DE19511797A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Anzeigen von Röntgenbildern - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Anzeigen von RöntgenbildernInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Anzeigen von Röntgenbildern mittels elektrischer Signa
le, um z. B. Röntgenbilder vom Mundinnenraum einer Person auf
einer CRT (Cathode Ray Tube = Kathodenstrahlröhre) oder der
gleichen anzuzeigen.
Herkömmlicherweise wird zum Erhalten eines Röntgenbilds des
Mundraumbereichs in großem Umfang ein Filmverfahren verwen
det, bei dem ein photoempfindliches Aufzeichnungsmaterial
wie ein Silberverbindungsfilm durch Röntgenstrahlung belich
tet wird, gefolgt von Entwicklungs- und Fixierprozessen.
Jedoch bestehen bei Filmverfahren die folgenden Schwierig
keiten: 1) es benötigt eine Zeitspanne von ungefähr 2 Minu
ten oder mehr zwischen der Belichtung mit Röntgenstrahlung
und der Betrachtbarkeit des Röntgenbilds; 2) es sind unbe
dingt eine Entwicklungsvorrichtung und Bearbeitungslösungen
zum Ausführen der Entwicklungs- und Fixierprozesse erforder
lich; 3) die Röntgenempfindlichkeit von Silbersalzen ist be
schränkt, weswegen eine vorgegebene Röntgendosis erforder
lich ist, um eine gewünschte Bilddichte zu erzielen; und 4)
es ist unmöglich, ein Bild zu korrigieren, das einmal fi
xiert ist.
Um diese Schwierigkeiten zu überwinden, wurde eine Röntgen
bild-Erstellungsvorrichtung vorgeschlagen, bei der ein Rönt
genbild unter Verwendung einer Bildaufnahmevorrichtung wie
eines CCD in ein elektrisches Signal umgesetzt wird und das
Röntgenbild dann auf einer CRT oder dergleichen dargestellt
wird. Die Röntgenbild-Erstellungsvorrichtung verwendet eine
sogenannte filmfreie Einrichtung, die kein photoempfindli
ches Aufzeichnungsmaterial wie einen Silbersalzfilm benutzt,
und sie hat die folgenden Merkmale: 1) Röntgenbilder können
bei der Belichtung durch Röntgenstrahlung in Echtzeit be
obachtet werden; 2) eine Entwicklungsvorrichtung und Bear
beitungslösungen sind völlig überflüssig; 3) die Röntgenemp
findlichkeitscharakteristik einer Bildaufnahmevorrichtung
ist linear, weswegen die Röntgendosis verringert werden
kann; und 4) das erfaßte Röntgenbild kann verschiedenen
Bildbearbeitungsvorgängen unterzogen werden, wie es auch
leicht kopiert oder abgespeichert werden kann.
Im Gegensatz zu einem Röntgenphoto auf Grundlage eines Sil
bersalzfilms mit einem Dichtebereich von 0 bis 4 hat eine
Vorrichtung zum Anzeigen digitaler Bilder, wie eine CRT oder
ein Thermodrucker, einen geringen Dichtebereich von 0 bis 2.
Was den Dichtegradient betrifft, können ferner vom bloßen
Auge maximal 64 Graustufen unterschieden werden.
Da ein Silbersalzfilm im durchgehenden Licht betrachtet
wird, ist der Helligkeitskontrast wegen der Silberkornmas
kierung hervorragend. Demgegenüber arbeitet eine CRT auf
Grundlage der Umsetzung der Energie von Elektronen, die auf
ein fluoreszierendes Material treffen, in sichtbares Licht,
weswegen eine CRT geringe Helligkeit und einen schlechten
Dynamikbereich hat. Ein Thermodrucker, der Schwärzungsgrade
auf wärmeempfindlichem Papier verwendet, druckt Bilder, die
bei reflektierendem Licht betrachtet werden, weswegen der
Helligkeitskontrast und die Graustufenauflösung nicht beson
ders gut sind. Demgemäß haben Radiologen und Ärzte, die mit
Diagnosen auf Grundlage von mit einem Silbersalzfilm er
stellten Bildern vertraut sind, die Tendenz, die Bewertung
vorzunehmen, daß Bildanzeigen durch eine CRT oder einen
Thermodrucker hinsichtlich der erstellten Informationsmenge
unterlegen sind.
Um die Schwierigkeiten betreffend mangelnde Information zu
überwinden, wurde vorgeschlagen, ein Röntgenbild durch ein
digitales Signal mit 8 Bits (256 Pegel) oder 12 Bits (1024
Pegel) wiederzugeben und es verschiedenen Arten von Bildver
arbeitung zu unterziehen wie einer Graustufenwandlung, einer
Bildintegration, einer Abschattungskorrektur, einer Diffe
renzeingabe, einer Kantenhervorhebung, einer Überlagerungs
eingabe, einer Faltungsverarbeitung, einer Filterung und/
oder einer Zwischenbildverarbeitung, um dadurch das Diagno
severmögen zu verbessern.
Bei medizinischer Diagnose ist Graustufenumsetzung besonders
wichtig. Jedoch besteht bei Graustufenumsetzung eine Schwie
rigkeit dahingehend, daß dann, wenn Graustufenhervorhebung
in einem speziellen Dichtebereich linear ausgeführt wird,
der Bereich in ein Bild umgesetzt werden kann, das leicht
erkannt werden kann, jedoch die Dichten in anderen Bereichen
auf einen Extremwert, oder den völlig weißen oder völlig
schwarzen Wert, springen, wodurch es erschwert ist, den ge
samten Bereich zu diagnostizieren. Alternativ kann eine
mehrstufige Hervorhebungstechnik verwendet werden, bei der
der gesamte Dichtebereich in mehrere Unterbereiche unter
teilt wird und die Graustufenhervorhebung in den Unterberei
chen diskontinuierlich ausgeführt wird. Gemäß dieser Technik
kann verhindert werden, daß die Dichte auf den Pegel für
völlig schwarz oder für völlig weiß springt, jedoch erschei
nen im Bild äquidichte Linien auf ähnliche Weise wie in ei
ner Landkarte verwendete Konturlinien. Dies bewirkt, daß
Diagnosen sehr schwierig auszuführen sind.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Anzeigen von Röntgenbildern zu schaffen, in
3 denen die Graustufung in einem interessierenden Bildbereich
verstärkt ist, um die Diagnosemöglichkeiten zu verbessern,
wobei verhindert ist, daß die Diagnosemöglichkeit für das
gesamte Bild beeinträchtigt ist, um Diagnosen auf Grundlage
des Bilds zu erleichtern.
Diese Aufgabe ist hinsichtlich des Verfahrens durch die Leh
re von Anspruch 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch die
Lehre von Anspruch 5 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
und Ausgestaltungen sind Inhalt der untergeordneten Ansprü
che 2 bis 4 bzw. 6 bis 8.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird dann, wenn eingegebene
Datenwerte in einem interessierenden Gebiet mit vorgegebenem
Bereich liegen, eine Umsetzung mit einer Graustufencharakte
ristik mit γ<1 ausgeführt, wobei die Charakteristik starke
Steigung aufweist, wodurch die Graustufung im interessieren
den Gebiet hervorgehoben wird, so daß die Diagnosemöglich
keit für das Gebiet verbessert ist. Wenn dagegen die einge
gebenen Datenwerte in einem nichtinteressierenden Gebiet
außerhalb des vorgegebenen Bereichs liegen, wird die Umset
zung mit einer Graustufencharakteristik γ=1 ausgeführt,
bei der keine Graustufenhervorhebung ausgeführt wird, wo
durch das sich ergebende Bild normale Graustufung aufweist.
Demgemäß kann ein Bild in einem Teil, der zu diagnostizieren
ist, leicht durch die Graustufenhervorhebung erkannt werden
und es kann gleichzeitig das Bild in umgebenden Teilen be
trachtet werden. Daher ist es einfach, eine veränderte Stel
le wie eine Verletzung zu erkennen. Ferner können der Umge
bungszustand und die Position der veränderten Stelle leicht
bestimmt werden.
Da ein Bild dargestellt wird, während die Breite des inter
essierenden Gebiets verändert wird, wird der Dichtesprung an
der Grenze des interessierenden Gebiets auf dem Schirm dar
gestellt, während eine kontinuierliche Änderung erfolgt. Da
her ist es einfach, die Größe und die Position des interes
sierenden Gebiets zu erkennen. Ferner wird die Graustufen
charakteristik des interessierenden Gebiets dauernd vom
steilen Zustand in einen flacheren Zustand oder umgekehrt
verändert. Daher wird die Beziehung zwischen einem Bildteil
mit Graustufenhervorhebung und einem solchen ohne Graustu
fenhervorhebung deutlich.
Da ein Bild dargestellt wird, während die Position des in
teressierenden Gebiets verändert wird, wird der Dichtsprung
an der Grenze des interessierenden Gebiets auf einem Schirm
dargestellt, während dieses kontinuierlich verändert wird.
Daher ist es einfach, die Größe und die Position des inter
essierenden Gebiets zu erkennen. Da das Gebiet, in dem die
Graustufenhervorhebung ausgeführt wird, sich kontinuierlich
bewegt, ist ferner der Dynamikbereich des Bilds mit hoher
Graustufenauflösung scheinbar erhöht, so daß die Diagnose
möglichkeit verbessert ist.
Da Graustufenumsetzung sowohl hinsichtlich eines Dichtegra
dienten als auch eines Farbgradienten ausgeführt werden
kann, kann ein Röntgenbild, das ursprünglich ein monochromes
Bild ist, durch Einfärbung der Graustufenpegel mit verschie
denen Farben dargestellt werden. Daher kann selbst eine win
zige Änderung des Signalpegels deutlich erkannt werden. Da
die Graustufencharakteristik und die Farbstufencharakteri
stik in einem interessierenden Gebiet von denen in einem
nichtinteressierenden Gebiet verschieden sind, unterscheiden
sich die Farbtöne im interessierenden Gebiet von denen im
nichtinteressierenden Gebiet, so daß die Größe und Position
des interessierenden Gebiets leicht erkannt werden.
Hinsichtlich der erfindungsgemäßen Vorrichtung gilt das zum
erfindungsgemäßen Verfahren Ausgeführte betreffend die Grau
stufencharakteristik mit γ<1 in einem interessierenden Ge
biet und mit γ=1 in einem nichtinteressierenden Gebiet in
gleicher Weise.
Da die erfindungsgemäße Vorrichtung über eine Breitenein
stelleinrichtung für das interessierende Gebiet verfügt,
kann ein Bild dargestellt werden, während die Breite des
interessierenden Gebiets verändert wird, so daß ein Dichte
sprung an der Grenze des interessierenden Gebiets auf einem
Schirm dargestellt wird, während das Gebiet kontinuierlich
verändert wird. Daher ist es einfach, die Größe und Position
des interessierenden Gebiets zu erkennen. Ferner wird die
Graustufencharakteristik des interessierenden Gebiets konti
nuierlich von einem steilen Zustand in einen flacheren
Zustand oder umgekehrt verändert. Daher ist die Beziehung
zwischen einem Bildteil mit Graustufenhervorhebung und einem
solchen ohne solche Hervorhebung deutlich.
Da außerdem eine Positionseinstelleinrichtung für das inter
essierende Gebiet vorhanden ist, kann ein Bild dargestellt
werden, während die Position des interessierenden Gebiets
verändert wird, was zu entsprechenden Eigenschaften führt,
wie sie hinsichtlich der Breitenänderung genannt wurden. Da
sich der Bereich, in dem Graustufenhervorhebung besteht,
kontinuierlich ändert, ist der Dynamikbereich des Bilds mit
hoher Graustufenauflösung scheinbar vergrößert, so daß die
Diagnosemöglichkeit verbessert ist.
Da die vorhandene Graustufen-Umsetzeinrichtung, wie eine Um
setzungstabelle, sowohl eine Graustufenumsetzung als auch
eine Farbstufenumsetzung vornimmt, kann ein Röntgenbild, das
ursprünglich ein monochromes Bild ist, unter Anfärbung der
Graustufen mit verschiedenen Farben dargestellt werden. Da
her kann selbst eine winzige Änderung im Signalpegel deut
lich erkannt werden. Da sich die Graustufencharakteristik
und die Farbstufencharakteristik in einem interessierenden
Gebiet von denen in einem nichtinteressierenden Gebiet un
terscheiden, unterscheidet sich der Farbton im interessie
renden Gebiet von dem im nichtinteressierenden Gebiet, so
daß die Größe und die Position des interessierenden Gebiets
leicht erkannt werden.
Wie vorstehend genannt, kann gemäß der Erfindung ein Bild an
einer Stelle, die zu diagnostizieren ist, einfach dadurch
erkennbar gemacht werden, daß Graustufenhervorhebung ausge
führt wird, und es kann auch das Bild in umgebenden Teilen
gleichzeitig betrachtet werden. Daher ist es einfach, eine
veränderte Stelle wie eine Verletzung zu erkennen. Ferner
können der Umgebungszustand und die Position der veränderten
Stelle leicht bestimmt werden.
Bilder werden angezeigt, während die Breite des interessie
renden Gebiets verändert wird. Daher ist es einfach, die
Größe und Position des interessierenden Gebiets zu erkennen.
Ferner werden Bilder dargestellt, während die Position des
interessierenden Gebiets verändert wird. Auch dadurch ist es
einfach, die Größe und Position des interessierenden Gebiets
zu erkennen. Demgemäß ist die Diagnosemöglichkeit auf Grund
lage solcher Bilder verbessert.
Röntgenbilder, die ursprünglich monochrome Bilder sind, wer
den unter Anfärbung der Graustufen mit verschiedenen Farben
dargestellt. Daher kann selbst eine winzige Änderung im Sig
nalpegel deutlich erkannt werden. Ferner unterscheidet sich
der Farbton im interessierenden Gebiet von dem im nicht in
teressierenden Gebiet, wodurch die Größe und Position des
interessierenden Gebiets leicht erkannt werden können.
Auf diese Weise kann durch die Erfindung ein Dichtedynamik
bereich erzielt werden, der mit dem eines Silbersalzfilms
verglichen werden kann, und ein Bild kann insgesamt mit
normaler Graustufung dargestellt werden. Daher können Ärzte
oder Radiologen, die mit auf einem Silbersalzfilm ausgebil
deten Bild vertraut sind, das Bild für Diagnosezwecke lesen,
ohne daß sie das Gefühl fehlender Übereinstimmung haben.
Darüber hinaus kann selbst auf einer CRT oder einem Ausdruck
mit einem Dynamikbereich, der kleiner als bei einem Silber
salzfilm ist, ein Bild mit hoher Dichteauflösung dargestellt
werden. Da selbst ein Patient, der keine Erfahrung beim Ana
lysieren von Röntgenbildern hat, an der Krankheitsstelle
leicht Symptome erkennen kann, trägt die Erfindung dazu bei,
daß der Arzt dem Patienten den Krankheitszustand verständ
lich machen kann.
Andere und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Er
findung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung
in Verbindung mit den Zeichnungen deutlicher.
Fig. 1 ist ein Diagramm, das einen Benutzungszustand einer
erfindungsgemäßen Röntgenbild-Erstellungsvorrichtung veran
schaulicht;
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das den elektrischen Aufbau
einer Röntgenbild-Anzeigevorrichtung 4 zeigt, bei der es
sich um ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung han
delt;
Fig. 3 ist ein Diagramm, das den Vorgang einer Graustufenum
setzung gemäß Paletteregistern 50a bis 50c zeigt;
Fig. 4(a) ist ein Kurvendiagramm, das ein Beispiel für die
Graustufencharakteristik des Paletteregisters 50a zeigt,
Fig. 4(b) ist ein Kurvendiagramm, das ein Beispiel für die
Graustufencharakteristik des Paletteregisters 50b zeigt,
und Fig. 4(c) ist ein Kurvendiagramm, das ein Beispiel für
die Graustufencharakteristik des Paletteregisters 50c
zeigt;
Fig. 5 ist ein Kurvendiagramm, das eine Initialisierungs
charakteristik zeigt;
Fig. 6(a) ist ein Kurvendiagramm, das ein anderes Beispiel
für die Graustufencharakteristik des Paletteregisters 50a
zeigt, Fig. 6(b) ist ein Kurvendiagramm, das ein anderes
Beispiel für die Graustufencharakteristik des Paletteregi
sters 50b zeigt, und Fig. 6(c) ist ein Kurvendiagramm, das
ein anderes Beispiel für die Graustufencharakteristik des
Paletteregisters 50c zeigt;
Fig. 7 ist ein Flußdiagramm, das einen Röntgenbild-Anzeige
vorgang in der Röntgenbild-Anzeigevorrichtung 4 von Fig. 2
veranschaulicht;
Fig. 8(a) zeigt ein Beispiel einer Graustufencharakteristik,
und Fig. 8(b) zeigt eine Zahlentabelle für Fig. 8(a);
Fig. 9(a) zeigt ein anderes Beispiel einer Graustufencharak
teristik, und Fig. 9(b) zeigt eine Zahlentabelle für Fig.
9(a);
Fig. 10 ist ein Blockdiagramm, das den elektrischen Aufbau
einer Röntgenbild-Anzeigevorrichtung 4 zeigt, die ein zwei
tes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist;
Fig. 11 ist ein Blockdiagramm, das den elektrischen Aufbau
einer Röntgenbild-Anzeigevorrichtung 4 zeigt, die ein drit
tes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist; und
Fig. 12 ist ein Flußdiagramm, das einen Röntgenbild-Anzeige
vorgang in der Röntgenbild-Anzeigevorrichtung 4 von Fig. 11
veranschaulicht.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden nun bevorzugte
Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
Fig. 1 ist ein Diagramm, das einen Benutzungszustand einer
Röntgenbild-Erstellungsvorrichtung gemäß der Erfindung für
den Fall zeigt, daß der abgebildete Gegenstand ein Mundraum
bereich ist. Ein Röntgengenerator 10 ist an einem Universal
arm 12 auf solche Weise angebracht, daß er vertikal ver
schwenkbar und horizontal verdrehbar in bezug auf den Uni
versalarm ist. Die Richtung einer Röntgenstrahlungsröhre 11
kann so eingestellt werden, daß Röntgenstrahlung in den
Mundraumbereich eines Patienten 1 gestrahlt wird.
Andererseits liegt eine Bildaufnahmevorrichtung 2, die die
Verteilung der durch den Mundraumbereich gedrehten Röntgen
strahlung (d. h. ein Röntgenbild) erfaßt, an einer Position,
die der Röntgenstrahlungsröhre 11 in bezug auf den Mundraum
bereich gegenüberliegt. In Fig. 1 hält der Patient mit sei
nen Fingern ein Positionierungsteil 2a, das an der Bildauf
nahmevorrichtung 2 angebracht ist, auf solche Weise, daß die
Bildaufnahmefläche der Bildaufnahmevorrichtung 2 in die
Richtung der Röntgenbestrahlung zeigt.
Die Bildaufnahmevorrichtung 2 umfaßt eine Szintillatorplat
te, die Röntgenphotonen in z. B. sichtbares Licht umwandelt
und die aus einer Seltenerdverbindung usw. besteht; ein op
tisches Faserarray, das die zweidimensionale Verteilung des
von der Szintillatorplatte abgestrahlten sichtbaren Lichts
überträgt; und einen CCD-Arraysensor, der die über das opti
sche Faserarray übertragene Verteilung des sichtbaren Lichts
empfängt, um Ladungen zu erzeugen, die erzeugten Ladungen
anzusammeln und die in einer vorgegebenen Zeitspanne ange
sammelten Ladungen sequentiell auszulesen, um sie in ein
elektrisches Signal umzusetzen. Eine Bleiplatte, die ver
hindert, daß gestreute Röntgenstrahlung in den CCD-Arraysen
sor eintritt, ist an der Hinterseite desselben angeordnet.
Diese Komponenten liegen in einem Gehäuse, das aus Kunst
stoff oder dergleichen besteht. Ein von der Bildaufnahmevor
richtung 2 erfaßtes Röntgenbild wird durch den CCD-Arraysen
sor in ein elektrisches Signal umgesetzt und dann über ein
Signalkabel 3 einer Röntgenbild-Anzeigevorrichtung 4 zuge
führt.
Die Röntgenbild-Anzeigevorrichtung 4 digitalisiert das Sig
nal von der Bildaufnahmevorrichtung 2, speichert das digita
le Signal in einen Speicher ein und führt dann an den digi
talen Daten eine vorgegebene Bildverarbeitung aus, damit das
Bild auf einer Überwachungsvorrichtung 5 wie einer CRT ange
zeigt oder auf einem Aufzeichnungsblatt als Ausdruck aufge
druckt werden kann.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau der Röntgen
bild-Anzeigevorrichtung 4 zeigt, bei der es sich um das er
ste Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt. Die in Fig. 1
dargestellte Röntgenbild-Bilderstellungsvorrichtung umfaßt
einen Röntgengenerator 10 zum Aufstrahlen von Röntgenstrah
lung auf einen Gegenstand 1a wie einen Zahn, eine Röntgen
steuerung 20 zum Steuern des Betriebs des Röntgengenerators
10, die Bildaufnahmevorrichtung 2 zum Erfassen des Röntgen
bilds des Gegenstands 1a sowie die Röntgenbild-Anzeigevor
richtung 4, die das von der Bildaufnahmevorrichtung 2 gele
sene Röntgenbild liest und eine vorgegebene Bildverarbeitung
ausführt, um ein Röntgenbild darzustellen.
Die Röntgenbild-Anzeigevorrichtung 4 umfaßt eine CPU 31 zum
Steuern des gesamten Betriebs; einen ROM 32 zum Einspeichern
von Programmen und Daten, wie sie für den Betrieb der CPU 31
erforderlich sind; einen Hauptspeicher 33 zum Einspeichern
von Bilddaten, Parametern, wie sie für Berechnungen wie der
Bildverarbeitung erforderlich sind, und dergleichen; einen
Videospeicher 34 zum Einspeichern von Bilddaten, die auf der
Überwachungsvorrichtung 5 anzuzeigen sind; Paletteregister
50a bis 50c, die Graustufenumsetzung an im Videospeicher 34
abgespeicherten Bilddaten auf Grundlage einer vorgegebenen
Graustufencharakteristik vornehmen; D/A-Umsetzer 35a bis
35c zum Umsetzen der von den Paletteregistern 50a bis 50c
ausgegebenen Bilddaten in Farbvideosignale VR, VG und VB;
die Überwachungsvorrichtung 5 zum Empfangen der von den
D/A-Umsetzern 35a bis 35c ausgegebenen Farbvideosignale VR,
VG und VB und zum Anzeigen eines Farbröntgenbildes auf einem
CRT-Schirm und einem Videodrucker 6 zum Ausgeben eines
Farbröntgenbilds auf einem Aufzeichnungsmedium; und einen
DMA-Controller 36 zum Steuern der Datenübertragung zwischen
Schaltungen, ohne daß hierzu die CPU 31 tätig sein muß. Die
Röntgenbild-Anzeigevorrichtung 4 umfaßt ferner einen Takt
signalgenerator 38 zum Erzeugen eines Taktsignals CK, wie es
für den Betrieb der Bildaufnahmevorrichtung 2 wie eines
CCD-Sensors erforderlich ist; einen Vorverstärker 39 zum
Empfangen eines von der Bildaufnahmevorrichtung 2 ausgegebe
nen Bildsignals SG und zum Verstärken desselben; einen
A/D-Umsetzer 40 zum Umsetzen des vom Vorverstärker 39 ausge
gebenen Analogsignals in ein digitales Signal; eine Einga
be/Ausgabe-Schaltung 41 zum Zuführen von Daten zu einem
externen Drucker 42; eine Eingabe/Ausgabe-Schaltung 43 zum
Empfangen von Daten von einer Tastatur 44 zur Dateneingabe;
eine Eingabe/Ausgabe-Schaltung 45 zum Erzeugen eines Belegt
signals BUSY an die externe Röntgensteuerung 20 und zum
Empfangen eines Belichtungssignals EXP von der Röntgensteue
rung 20; und einen Bus 37 zum Verbinden dieser Schaltungen
untereinander.
Ein Breiteneinstellschalter 46 für das interessierende Ge
biet, der zum Einstellen der Breite desselben dient, sowie
ein Positionseinstellschalter 47 für ein interessierendes
Gebiet, der zum Einstellen der Position desselben dient,
sind an die Tastatur 44 angeschlossen.
Die Paletteregister 50a bis 50c führen getrennte Graustu
fenumsetzprozesse für die drei Primärfarben rot (R), grün
(G) und blau (B) eines Röntgenbilds aus, das ursprünglich
ein monochromes Bild ist, um dadurch eine Pseudofarbanzeige
zu erzielen. Die Graustufencharakteristik der Register kann
durch die CPU 31 überschrieben werden.
In der Bildaufnahmevorrichtung 2 werden für eine vorgegebene
Zeitspanne angesammelte Ladungen periodisch als Dunkelstrom
auf Grundlage des Taktsignals CK vom Signalgenerator 38 aus
gelesen, und Überschußladungen aufgrund thermischer Anregung
und gestreuter Röntgenstrahlung werden dadurch so behandelt,
daß sie nicht in der Vorrichtung zurückbleiben.
Die Röntgensteuerung 20 gibt abhängig von der Stellung eines
Belichtungsschalters 21 ein Triggersignal TG an den Röntgen
generator 10 aus, und sie gibt ferner ein Belichtungssignal
EXP aus, das die Erzeugung von Röntgenstrahlung an die Rönt
genbild-Anzeigevorrichtung 4 mitteilt. Auf das Triggersig
nal TG hin, legt der Röntgengenerator 10 Hochspannung an die
Röntgenröhre 13, wobei vorgegebene Röntgenbelichtungsbedin
gungen eingehalten sind, zu denen die Röhrenspannung, der
Röhrenstrom und die Belichtungszeit gehören, wodurch Rönt
genstrahlen erzeugt werden.
Nachfolgend wird ein Röntgenbild-Erstellungsvorgang be
schrieben. Wenn der Belichtungsschalter 21 der Röntgen
steuerung 20 betätigt wird, erzeugt der Röntgengenerator 10
für eine vorgegebene Zeitspanne Röntgenstrahlung. Wenn die
Röntgenstrahlung das Objekt 1a durchdringt und die Bildauf
nahmevorrichtung 2 erreicht, werden Ladungen angesammelt,
die den auf die Bildaufnahmevorrichtung 2 fallenden Röntgen
strahlen entsprechen. Nachdem die Röntgenbelichtung beendet
ist, werden die Ladungen zeitseriell als Bildsignal SG aus
gegeben. Das Bildsignal SG von der Bildaufnahmevorrichtung 2
wird dem Vorverstärker 39 zugeführt, um auf einen vorgegebe
nen Pegel verstärkt zu werden, und dann wird es dem A/D-Um
setzer 40 in der nächsten Stufe zugeführt, um in digitale
Daten umgesetzt zu werden. Dabei belegt der DMA-Controller
36 den Bus 37 und die vom A/D-Umsetzer 40 ausgegebenen Bild
daten werden über den Bus 37 aufeinanderfolgend in einen
Teil des Hauptspeichers 33 eingespeichert.
Andererseits wird auch dann, wenn keine Röntgenbelichtung
ausgeführt wird, der Dunkelstrom der Bildaufnahmevorrichtung
2 periodisch ausgelesen und dann durch den A/D-Umsetzer 40
in digitale Daten umgesetzt. Die digitalen Daten werden als
Dunkelstromdaten in einen Teil des Hauptspeichers 33 einge
speichert.
Die im Hauptspeicher 33 abgespeicherten Bilddaten und die
Dunkelstromdaten werden durch die CPU 31 verarbeitet. Z.B.
werden die Dunkelstromdaten von den Bilddaten abgezogen und
die sich ergebenden Bilddaten werden erneut in einen Teil
des Hauptspeichers 33 eingespeichert. Dies entfernt Hinter
grundstörsignale aus den Bilddaten, so daß Bilddaten mit ho
her Qualität erhalten werden. Wenn Dunkelstrom-Störsignale
vernachlässigbar sind, kann der Subtraktionsprozeß weggelas
sen werden, wodurch sich die Gesamtverarbeitungsperiode ver
kürzt.
Die im Hauptspeicher 33 abgespeicherten Bilddaten werden
durch den DMA-Controller 36 an den Videospeicher 34 übertra
gen. Die im Videospeicher 34 abgespeicherten Bilddaten wer
den getrennten Graustufen-Umsetzungsprozessen für die drei
Primärfarben durch die Paletteregister 50a bis 50c unterzo
gen und dann an die D/A-Umsetzer 35a bis 35c ausgegeben. Der
D/A-Umsetzer 35a setzt die digitalen Bilddaten in das Rot
videosignal VR um, der D/A-Umsetzer 35b setzt die digitalen
Bilddaten in das Grünvideosignal VG um, und der D/A-Umset
zer 35c setzt die digitalen Bilddaten in das Blauvideosig
nal VB um. Diese Videosignale werden an die Überwachungsvor
richtung 5 und den Videodrucker 6 ausgegeben. Auf diese Wei
se wird das von der Bildaufnahmevorrichtung 2 aufgenommene
Röntgenbild farbig auf dem Schirm der Überwachungsvorrich
tung 5 dargestellt oder durch den Videodrucker 6 ausge
druckt, um einen Ausdruck zu erhalten. Falls erforderlich,
können die Videosignale VR, VG und VB durch eine Aufzeich
nungsvorrichtung wie einen Videobandrecorder aufgezeichnet
werden.
Fig. 3 ist ein Diagramm, das den von den Paletteregistern
50a bis 50c ausgeführten Vorgang der Graustufenumsetzung
veranschaulicht. Der Videospeicher 34 speichert die digita
lisierten Röntgenbilddaten in Matrixform. Wenn der in der
ersten Zeile und der zweiten Spalte abgespeicherte Pixelda
tenwert z. B. 0010B (wobei "B" Binärnotation kennzeichnet)
ist, wird auf den Datenwert Bezug genommen, der unter der
Adresse 2 des Paletteregisters 50a abgespeichert ist. Wenn
der abgespeicherte Datenwert 87D ("D" bezeichnet Dezimalno
tation) ist, wird das Pixel in der ersten Zeile und der
zweiten Spalte des Schirms der Überwachungsvorrichtung 5 als
rot mit dem Helligkeitspegel 87 dargestellt. Auf ähnliche
Weise wird auch im Grünpaletteregister 50b und im Blaupalet
teregister 50c jeweils auf den Datenwert Bezug genommen, der
unter der Adresse 2 abgespeichert ist. Wenn die Werte beider
Daten 87D sind, wird das Pixel in der ersten Zeile und der
zweiten Spalte als grün und blau mit dem Helligkeitspegel 87
dargestellt, was dazu führt, daß rot, grün und blau densel
ben Helligkeitspegel haben, was monochrome Anzeige ermög
licht.
Wenn jeder Bilddatenwert für ein Pixel aus 8 Bits besteht,
können sich die Eingangsdaten im Bereich von 0 bis 255 än
dern, und dies gilt auch für die Ausgangsdaten. Die Grenzen
des interessierenden Gebiets sind auf X1 und X2 eingestellt,
und die Breite des interessierenden Gebiets ist auf W einge
stellt. Wenn das Verhältnis des Anstiegs in Ausgangsdaten
zum Anstieg in Eingangsdaten, d. h. die Steigung der Kurve
mit γ bezeichnet wird, ist im Eingangsdatenbereich mit 0 bis
X1-1 eine Linie eingestellt, die durch den Ursprung (0,0)
geht und γ = 1 hat, im Eingangsdatenbereich von X1 bis X2
ist eine Linie eingestellt, die durch die Koordinaten (X1,
0) und (X2, 255) geht und γ<1 hat, und im Eingangsdatenbe
reich von X2 + 1 bis 255 ist eine Linie eingestellt, die
durch den Ursprung (0, 0) geht und γ = 1 hat. Speziell zeigt
Fig. 4 ein Beispiel, bei dem dieselbe Graustufencharakteri
stik in allen drei Registern eingestellt ist, d. h. im Rot-,
Grün- und Blaupaletteregister 50a, 50b und 50c. Beim Bei
spiel ist eine Monochromanzeige realisiert, bei der rot,
grün und blau denselben Helligkeitspegel aufweisen.
Wie es aus dem Vorstehenden erkennbar ist, wird für Ein
gangsdaten im interessierenden Gebiet eine Umsetzung mit der
Graustufencharakteristik γ<1 ausgeführt, so daß die Grau
stufung im interessierenden Gebiet verstärkt ist. Wenn dage
gen die Eingangsdaten im nichtinteressierenden Gebiet lie
gen, wird die Umsetzung mit der Graustufencharakteristik
γ=1 ausgeführt, so daß ein Bild mit normaler Graustufung
erhalten wird. Daher kann das Bild an einer zu diagnostizie
renden Stelle durch die Graustufenverstärkung leicht erkannt
werden und es können gleichzeitig auch die Bildteile an um
gebenden Stellen betrachtet werden, was dazu führt, daß die
Diagnosemöglichkeit für das gesamte Bild verbessert ist.
Bei einem dentalen Röntgenbild-Erstellungsprozeß, bei dem
ein Bild eines Zahns usw. aufzunehmen ist, wird es besonders
dann, wenn eine Entzündung in der Nähe des Zahnfachknochens
einer Graustufenverstärkung unterzogen wird, einfach, die
Entzündung zu erkennen, und Umgebungsorte wie die Zahnwurzel
werden mit normaler Graustufung dargestellt. Dies ermöglicht
es, die Relativpositionsbeziehung zwischen dem Entzündungs
ort und der Wurzel korrekt zu erkennen. Demgemäß ist die bei
der Erfindung verwendete Graustufencharakteristik für die
Bildverarbeitung eines dentalen Röntgenbilds sehr geeignet.
Die Breite und die Position eines interessierenden Gebiets
werden mittels des Breiteneinstellschalters 46 und des Posi
tionseinstellschalters 47 eingestellt, die an die Tastatur
44 angeschlossen sind.
Es sei angenommen, daß die Charakteristiken der Fig. 4 ak
tuell eingestellt sind. Wenn dann der Schalter 46a betätigt
wird, bewirkt die CPU 31, daß der Grenzwert X1 oder X2 nach
links oder rechts verstellt wird, so daß sich die Breite des
interessierenden Gebiets auf W + 1 verändert, und gleichzei
tig schreibt sie die Graustufencharakteristiken neu. Wenn
der Schalter 46a n-mal (n ist eine natürliche Zahl) betätigt
wird, ändert sich die Breite des interessierenden Gebiets
auf W + n und die Graustufencharakteristiken werden neu ge
schrieben.
Wenn der Schalter 46c einmal betätigt wird, bewirkt die CPU
31, daß der Grenzwert X1 oder X2 nach rechts oder links ver
stellt wird, so daß die Breite des interessierenden Gebiets
auf W-1 verändert wird, und gleichzeitig schreibt sie die
Graustufencharakteristiken neu. Wenn der Schalter 46b betä
tigt wird, wird die Breite W für das interessierende Gebiet
initialisiert oder auf den Anfangswert von z. B. 128 gesetzt.
Wenn der Schalter 47a einmal betätigt wird, bewirkt die CPU
31, daß die Grenzwerte X1 und X2 um eine Stelle nach rechts
verstellt werden, und gleichzeitig schreibt sie die Graustu
fencharakteristiken neu. Wenn der Schalter 47a n-mal betä
tigt wird, werden die Grenzwerte für das interessierende Ge
biet auf X1 + n und X2 + n geändert und die Graustufencha
rakteristiken werden neu geschrieben.
Wenn der Schalter 47c einmal betätigt wird, bewirkt die CPU
31, daß die Grenzwerte X1 und X2 um eine Stelle nach links
verstellt werden, und gleichzeitig schreibt sie die Graustu
fencharakteristiken neu. Wenn der Schalter 47b betätigt
wird, werden die Grenzwerte X1 und X2 des interessierenden
Gebiets initialisiert oder auf die Anfangswerte von z. B. 64
bzw. 191 eingestellt. Wenn die Schalter 46b und 47b gleich
zeitig betätigt werden, wird daher die in Fig. 5 dargestell
te Anfangscharakteristik eingestellt.
Wie vorstehend beschrieben, ist es, da der Breiteneinstell
schalter 46 betätigt wird, um ein Bild darzustellen, während
die Breite des interessierenden Gebiets verändert wird, ein
fach, die Größe und die Position des interessierenden Ge
biets zu erkennen, wodurch sich die Diagnosemöglichkeiten
auf Grundlage des Bilds verbessern. Auf ähnliche Weise ist
es dann, wenn der Positionseinstellschalter 47 betätigt
wird, um ein Bild anzuzeigen, während die Position des in
teressierenden Gebiets verändert wird, einfach, die Größe
und die Position des interessierenden Gebiets zu erkennen,
um dadurch die Diagnosemöglichkeit auf Grundlage des Bilds
zu verbessern.
In Fig. 6 sind auf dieselbe Weise wie in Fig. 4 die Grenzen
des interessierenden Gebiets auf X1 und X2 vorgegeben und
die Breite des interessierenden Gebiets ist auf W vorgege
ben. Wenn ein Vergleich zu den Kurven von Fig. 4 erfolgt,
sind die Kurven in Fig. 6 für das interessierende Gebiet
dieselben, jedoch unterscheiden sich die Kurven für das
nichtinteressierende Gebiet. Genau gesagt, ist in Fig. 6(a)
im Eingangsdatenbereich von 0 bis X1-1 eine Linie einge
stellt, die durch die Koordinaten (0, Y1) geht und die die
Steigung γ = 1 hat, und in Fig. 6(c) ist im Eingangsdatenbe
reich von X2 + 1 bis 255, wobei der Maximalwert auf 255 be
grenzt ist, eine Linie eingestellt, die durch die Koordina
ten (X2, Y2) geht und die Steigung γ = 1 hat.
Wenn derartige Graustufencharakteristiken eingestellt sind,
wird im interessierenden Gebiet ein monochromes Bild mit
verstärkter Graustufung dargestellt, im unteren nichtinter
essierenden Gebiet von 0 bis X1-1 wird ein Bild darge
stellt, in dem die Helligkeit von rot gegenüber der der
anderen Farben hervorgehoben ist, so daß das Bild ins rötli
che spielt, und im oberen nichtinteressierenden Gebiet von
X2 + 1 bis 255 wird ein Bild dargestellt, in dem die Hellig
keit von blau im Vergleich zu der der anderen Farben hervor
gehoben wird, so daß das Bild ins bläuliche spielt. Da der
Farbton des interessierenden Gebiets von dem der nichtinter
essierenden Gebiete unterschieden ist, wie oben beschrieben,
können die Größe und Position des interessierenden Gebiets
leicht erkannt werden.
Vorstehend wurden Graustufencharakteristiken für die Palet
teregister 50a bis 50c beschrieben, die einander identisch
oder ähnlich sind. Alternativ können die Paletteregister 50a
bis 50c verschiedene Graustufencharakteristiken aufweisen.
Gemäß der Alternative kann ein Röntgenbild dargestellt wer
den, das ursprünglich ein monochromes Bild ist, bei dem aber
die Graustufen mit verschiedenen Farben eingefärbt sind. Da
her kann selbst eine winzige Änderung des Signalpegels deut
lich erkannt werden.
Fig. 7 ist ein Flußdiagramm, das einen Röntgenbild-Anzeige
vorgang in der Röntgenbild-Anzeigevorrichtung 4 von Fig. 2
veranschaulicht. Zunächst werden in einem Schritt a1 der
Breiteeinstellschalter 46 und der Positionseinstellschalter
47, die mit der Tastatur 44 verbunden sind, betätigt, um die
Breite und Position eines interessierenden Gebiets einzu
stellen. Die CPU 31 berechnet in einem Schritt a2 die Zah
lentabellen für die Paletteregister 50a bis 50c.
Fig. 8(a) zeigt ein Beispiel für eine Graustufencharakteri
stik, und Fig. 8(b) zeigt eine Zahlentabelle für Fig. 8(a).
Die Grenzwerte des interessierenden Gebiets sind auf 5 und
10 eingestellt und in diesem Bereich ändern sich die Aus
gangsdaten von 0 bis 255. Die Steigung γ der Kurve beträgt
256/6≈4,2. Die Steigung γ in jedem der nichtinteressieren
den Gebiete in den Bereichen von 0 bis 4 und 11 bis 255 ist
1. Daher ist die Entsprechung zwischen Adressen und Daten in
der Zahlentabelle von Fig. 8(b) die folgende: 0→0, 1→1,
. . . , 4→4, 5→0, 6→51, 7→102, 8→153, 9→204,
10→255, 11→11, 12→12, . . . , 255→255.
Es wird erneut auf Fig. 7 Bezug genommen, gemäß der die wie
vorstehend beschrieben berechnete Zahlentabelle in einem
Schritt a3 in die Paletteregister 50a bis 50c eingeschrieben
wird. In einem Schritt a4 werden die im Videospeicher 34 ab
gespeicherten Röntgenbilddaten in die Paletteregister 50a
bis 50c eingegeben, um in die vorgegebene Graustufung umge
setzt zu werden, und dann werden sie durch die D/A-Umsetzer
35a bis 35c in die Farbvideosignale VR, VG und VB umgesetzt.
In einem Schritt a5 wird das Röntgenbild, an dem die Grau
stufenumsetzung vorgenommen wurde, durch die Überwachungs
vorrichtung 5 oder den Videodrucker 6 angezeigt, um zur
Diagnose verwendet zu werden. In einem Schritt a6 wird be
urteilt, ob die Graustufenverstärkung erfolgreich ausgeführt
werden konnte, oder ob das Röntgenbild in ein einfach er
kennbares Bild umgesetzt wurde. Wenn erkannt wird, daß die
Hervorhebung erfolgreich ausgeführt wurde, wird der Prozeß
beendet. Wenn erkannt wird, daß die Hervorhebung nicht er
folgreich ausgeführt wurde, kehrt der Prozeß zum Schritt a1
zurück, um erneut die Einstellung der Breite und der Posi
tion des interessierenden Gebiets sowie die Bildanzeige aus
zuführen.
Fig. 9(a) zeigt ein anderes Beispiel einer Graustufencharak
teristik, und Fig. 9(b) zeigt eine Zahlentabelle für Fig.
9(a). Im Vergleich zu Fig. 8 ist die Breite des interessie
renden Gebiets leicht vergrößert und die Position des Ge
biets ist leicht nach oben verstellt. Die Grenzwerte des in
teressierenden Gebiets sind auf 6 und 15 eingestellt. Die
Steigung γ der Kurve im interessierenden Gebiet ist
256/10≈2,6. Anders gesagt, ist die Graustufenverstärkung
leicht verringert. Die Steigung γ in jedem der nichtinteres
sierenden Gebiete in den Bereichen 0 bis 5 und 16 bis 255
ist 1. Daher ist die Entsprechung zwischen Adressen und Da
ten in der Zahlentabelle von Fig. 9(b) die folgende: 0→0,
1→1, . . . , 5→5, 6→0, 7→28, 8→57, 9→85, . . . ,
13→198, 14→226, 15→255, 16→16, 17→17, . . . , 255→
255.
Wenn ein Bild angezeigt wird, während die Breite des inter
essierenden Gebiets verändert wird, wie oben beschrieben,
ist es leicht, die Größe und Position des interessierenden
Gebiets zu erkennen, wodurch die Diagnosemöglichkeit auf
Grundlage des Bilds verbessert ist.
Fig. 10 ist ein Blockdiagramm, das den elektrischen Aufbau
der Röntgenbild-Anzeigevorrichtung 4 zeigt, bei der es sich
um das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt. Die
Röntgenbild-Anzeigevorrichtung 4 dieses Ausführungsbeispiels
ist auf ähnliche Weise wie die von Fig. 2 aufgebaut, mit der
Ausnahme, daß nur ein Paletteregister 50 für Monochromanzei
ge und ein D/A-Umsetzer 35 vorhanden sind.
Die Röntgenbild-Anzeigevorrichtung 4 umfaßt die CPU 31; den
ROM 32 zum Einspeichern von Programmen und Daten; den Haupt
speicher 33 zum Einspeichern von Daten und dergleichen; den
Videospeicher 34; das Paletteregister 50, das die Graustu
fenumsetzung von im Videospeicher 34 abgespeicherten Bildda
ten auf Grundlage einer vorgegebenen Graustufencharakteri
stik ausführt; den D/A-Umsetzer 35 zum Umsetzen der vom Pa
letteregister 50 ausgegebenen Bilddaten in ein analoges Vi
deosignal VD; und die Überwachungsvorrichtung 5, die das vom
D/A-Umsetzer 35 ausgegebene Videosignal VD empfängt und ein
Röntgenbild auf dem CRT-Schirm anzeigt, sowie den Videodruc
ker 6 zum Ausgeben eines Röntgenbilds auf ein Aufzeichnungs
medium.
Auf dieselbe Weise wie bei Fig. 2 sind der Breiteeinstell
schalter 36 zum Einstellen der Breite eines interessierenden
Gebiets sowie der Positionseinstellschalter 47 zum Einstel
len der Position des interessierenden Gebiets mit der Tasta
tur 44 verbunden.
Das Paletteregister 50 führt einen Graustufen-Umsetzprozeß
an Röntgenbilddaten aus, um Graustufenhervorhebung zu reali
sieren. Die Graustufencharakteristik kann durch die CPU 31
neu geschrieben werden.
Nachfolgend wird ein Röntgenbild-Erstellungsvorgang be
schrieben. Wenn der Belichtungsschalter 21 betätigt wird,
erzeugt der Röntgengenerator 10 Röntgenstrahlung und diese
durchdringt das Objekt 1 und erreicht die Bildaufnahmevor
richtung 2. Nachdem die Röntgenbelichtung beendet ist, wird
das Bildsignal SG auf zeitserielle Weise ausgegeben und dem
A/D-Umsetzer 40 über den Vorverstärker 39 zugeführt, um in
digitale Daten umgesetzt zu werden. Die Röntgenbilddaten
werden in den Hauptspeicher 33 eingespeichert.
Die im Hauptspeicher 33 abgespeicherten Bilddaten werden
durch den DMA-Controller 36 an den Videospeicher 34 übertra
gen. Die im Videospeicher 34 abgespeicherten Bilddaten wer
den einer vorgegebenen Graustufen-Umsetzungsverarbeitung
durch das Paletteregister 50 unterzogen und dann an den D/A-
Umsetzer 35 ausgegeben. Dieser setzt die Bilddaten in das
Videosignal VD um, das dann an die Überwachungsvorrichtung
5 und den Videodrucker 6 ausgegeben wird. Auf diese Weise
wird das von der Bildaufnahmevorrichtung 2 aufgenommene
Röntgenbild auf dem Schirm der Überwachungsvorrichtung 5 an
gezeigt oder durch den Videodrucker 6 ausgedruckt, um einen
Ausdruck zu erhalten.
Gemäß der Graustufencharakteristik im Paletteregister 50 des
Ausführungsbeispiels besteht dann, wenn jeder Bilddatenwert
für ein Pixel aus 8 Bits besteht, auf dieselbe Weise wie in
Fig. 4 dargestellt, ein Wertebereich für die Eingangsdaten
von 0 bis 255, der auch für die Ausgangsdaten gilt. Die
Grenzen des interessierenden Gebiets sind auf X1 und X2 vor
gegeben, und die Breite des interessierenden Gebiets ist auf
W vorgegeben. Wenn das Verhältnis zwischen einem Anstieg der
Ausgangsdaten zu einem Anstieg der Eingangsdaten, d. h. die
Steigung der Kurve, mit γ bezeichnet wird, ist im Eingangs
datenbereich von 0 bis X1-1 eine Linie eingestellt, die
durch den Ursprung (0, 0) geht und die Steigung γ = 1 hat,
im Eingangsdatenbereich von X1 bis X2 ist eine Linie einge
stellt, die durch die Koordinatenwerte (X1, 0) und (X2, 255)
geht und die Steigung γ < 1 hat, und im Eingangsdatenbereich
von X2 + 1 bis 255 ist eine Linie eingestellt, die durch den
Ursprung (0, 0) geht und die Steigung γ = 1 hat.
Wie es aus dem Vorstehenden erkennbar ist, wird dann, wenn
Eingangsdaten im interessierenden Gebiet liegen, die Umset
zung mit der Graustufencharakteristik γ < 1 ausgeführt, so
daß die Graustufung im interessierenden Bereich verstärkt
wird. Wenn dagegen Eingangsdaten in einem nichtinteressie
renden Gebiet liegen, wird die Umsetzung mit der Graustufen
charakteristik γ = 1 ausgeführt, so daß ein Bild mit norma
ler Graustufung erhalten wird. Daher kann das Bild an einem
zu diagnostizierenden Ort durch die Graustufenhervorhebung
leicht erkannt werden und gleichzeitig können die Bildteile
an umgebenden Stellen betrachtet werden, was dazu führt, daß
die Diagnosemöglichkeit hinsichtlich des gesamten Bilds ver
bessert ist.
Wenn der Breiteeinstellschalter 46 oder der Positionsein
stellschalter 47 betätigt wird, um die Breite oder Position
des interessierenden Gebiets zu verändern, um ein Bild dar
zustellen, während die Graustufencharakteristik verändert
wird, ist es leicht, die Größe und die Position des interes
sierenden Gebiets zu erkennen, um dadurch die Diagnosemög
lichkeit auf Grundlage des Bilds zu verbessern.
Fig. 11 ist ein Blockdiagramm, das den elektrischen Aufbau
einer Röntgenbild-Anzeigevorrichtung 4 gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. Die Röntgenbild-An
zeigevorrichtung 4 dieses Ausführungsbeispiels ist auf ähn
liche Weise wie die von Fig. 2 aufgebaut, mit der Ausnahme,
daß die CPU 31 im Videospeicher 34 abgespeicherte Bilddaten
aus lesen kann und einen Graustufen-Umsetzungsprozeß an den
ausgelesenen Bilddaten ausführen kann und die umgesetzten
Bilddaten erneut in den Videospeicher 34 einspeichern kann.
Die Röntgenbild-Anzeigevorrichtung 4 umfaßt die CPU 31; den
ROM 32 zum Einspeichern von Programmen und Daten; den Haupt
speicher 33 zum Einspeichern von Daten und dergleichen; den
Videospeicher 34; den D/A-Umsetzer 35 zum Umsetzen der im
Videospeicher 34 abgespeicherten Bilddaten in ein Videosig
nal VD; und die Überwachungsvorrichtung 5 zum Empfangen des
vom D/A-Umsetzer 35 ausgegebenen Videosignals VD und zum An
zeigen eines Röntgenbilds auf dem CRT-Schirm und auf dem Vi
deodrucker 6, um ein Röntgenbild auf einem Aufzeichnungsme
dium auszugeben.
Auf dieselbe Weise wie bei Fig. 2 sind der Breiteeinstell
schalter 46 zum Einstellen der Breite eines interessierenden
Gebiets sowie der Positionseinstellschalter 47 zum Einstel
len der Position des interessierenden Gebiets mit der Tasta
tur 44 verbunden.
Nachfolgend wird ein Röntgenbild-Erstellungsvorgang be
schrieben. Wenn der Belichtungsschalter 21 betätigt wird,
erzeugt der Röntgengenerator 10 Röntgenstrahlung und diese
durchdringt das Objekt 1a und erreicht die Bildaufnahmevor
richtung 2. Nachdem die Röntgenbelichtung beendet ist, wird
das Bildsignal SG zeitseriell ausgegeben und dem A/D-Umset
zer 40 über den Vorverstärker 39 zugeführt, um in digitale
Daten umgesetzt zu werden. Die Röntgenbilddaten werden im
Hauptspeicher 33 abgespeichert.
Die im Hauptspeicher 33 abgespeicherten Bilddaten werden
durch den DMA-Controller 36 an den Videospeicher 34 übertra
gen. Die im Videospeicher 34 abgespeicherten Bilddaten wer
den an den D/A-Umsetzer 35 ausgegeben. Der D/A-Umsetzer 35
setzt die Bilddaten in das Videosignal VD um, das dann an
die Überwachungsvorrichtung 5 und den Videodrucker 6 ausge
geben wird. Auf diese Weise wird das von der Bildaufnahme
vorrichtung 2 erfaßte Röntgenbild keiner Graustufenverarbei
tung unterzogen, und es wird dann auf dem Schirm der Überwa
chungsvorrichtung 5 angezeigt oder durch den Videodrucker 6
ausgedruckt, um einen Ausdruck zu erhalten.
Wenn die Bilddaten einer Graustufenverarbeitung unterzogen
werden, liest die CPU 31 die im Videospeicher 34 abgespei
cherten Bilddaten aufeinanderfolgend aus und nimmt eine Be
rechnung gemäß einem vorgegebenen Ausdruck vor, um sequen
tielle Graustufenumsetzung auszuführen. Die umgesetzten
Bilddaten werden erneut in den Videospeicher 34 eingeschrie
ben. Auf dieselbe Weise wie vorstehend beschrieben, werden
die Bilddaten, die einer Graustufenumsetzung unterzogen wur
den, über den D/A-Umsetzer 35 an die Überwachungsvorrichtung
und den Videodrucker 6 ausgegeben, so daß ein Röntgenbild
angezeigt wird, an dem Graustufenumsetzung ausgeführt wurde.
Fig. 12 ist ein Flußdiagramm, das den Röntgenbild-Anzeige
vorgang bei der Röntgenbild-Anzeigevorrichtung 4 von Fig. 11
zeigt. Zunächst werden in einem Schritt b1 der Breiteein
stellschalter 46 und der Positionseinstellschalter 47, die
mit der Tastatur 44 verbunden sind, betätigt, um die Breite
und die Position eines interessierenden Gebiets einzustel
len. In einem Schritt b2 liest die CPU 31 sequentiell die im
Videospeicher 34 abgespeicherten Bilddaten aus und berechnet
Dichten unter Verwendung eines Ausdrucks, der durch die
Grenzwerte des interessierenden Gebiets bestimmt ist.
Es wird ein Beispiel dafür beschrieben, daß jeder Bilddaten
wert für ein Pixel aus 8 Bits besteht. Die Grenzen des in
teressierenden Gebiets sind mit X1 und X2 vorgegeben. Wenn
die Eingangsdaten in den Bereichen 0 bis X1-1 sowie X2 + 1
bis 255 liegen, wird eine Graustufenumsetzung mit γ = 1 da
durch ausgeführt, daß Daten ausgegeben werden, die mit den
Eingangsdaten übereinstimmen. Wenn die Eingangsdaten im Be
reich von X1 bis X2 liegen, wird eine Proportionalverteilung
gemäß (Z-X1)/(X2-X1) × 256 + X1 berechnet, wobei Z der
Eingangsdatenwert ist, und der erhaltene Datenwert wird als
Ausgangsdatenwert verwendet. Dieser Ausdruck stimmt mit der
Graustufencharakteristik von Fig. 4 überein. D.h., daß der
Ausdruck mit der Linie übereinstimmt, die durch den Ursprung
(0, 0) geht und die Steigung γ = 1 hat, wenn die Eingangsda
ten im Bereich von 0 bis X1-1 liegen, mit der Linie über
einstimmt, die durch die Koordinaten (X1, 0) und (X2, 255)
mit der Steigung γ < 1 geht, wenn die Eingangsdaten im Be
reich von X1 bis X2 liegen, und der Linie übereinstimmt, die
durch den Ursprung (0, 0) geht und die Steigung γ = 1 hat,
wenn die Eingangsdaten im Bereich von X2 + 1 bis 255 liegen.
Wie aus dem Vorstehenden erkennbar, wird dann, wenn die Ein
gangsdaten im interessierenden Gebiet liegen, die Umsetzung
mit einer Graustufencharakteristik mit γ < 1 ausgeführt, so
daß die Graustufung im interessierenden Gebiet hervorgehoben
wird. Wenn dagegen die Eingangsdaten im nichtinteressieren
den Gebiet liegen, wird die Umsetzung mit der Graustufencha
rakteristik γ = 1 ausgeführt, so daß ein Bild mit normaler
Graustufung erhalten wird. Daher kann das Bild an einem zu
diagnostizierenden Ort mittels der Graustufenhervorhebung
leicht erkannt werden und gleichzeitig kann das Bild in um
gebenden Teilen betrachtet werden, was dazu führt, daß die
Diagnosemöglichkeit für das gesamte Bild verbessert ist.
Danach werden die berechneten Dichtedaten in einem Schritt
b3 sequentiell in den Videospeicher 34 eingeschrieben. Die
im Videospeicher 34 abgespeicherten Röntgenbilddaten werden
in einem Schritt b4 in das Videosignal VD umgesetzt. Ein
Röntgenbild, an dem eine Graustufenumsetzung erfolgte, wird
in einem Schritt b5 durch die Überwachungsvorrichtung 5 oder
den Videodrucker 6 angezeigt, wenn es zur Diagnose verwendet
werden soll. In einem Schritt b6 wird beurteilt, ob die
Graustufenhervorhebung im interessierenden Gebiet erfolg
reich ausgeführt wurde, oder ob das Röntgenbild in ein
leicht erkennbares Bild umgesetzt wurde. Wenn erkannt wird,
daß die Hervorhebung erfolgreich ausgeführt wurde, wird der
Prozeß beendet. Wenn beurteilt wird, daß die Hervorhebung
nicht erfolgreich ausgeführt wurde, kehrt der Prozeß zum
Schritt b1 zurück, um erneut die Einstellung der Breite und
der Position des interessierenden Gebiets sowie eine Bildan
zeige vorzunehmen.
Wie vorstehend beschrieben, ist es einfach, die Größe und
die Position eines interessierenden Gebiets zu erkennen, was
die Diagnosemöglichkeit auf Grundlage des Bilds verbessert,
da der Breiteeinstellschalter 46 oder der Positionseinstell
schalter 47 betätigt werden, um ein Bild anzuzeigen, während
die Graustufencharakteristiken abhängig von der Breite oder
Position des interessierenden Gebiets verändert werden.
Claims (9)
1. Verfahren zum Anzeigen eines Röntgenbilds, bei dem aus
digitalen Werten bestehende Bilddaten einer Graustufenumset
zung unterzogen werden und dann auf einem Bildschirm oder
einem Aufzeichnungsmedium angezeigt werden, dadurch gekenn
zeichnet, daß dann, wenn das Verhältnis des Anstiegs von
Ausgangsdaten einer Graustufencharakteristik zum Anstieg von
Eingangsdaten mit γ bezeichnet wird, die Umsetzung dann,
wenn die Eingangsdaten in einem interessierenden Gebiet mit
vorgegebenem Bereich liegen, mit einer Graustufencharakte
ristik mit γ < 1 ausgeführt wird, die Umsetzung aber mit
einer Graustufencharakteristik γ = 1 ausgeführt wird, wenn
die Eingangsdaten in einem nichtinteressierenden Gebiet
außerhalb des vorgegebenen Bereichs liegen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Bild unter Veränderung der Breite des interessierenden
Gebiets angezeigt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Bild unter Veränderung der Position
des interessierenden Gebiets angezeigt wird.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß eine Graustufenumsetzung sowohl
hinsichtlich der eigentlichen Grauabstufung als auch einer
Farbabstufung ausgeführt wird und die Grauabstufungscharak
teristik und die Farbabstufungscharakteristik im interessie
renden Gebiet von denen im nichtinteressierenden Gebiet ver
schieden sind.
5. Vorrichtung (4) zum Anzeigen von Röntgenbildern mit:
- - einer ersten Einrichtung (34) zum Einspeichern von aus di gitalen Werten bestehenden Röntgenbilddaten;
- - einer zweiten Einrichtung (50, 50a, 50b, 50c) zum Ausfüh ren einer Graustufenumsetzung an den Röntgendaten auf Grund lage einer vorgegebenen Graustufencharakteristik; und
- - einer dritten Einrichtung (5) zum Anzeigen der Röntgen bilddaten, an denen die Graustufenumsetzung erfolgte, auf einem Schirm oder einem Aufzeichnungsmedium;
dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn das Verhältnis des
Anstiegs von Ausgangsdaten gemäß einer Tabelle für eine
Graustufencharakteristik zum Anstieg von Eingangsdaten mit
γ bezeichnet wird, die zweite Einrichtung eine Umsetzung mit
einer Graustufencharakteristik mit γ < 1 ausführt, wenn die
Eingangsdaten in einem interessierenden Gebiet gemäß einem
vorgegebenen Bereich liegen, und sie eine Umsetzung mit der
Graustufencharakteristik gemäß γ = 1 ausführt, wenn die Ein
gangsdatenwerte in einem nichtinteressierenden Gebiet außer
halb des vorgegebenen Bereichs liegen.
6. Vorrichtung (4) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß eine Einrichtung (46, 46a, 46b, 46c) zum Einstellen
der Breite des interessierenden Gebiets vorhanden ist.
7. Vorrichtung (4) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß eine Einrichtung (47, 47a, 47b, 47c) zum Einstellen
der Position des interessierenden Gebiets vorhanden ist.
8. Vorrichtung (4) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß die zweite Einrichtung (50, 50a, 50b, 50c) sowohl
eine Grauabstufungsumsetzung als auch eine Farbabstufungsum
setzung vornimmt, wobei die Grauabstufungscharakteristik und
die Farbabstufungscharakteristik im interessierenden Gebiet
von denen im nichtinteressierenden Gebiet verschieden sind.
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