "außerhalb der Ebene" auf einem Stück Plexiglas oberhalb der Röntgendetektorebene 20 anzubringen.
Beim ersten dieser Verfahren, das im Ablaufdiagramm der Fig. 2 dargestellt ist, wird ein Röntgenbild von den Markierungen 80 außerhalb der Ebene sowie von den Markierungen 12 auf der Röntgendetektorebene 20 genommen. Sodann wird ein Videobild der Markierungen 80 außerhalb der Ebene und der Markierungen 12 auf der Röntgendetektorebene 20 genommen. Unter Verwendung des Videobildes der Markierungen 12 in der Röntgendetektor­ ebene 20 wird ein Wert für H berechnet. Sodann wird das Röntgenbild auf das Videobild gedreht und die Stellen der projizierten und visuell erfaßten Markierungen 80 außerhalb der Ebene werden verglichen. Wenn diese Stellen zusammenfal­ len, befindet sich das optische Zentrum 42 der Videokamera 40 an einem Punkt im Raum, der demjenigen des Projektionszen­ trums 32 der Röntgenquelle 30 entspricht. Wenn jedoch diese Stellen nicht zusammenfallen, dann wird die Orientierung der Videokamera 40 eingestellt, um ihr optisches Zentrum 42 zum Projektionszentrum 32 der Röntgenquelle 30 zu bringen. Der Vorgang wird wiederholt, bis die Bilder zusammenfallen, und die Orientierung der Videokamera 40 wird sodann festgelegt.
Beim zweiten dieser Verfahren, das im Ablaufdiagramm der Fig. 3 dargestellt ist, wird ein Röntgenbild von den Markie­ rungen 80 außerhalb der Ebene genommen. Sodann wird ein zweiter Satz von Markierungen 90, die als "Projektionsmarkie­ rungen" bezeichnet werden, in der Röntgendetektorebene 20 an den Stellen angeordnet, auf welche die Markierungen 80 außer­ halb der Ebene durch die Energie aus der Röntgenquelle 30 projiziert werden. Auf einem Röntgenbild erscheinen daher die Markierungen 80 außerhalb der Ebene und die entsprechenden Projektionsmarkierungen 90 innerhalb der Ebene als jeweils eine Markierung auf dem Röntgenbild.
Nunmehr wird ein Videobild der Röntgendetektorebene 20 aufge­ nommen. Da die Markierungen 80 außerhalb der Ebene über der Detektorebene 20 hängen, erscheinen sie auch im Videobild. Das Videobild wird geprüft, um zu bestimmen, ob die Videobil­ der der in der Ebene befindlichen Projektionsmarkierungen 90 mit den entsprechenden Markierungen 80 außerhalb der Ebene zusammenfallen. Wenn sie das tun, dann teilen das optische Zentrum 42 und das Projektionszentrum 32 tatsächlich den gleichen Punkt im Raum. Wenn jedoch die Bilder nicht zusam­ menfallen, dann wird die Orientierung der Videokamera 40 eingestellt, um die Bilder der Markierungen 80 außerhalb der Ebene und die auf der Ebene gelegenen Projektionsmarkierungen 90 zusammenzubringen, und es wird ein weiteres Videobild aufgenommen und ausgewertet, was wiederholt wird, bis die Bilder zusammenfallen, und an diesem Punkt wird die Orientie­ rung der Kamera festgelegt. Schließlich wird unter Verwendung der auf der Ebene gelegenen Markierungen 12 ein Wert von H berechnet und das Röntgenbild wird auf das Videobild gedreht, um eine Überlagerung zu erhalten.
Ein drittes Verfahren zum Positionieren der Videokamera 40 verwendet einen Laser. Eine Quelle 70 von Laserlicht wird in der Mitte der Röntgendetektorebene 20 angeordnet und auf das Projektionszentrum 32 der Röntgenquelle 30 gerichtet, wie in Fig. 4 gezeigt.
Die Spiegel M1 und M2 reflektieren das Laserlicht und veran­ lassen dasselbe, zur Videokamera 40 zu laufen und an der Oberfläche der Linse 44 der Videokamera 40 reflektiert zu werden. Die Stellung der Videokamera 40 wird eingestellt, bis das Laserlicht, das zur Quelle 70 zurückkommt, mit dem von der Quelle 70 ausgehenden Licht zusammenfällt (oder nahezu zusammenfällt). Dies kann visuell bestätigt werden, indem beobachtet wird, wo das reflektierte Bündel auf der Röntgen­ detektorebene 20 auftrifft. Um die Bilder auszurichten und Überlagerung zu erzielen, kann sodann das Röntgenbild auf das Videobild gedreht werden.
Abänderungen des Obigen können vorgenommen werden, um die Anwendung anzupassen. Beispielsweise kann man zwei Röntgen­ quellen- und Videokamera-Kombinationen verwenden, um eine Stereodarstellung des interessierenden Objekts zu erreichen. Statt der Markierungen 80 außerhalb der Ebene kann man ir­ gendein Objekt oder Objekte substituieren, die wenigstens zwei Bezugspunkte darbieten, die sowohl durch Röntgenstrahlen als auch optisch sichtbar sind. Statt des Drehens des Rönt­ genbildes auf das Videobild könnte man das Videobild auch auf das Röntgenbild drehen, um Überlagerung zu erreichen. Bei den oben erläuterten Ausführungsformen wird das optische Bild durch eine Videokamera erzielt. Tatsächlich kann irgendeine optische Kamera-Stehbild- digitale, CCD- oder eine andere Kamera - bei Vorrichtung und Verfahren gemäß der obigen Beschreibung angewendet werden. Zusätzlich ist zu bemerken, daß Röntgenbilder sowohl Einzelröntgenaufnahmen als auch fluoroskopische Realzeit-Röntgenaufnahmen umfassen sollen. Schließlich wird bemerkt, daß die hier beschriebenen Verfah­ ren in Realzeit ausgeführt werden können.

Claims (14)

1. Verfahren zum Korrelieren eines optisches Bildes mit einem Röntgenbild, welches den Schritt des Überlagerns eines Bildes mit dem anderen umfaßt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Schritt des Überlagerns in Realzeit auftritt.
3. Vorrichtung, welche aufweist:
eine Einrichtung zum Richten einer Quelle von Rönt­ genstrahlenenergie von einem Punkt im Raum durch ein interessierendes Objekt auf eine Detektorebene, wodurch ein Röntgenbild auf der Detektorebene erzeugt wird; und
eine Einrichtung zur Erzielung eines optischen Bil­ des des interessierenden Objekts von einem optisch gleichwertigen Punkt im Raum.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, mit einer Einrichtung zum Überlagern des Röntgen- und des optischen Bildes.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher die Einrichtung zum Überlagern eine Einrichtung zum Drehen (warping) eines der Bilder auf das andere enthält.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei welcher die Einrichtung zur Erzielung eines optischen Bildes aus einer optischen Kamera und einer Einrichtung zum Positionieren des optischen Zentrums der optischen Kamera an einem Punkt im Raum enthält, der dem Projektionszentrum der Röntgenquelle entspricht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei welcher die Einrichtung zum Positionieren der optischen Kamera an einer Stelle im Raum, die dem Projektionszentrum der Röntgenquelle entspricht, wenigstens einen Spiegel enthält, der für Röntgenstrahlen durchlässig und zwischen der Röntgen­ quelle und dem Objekt angeordnet ist.
8. Verfahren zum Positionieren einer optischen Kamera bezüglich einer Röntgenquelle relativ zu einer Röntgen­ detektorebene, welches die folgenden Schritte umfaßt:
Anordnen von wenigstens zwei außerhalb der Ebene ge­ legenen Markierungen oberhalb der Röntgendetektorebene und wenigstens vier auf der Ebene gelegenen Markierungen auf der Röntgendetektorebene;
Erfassen eines Röntgenbildes der außerhalb der Ebene gelegenen Markierungen und der auf der Ebene gelegenen Markierungen;
Erfassen eines optischen Bildes der außerhalb der Ebene und auf der Ebene gelegenen Markierungen;
Drehen eines Bildes auf das andere bezüglich der vier auf der Ebene gelegenen Markierungen; und
Bestimmen, ob die Röntgen- und optischen Bilder der außerhalb, der Ebene gelegenen Markierungen zusammenfal­ len und, wenn nicht, Einstellen der Orientierung der optischen Kamera und Neuerfassen und Drehen eines Bildes auf das andere, bis die Röntgen- und optischen Bilder der außerhalb der Ebene gelegenen Markierungen zusammen­ fallen.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei welchem die Kamera eine Videokamera ist und das Verfahren in Realzeit durchge­ führt wird.
10. Vorrichtung zum Positionieren einer optischen Kamera bezüglich einer Röntgenquelle relativ zu einer Röntgen­ detektorebene, welche die folgenden Merkmale umfaßt:
wenigstens zwei außerhalb der Ebene gelegene Markie­ rungen, die oberhalb der Röntgendetektorebene angeordnet sind;
wenigstens vier auf der Ebene gelegene Markierungen, die auf der Röntgendetektorebene angeordnet sind;
eine Einrichtung zur Erfassung eines Röntgenbildes der außerhalb der Ebene gelegenen Markierungen und der auf der Ebene gelegenen Markierungen;
eine Einrichtung zur Erfassung eines optischen Bil­ des der außerhalb der Ebene gelegenen und der auf der Ebene gelegenen Markierungen;
eine Einrichtung zum Drehen eines Bildes auf das andere bezüglich der vier auf der Ebene gelegenen Mar­ kierungen; und
eine Einrichtung zur Bestimmung, ob die jeweiligen Röntgen- und optischen Bilder der außerhalb der Ebene gelegenen Markierungen zusammenfallen und, wenn nicht, Einstellen der Orientierung der optischen Kamera und Neuerfassen und Drehen des einen Bildes auf das andere, bis die Röntgen- und optischen Bilder der außerhalb der Ebene gelegenen Markierungen zusammenfallen.
11. Verfahren zum Positionieren einer optischen Kamera bezüglich einer Röntgenquelle relativ zu einer Röntgen­ detektorebene, welches die folgenden Schritte umfaßt:
Positionieren von wenigstens zwei außerhalb der Ebe­ ne gelegenen Markierungen oberhalb der Röntgendetektor­ ebene zwischen der Quelle und der Detektorebene;
Erfassen eines Röntgenbildes der außerhalb der Ebene gelegenen Markierungen;
Positionieren eines Satzes von auf der Ebene gelege­ nen Projektionsmarkierungen in der Röntgendetektorebene an den Stellen, auf die die außerhalb der Ebene gelege­ nen Markierungen durch die Röntgenquelle projiziert werden;
Erfassen eines optischen Bildes der außerhalb der Ebene gelegenen Markierungen und der auf der Ebene gelegenen Projektionsmarkierungen; und
Feststellen, ob die Stellen der außerhalb der Ebene gelegenen Markierungen und die auf der Ebene gelegenen Projektionsmarkierungen zusammenfallen, und, wenn nicht, Einstellen der Orientierung der optischen Kamera und Neuerfassen des optischen Bildes, bis die optischen Bilder der außerhalb der Ebene und auf der Ebene gelege­ nen Projektionsmarkierungen zusammenfallen.
12. Verfahren zum Positionieren nach Anspruch 11, welches weiter die Schritte umfaßt:
Positionieren von wenigstens vier auf der Ebene ge­ legenen Markierungen auf der Röntgendetektorebene;
Erfassen von Röntgen- und optischen Bildern der auf der Ebene gelegenen Markierungen; und
Drehen eines Bildes auf das andere bezüglich der vier auf der Ebene gelegenen Markierungen.
13. Verfahren zum Positionieren einer optischen Kamera bezüglich einer Röntgenquelle mit einem Projektionszen­ trum relativ zu einer Röntgendetektorebene, wobei die optische Kamera die Detektorebene mittels wenigstens eines für Röntgenstrahlenenergie durchlässigen Spiegels betrachtet, der zwischen der Röntgenquelle und der Detektorebene angeordnet ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:
Richten eines Laserbündels aus einer Quelle, die im Bildzentrum der Röntgendetektorebene angeordnet ist, auf das Zentrum der Röntgenprojektion; und
Ausrichten der optischen Kamera, bis das zur Quelle zurückkehrende Laserlicht mit dem von der Quelle aus­ gehenden Laserlicht zusammenfällt oder nahezu zusammen­ fällt.
14. Verfahren zum Positionieren nach Anspruch 13, welches ferner die Schritte umfaßt:
Positionieren von wenigstens vier auf der Ebene ge­ legenen Markierungen auf der Röntgendetektorebene;
Erfassen von Röntgen- und optischen Bildern der auf der Ebene gelegenen Markierungen; und
Drehen eines Bildes auf das andere bezüglich der vier auf der Ebene gelegenen Markierungen.
DE2000149103 1999-09-30 2000-09-27 Vorrichtung zur Überlagerung von Röntgen- und Videobildern Expired - Fee Related DE10049103B4 (de)

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US410225 1982-08-23
US410226 1995-03-24
US410227 1999-09-30
US09/410,228 US6447163B1 (en) 1999-09-30 1999-09-30 Method for aligning and superimposing X-ray and video images
US09/410,225 US6473489B2 (en) 1999-09-30 1999-09-30 Apparatus for superimposition of X-ray and video images
US09/410,227 US6229873B1 (en) 1999-09-30 1999-09-30 Method for aligning an apparatus for superimposing X-ray and video images
US09/410,226 US6227704B1 (en) 1999-09-30 1999-09-30 Laser-based method for aligning apparatus for superimposing X-ray and video images
US410228 1999-09-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10049103A1 true DE10049103A1 (de) 2001-07-12
DE10049103B4 DE10049103B4 (de) 2005-01-27

Family

ID=27503576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2000149103 Expired - Fee Related DE10049103B4 (de) 1999-09-30 2000-09-27 Vorrichtung zur Überlagerung von Röntgen- und Videobildern

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10049103B4 (de)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005062582A1 (de) * 2005-12-27 2007-07-05 Siemens Ag Abbilduingssystem und Verfahren zur Anfertigung von Röntgen- und optischen Bildern
US7465090B2 (en) 2006-01-31 2008-12-16 Siemens Aktiengesellschaft Medical imaging installation and method for such an installation
DE102007034218A1 (de) * 2007-07-23 2009-01-29 Siemens Ag Vorrichtung und Verfahren zur Bildzusammensetzung
DE102007049539A1 (de) * 2007-10-16 2009-06-04 Siemens Ag Vorrichtung und Verfahren zur Bearbeitung und Darstellung von Röntgenbildern
DE102010018291A1 (de) 2010-04-26 2011-10-27 Siemens Aktiengesellschaft Navigationssystem und Röntgensystem
WO2011161197A1 (de) 2010-06-23 2011-12-29 Surgiceye Gmbh Vorrichtung und verfahren zur kombinierten optischen und nuklearen bilderfassung
DE102011005659A1 (de) 2011-03-16 2012-09-20 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur geometrisch korrekten Zuordnung von Röntgenbildern
DE102011075435A1 (de) * 2011-05-06 2012-11-08 Siemens Aktiengesellschaft Anzeigeeinheit
DE102006034024B4 (de) * 2005-08-04 2014-05-28 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Röntgenbildgebungsvorrichtung
DE102015208698A1 (de) * 2015-05-11 2016-11-17 Siemens Healthcare Gmbh Vorrichtung für ein Röntgensystem
US10278726B2 (en) 2014-03-13 2019-05-07 Siemens Aktiengesellschaft Navigation aid for introducing an elongate medical penetration element into a patient
DE10148412B4 (de) * 2000-10-11 2020-01-16 Palodex Group Oy Verfahren und Vorrichtung zur Abbildung des Kopfbereiches eines Patienten

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007023029A1 (de) 2007-05-16 2008-11-20 Siemens Ag Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung eines Summenbildes aus ersten und zweiten Bilddaten
DE102007034210B4 (de) * 2007-07-23 2014-03-20 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur Zusammensetzung von Bildern
DE102013219134A1 (de) 2013-09-24 2015-03-26 Siemens Aktiengesellschaft System und Verfahren zur Korrelation von Objektinformationen mit Röntgenbildern

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL7802858A (nl) * 1978-03-16 1979-09-18 Philips Nv Roentgenfluorescopie-inrichting.
JPS5953500B2 (ja) * 1978-06-06 1984-12-25 株式会社東芝 Ｘ線透視検査装置
FR2561516B1 (fr) * 1984-03-20 1988-03-04 Thomson Cgr Installation de radiologie a filtre compensateur
US5845639A (en) * 1990-08-10 1998-12-08 Board Of Regents Of The University Of Washington Optical imaging methods
US5590170A (en) * 1993-04-12 1996-12-31 Glenbrook Technologies X-ray inspection system
US5388143A (en) * 1993-11-26 1995-02-07 Arch Development Corporation Alignment method for radiography and radiography apparatus incorporating same
IL113496A (en) * 1995-04-25 1999-09-22 Cognitens Ltd Apparatus and method for recreating and manipulating a 3d object based on a 2d projection thereof
US5640956A (en) * 1995-06-07 1997-06-24 Neovision Corporation Methods and apparatus for correlating ultrasonic image data and radiographic image data
US5923727A (en) * 1997-09-30 1999-07-13 Siemens Corporate Research, Inc. Method and apparatus for calibrating an intra-operative X-ray system

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10148412B4 (de) * 2000-10-11 2020-01-16 Palodex Group Oy Verfahren und Vorrichtung zur Abbildung des Kopfbereiches eines Patienten
DE102006034024B4 (de) * 2005-08-04 2014-05-28 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Röntgenbildgebungsvorrichtung
DE102005062582A1 (de) * 2005-12-27 2007-07-05 Siemens Ag Abbilduingssystem und Verfahren zur Anfertigung von Röntgen- und optischen Bildern
DE102005062582B4 (de) * 2005-12-27 2017-08-03 Siemens Healthcare Gmbh Abbilduingssystem und Verfahren zur Anfertigung von Röntgen- und optischen Bildern
US7465090B2 (en) 2006-01-31 2008-12-16 Siemens Aktiengesellschaft Medical imaging installation and method for such an installation
DE102007034218A1 (de) * 2007-07-23 2009-01-29 Siemens Ag Vorrichtung und Verfahren zur Bildzusammensetzung
DE102007034218B4 (de) * 2007-07-23 2013-06-13 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur Bildzusammensetzung
DE102007049539A1 (de) * 2007-10-16 2009-06-04 Siemens Ag Vorrichtung und Verfahren zur Bearbeitung und Darstellung von Röntgenbildern
DE102007049539B4 (de) * 2007-10-16 2017-07-20 Siemens Healthcare Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Bearbeitung und Darstellung von Röntgenbildern
DE102010018291A1 (de) 2010-04-26 2011-10-27 Siemens Aktiengesellschaft Navigationssystem und Röntgensystem
DE102010018291B4 (de) 2010-04-26 2018-12-20 Siemens Healthcare Gmbh Navigationssystem und Röntgensystem
DE102010017543A1 (de) 2010-06-23 2011-12-29 Surgiceye Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur kombinierten optischen und nuklearen Bilderfassung
WO2011161197A1 (de) 2010-06-23 2011-12-29 Surgiceye Gmbh Vorrichtung und verfahren zur kombinierten optischen und nuklearen bilderfassung
DE102011005659A1 (de) 2011-03-16 2012-09-20 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur geometrisch korrekten Zuordnung von Röntgenbildern
US8837673B2 (en) 2011-03-16 2014-09-16 Siemens Aktiengesellschaft Method for correctly geometrically assigning X-ray images
DE102011075435A1 (de) * 2011-05-06 2012-11-08 Siemens Aktiengesellschaft Anzeigeeinheit
US10278726B2 (en) 2014-03-13 2019-05-07 Siemens Aktiengesellschaft Navigation aid for introducing an elongate medical penetration element into a patient
DE102015208698A1 (de) * 2015-05-11 2016-11-17 Siemens Healthcare Gmbh Vorrichtung für ein Röntgensystem

Also Published As

Publication number Publication date
DE10049103B4 (de) 2005-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19727281C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur geometrischen Kalibrierung von CCD-Kameras
EP2079981B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum berührungslosen erfassen einer dreidimensionalen kontur
DE102011114674C5 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen der 3D-Koordinaten eines Objekts
DE10049103A1 (de) Vorrichtung zur Überlagerung von Röntgen-Videobildern
EP0502930B1 (de) Verfahren und anordnung zur optoelektronischen vermessung von gegenständen
DE102008048963B4 (de) 3D-Geometrie-Erfassungsverfahren und -vorrichtung
DE19502459A1 (de) Verfahren zur dreidimensionalen optischen Vermessung der Oberfläche von Objekten
DE3642051A1 (de) Verfahren zur dreidimensionalen informationsverarbeitung und vorrichtung zum erhalten einer dreidimensionalen information ueber ein objekt
DE19634254B4 (de) Optisch-numerisches Verfahren zur Ermittlung der gesamten Oberfläche eines dreidimensionalen Objektes
EP1757902A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Formerfassung eines zahntechnischen Objektes
DE102012023623B4 (de) Verfahren zum Zusammensetzen von Teilaufnahmen einer Oberfläche eines Objektes zu einer Gesamtaufnahme des Objektes und System zum Erstellen einer Gesamtaufnahme eines Objektes
WO2000026615A1 (de) Vorrichtung zur bestimmung der räumlichen koordinaten von gegenständen
DE69108321T2 (de) Hilfsvorrichtung zum manuellen Auflegen von Verbundwerkstoffteilen.
EP1284409A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Untersuchung der Verformung von Prüfobjekten
DE10013299C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur geometrischen Kalibrierung pixelorientierter photosensitiver Elemente
DE102005061931B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Kalibrierung einer optischen Einrichtung
DE2441288C2 (de) Korpuskularstrahlmikroskop, insbesondere elektronenmikroskop, mit verstelleinrichtungen zur aenderung der lage des abzubildenen objekts oder des objektbildes
DE19846145A1 (de) Verfahren und Anordung zur 3D-Aufnahme
DE10359104B3 (de) Verfahren zur dynamischen, dreidimensionalen Erfassung und Darstellung einer Oberfläche
DE2163200C2 (de) Einrichtung zur berührungslosen Messung
DE2631226B2 (de)
EP0261621B1 (de) Vorrichtung zur Ermittlung der Abmessungen eines Gegenstandes auf photographischem Wege
EP2660560A1 (de) Verfahren zur Ermittlung der Oberflächengeometrie eines Tunnelabschnitts
DE3908785A1 (de) Verfahren und einrichtungen zur messung der geschwindigkeit von kraftfahrzeugen
DE19753246C2 (de) Vorrichtung zur Bestimmung von dreidimensionalen Daten von Objekten

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: SIEMENS CORP. (N. D. GES. D. STAATES DELAWARE), US

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SIEMENS CORP. (N. D. GES. D. STAATES DELAWARE), US

Free format text: FORMER OWNER: SIEMENS CORP. RESEARCH, INC., PRINCETON, N.J., US

Effective date: 20110214

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee