DE19911587A1 - Procedure for detection of contours of highly absorbent matter within an X-ray image involves image processing to determine potential contour closed paths and contrast determination of the correct path to improve image processing - Google Patents

Procedure for detection of contours of highly absorbent matter within an X-ray image involves image processing to determine potential contour closed paths and contrast determination of the correct path to improve image processing

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DE19911587A1
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Sabine Dippel
Thorsten Buzug
Martin Stahl
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Abstract

Procedure involves determination of a number of closed paths in an X-ray image or an image derived from an X-ray image and then selection of one path from the number of closed paths as a contour dependent on the contrast on either side of the closed path. The closed paths are determined by determination of contour point candidates, using a high pass filter or gradient image, from the spatial path of the pixels of the X-ray image and determination of a number of line candidates which are comprised of a series of contour points and formation of a closed path from line segments (maximum four).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Detektion von Blendenkonturen in einem Röntgenbild mit den Schritten:
The invention relates to a method for the automatic detection of aperture contours in an X-ray image, comprising the steps:

  • a) Bestimmung von Konturpunkt-Kandidaten aus dem räumlichen Verlauf der den Pixeln des Röntgenbildes oder eines daraus abgeleiteten Eingangsbildes zugeordneten Bildwerten,a) Determination of contour point candidates from the spatial course of the Pixels of the x-ray image or an input image derived therefrom assigned image values,
  • b) Bestimmung von Geraden-Kandidaten aus den Konturpunkt-Kandidaten derart, daß auf jedem Geraden-Kandidaten - oder unmittelbar daneben - sich eine Reihe von Konturpunkt-Kandidaten befindet.b) determining straight line candidates from the contour point candidates in such a way that there is a row on each line candidate - or immediately next to it of contour point candidates.

Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein Röntgengerät zur Durchführung eines solchen Verfahrens.The invention also relates to an X-ray device for performing an such procedure.

Die genaue Kenntnis des räumlichen Verlaufs der Blendenkonturen in einem Röntgenbild läßt sich in vielfältiger Weise ausnutzen:
The exact knowledge of the spatial course of the aperture contours in an X-ray image can be used in a variety of ways:

  • a) Der Dynamikbereich eines Monitors oder einer sogenannten Hardcopy-Einheit kann an von der Blendenkontur umschlossenen Bildausschnitt automatisch so angepaßt werden, daß die Kontraste optimal wiedergegeben werden. (auto ranging).a) The dynamic range of a monitor or a so-called hard copy unit can automatically do so on the image section enclosed by the aperture contour be adjusted so that the contrasts are reproduced optimally. (automobile ranging).
  • b) Bei der Ausgabe eines Röntgenbildes kann der durch die Blenden abgedeckte Bereich schwarz oder farbig wiedergegeben werden. Ohne diese Maßnahme würden diese Bildpartien hell erscheinen, wodurch der Betrachter geblendet werden könnte.b) When an X-ray image is output, the one covered by the diaphragms Area can be reproduced in black or color. Without this measure these parts of the picture would appear bright, which blinds the viewer could be.
  • c) Die Bilder können gedreht und - im Falle einer Schrägprojektion - entzerrt werden, so daß die Blendenkonturen auf dem wiedergegebenen Bild horizontal. bzw. vertikal verlaufen. Außerdem können mehrere Bilder so nebeneinander angeordnet werden, daß die zur Verfügung stehende Fläche auf einem Wiedergabemonitor bzw. auf einer Hardcopy optimal ausgenutzt wird. c) The images can be rotated and - in the case of an oblique projection - rectified so that the aperture contours are horizontal on the displayed image. or run vertically. In addition, multiple images can be placed side by side be arranged so that the available area on a Playback monitor or on a hard copy is optimally used.  
  • d) Die auf das Röntgenbild anzuwendenden Bildverarbeitungsverfahren können auf den durch die Blendenkontur definierten Ausschnitt beschränkt werden. Dadurch läßt sich der Rechenaufwand für die Bildverarbeitung deutlich reduzieren.d) The image processing methods to be applied to the x-ray image can be based on the section defined by the aperture contour can be limited. Thereby the computing effort for image processing can be significantly reduced.

Es gibt bereits eine Reihe von Ansätzen, die Blendenkontur in einem Röntgenbild zu detektieren:There are already a number of approaches to the aperture contour in an x-ray detect:

Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist aus der US-PS 5 651 042 bekannt. Die Konturpunt-Kandidaten werden in einem aus dem Eingangsbild erzeugten Gradientenbild (oder einem Hochpassbild) als die Punkte abgeleitet, für die der Gradient ein Maximum aufweist. Es werden dann mit Hilfe der linearen Regression Geraden-Kandidaten berechnet, die so angeordnet sind, daß die Konturpunt-Kandidaten auf ihnen liegen bzw. in ihrer unmittelbaren Nachbarschaft. In der Regel entstehen dabei mehr Geraden- Kandidaten als die Blende Konturen hat. Unter diesen Geraden-Kandidaten werden diejenigen (maximal 4) ausgesucht, die am besten mit einem von 14 in einer Bibliothek gespeicherten Archetypen von Blendenkonturen übereinstimmen. Voraussetzung für dieses Verfahren ist, daß die Blendenkonturen parallel bzw. rechtwinklig zueinander verlaufen, und daß der von der Blendenkontur umschlossene Bereich zentral liegt.A method of the type mentioned is known from US Pat. No. 5,651,042. The Contour point candidates are in a gradient image generated from the input image (or a high-pass image) as the points for which the gradient is a maximum having. It then uses the linear regression to produce straight line candidates calculated, which are arranged so that the contour point candidates lie on them or in their immediate neighborhood. Usually there are more straight lines Candidate as the aperture has contours. Be among these straight line candidates those (maximum 4) selected who are best with one of 14 in a library stored archetypes of aperture contours match. Requirement for this The procedure is that the aperture contours run parallel or at right angles to each other, and that the area enclosed by the aperture contour is located centrally.

Diese Voraussetzungen sind in der radiologischen Praxis nicht immer gegeben. Selbst wenn die Röntgenstrahlung mittels Blendenpaaren ausgeblendet werden, die zueinander parallel bzw. zueinander senkrecht verlaufen, sind im Falle einer Schrägprojektion die Blendenkonturen im Röntgenbild nicht mehr parallel oder senkrecht zueinander. Es kann auch vorkommen, daß ein Teil des Untersuchungsbereichs, auf den das Röntgenstrahlenbündel trifft, von einer Bleischürze oder dgl. abgedeckt wird, wobei nur in den seltensten Fällen deren Begrenzung im Röntgenbild parallel bzw. senkrecht zu den Blendenkanten verlaufen. Vielmehr kann sich im Röntgenbild eine Kontur ergeben, die nicht mehr mit einem Rechteck zusammenfällt.These requirements are not always met in radiological practice. Even if the x-rays are masked out by means of aperture pairs that are parallel to each other or perpendicular to each other, are in the case of an oblique projection Aperture contours in the x-ray image are no longer parallel or perpendicular to one another. It can also occur that a part of the investigation area, on which the X-ray beam hits, is covered by a lead apron or the like, being only in in the rarest cases their limitation in the X-ray image parallel or perpendicular to the Aperture edges run. Rather, a contour can result in the X-ray image that no longer coincides with a rectangle.

Darüber hinaus können digitale Röntgenbildwandler, die das Röntgenbild in digitalisierbare elektrische Signale umsetzen, relativ große Abmessungen haben (z. B. 43 cm × 43 cm). Nimmt man mit einem solchen Röntgenbildwandler z. B. nur eine Hand oder einen Finger auf, dann wird das durch die Blenden begrenzte Röntgenbild in der Regel nicht in der Mitte liegen sondern eher an den Rändern.In addition, digital X-ray image converters that convert the X-ray image into implement digitalisable electrical signals, have relatively large dimensions (e.g. 43 cm × 43 cm). If you take such an X-ray image converter such. B. only one hand or  one finger, then the x-ray image delimited by the diaphragms usually becomes not in the middle but rather on the edges.

Auch bei dem aus der EP-OS 635 804 [US Nr.!] bekannten Verfahren ist Voraussetzung, daß die Blendenkanten möglichst parallel zu den Kanten des Eingangsbildes verlaufen und daß es im Mittelpunkt das Eingangsbildes umschließt.The method known from EP-OS 635 804 [US No.!] Is also a prerequisite for that the diaphragm edges run as parallel as possible to the edges of the input image and that it surrounds the input image at the center.

Die gleiche Einschränkung gilt für das aus der US-PS 5 081 680 bekannte Verfahren bei dem auf verschiedenen durch den Mittelpunkt verlaufenden Geraden die Punkte ermittelt werden, die einen maximalen Gradienten aufweisen. Sind auf einer Geraden mehr als zwei solche Punkte vorgesehen - was in einem normalen Röntgenbild mit Skelettstrukturen stets der Fall sein wird - müssen in einem gesonderten Ranking-Verfahren die zusätzlichen Punkte ausgeschlossen werden. Die verbleibenden Punkte werden als Punkte auf der Blendenkontur betrachtet und aus diesen Blendenkonturpunkten wird mit Hilfe einer Hough-Transformation eine Anzahl von ein Polygon bildenden Geraden erzeugt, die die Blendenkontur darstellen sollen.The same limitation applies to the method known from US Pat. No. 5,081,680 the points are determined on various straight lines running through the center that have a maximum gradient. Are more than two on a straight line such points provided - what in a normal x-ray with skeletal structures will always be the case - the additional ones must be in a separate ranking procedure Points are excluded. The remaining points are called points on the Aperture contour is considered and these aperture contour points are created using a Hough transform creates a number of lines forming a polygon that the To represent the aperture contour.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß die Blendenkonturen ohne die Beschränkungen der bekannten Verfahren zuverlässig detektiert werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende Maßnahmen gelöst:
The object of the present invention is to design a method of the type mentioned at the outset in such a way that the aperture contours can be reliably detected without the restrictions of the known methods. According to the invention, this object is achieved by the following measures:

  • a) Bildung einer Anzahl von geschlossenen Pfaden als Blendenkontur-Kandidaten, die aus Stücken verschiedener Geraden-Kandidaten zusammengesetzt sind,a) Formation of a number of closed paths as aperture contour candidates that are composed of pieces from different straight line candidates,
  • b) Auswahl eines geschlossenen Pfades - aus der Anzahl von geschlossenen Pfaden - als Blendenkontur in Abhängigkeit von den Kontrasten entlang der geschlossenen Pfade.b) Selection of a closed path - from the number of closed paths - as an aperture contour depending on the contrasts along the closed Paths.

Unter den Konturpunkt-Kandidaten, die zunächst aus dem Eingangsbild abgeleitet werden, gibt es in der klinischen Praxis einen erheblichen Teil, der nicht auf einer Blendenkontur liegt. Bei der Erfindung werden gleichwohl keine Versuche unternommen, solche Konturpunkt-Kandidaten von vornherein von der weiteren Verarbeitung auszuschließen. Sie dienen vielmehr dazu, Geraden-Kandidaten zu bestimmen, auf deinen bzw. in deren unmittelbarer Nachbarschaft sich die Konturpunkt-Kandidaten befinden. Diese Geraden-Kandidaten können - zumindest stückweise - einen Teil der Blendenkontur bilden; sie können jedoch auch einer anatomischen Kontur im Röntgenbild zugeordnet sein.Among the contour point candidates, which are initially derived from the input image there is a significant part in clinical practice that is not on one Aperture contour lies. Nevertheless, no attempts are made in the invention such contour point candidates from the outset from further processing to exclude. Rather, they serve to determine straight line candidates on yours  or in the immediate vicinity of which the contour point candidates are located. These straight line candidates can - at least in part - part of the Form aperture contour; however, they can also have an anatomical contour in the x-ray image be assigned.

Auch hier werden keine Versuche unternommen, solche Geraden-Kandidaten von der weiteren Verarbeitung auszuschließen. Es werden vielmehr geschlossene Pfade (cyclic paths) gebildet, also Polygone, deren Anfang mit dem Endpunkt zusammenfällt. Aus den Abschnitten verschiedener Geraden-Kandidaten läßt sich eine Vielzahl von geschlossenen Pfaden zusammensetzen. Einer dieser geschlossenen Pfade stellt die Blendenkontur dar. Bei der Auswahl dieses einen Pfades als Blendenkontur wird von der Überlegung ausgegangen, daß sich entlang der Blendenkontur besonders starke Kontraste zwischen den Bildwerten innerhalb und außerhalb des dadurch begrenzten Bildbereiches einstellen.Again, no attempts are made to find such straight line candidates by the exclude further processing. Rather, closed paths (cyclic paths), i.e. polygons whose beginning coincides with the end point. From the Sections of different straight line candidates can be closed in a variety of ways Put paths together. The aperture contour represents one of these closed paths the selection of this one path as the aperture contour is based on the consideration, that there are particularly strong contrasts between the image values along the aperture contour adjust inside and outside the limited image area.

In der Praxis gibt es eine Vielzahl von Kombinationen aus Stücken der Geraden- Kandidaten, die einen geschlossenen Pfad bilden und damit einen Blendenkontur- Kandidaten darstellen. Die Zahl dieser Blendenkontur-Kandidaten läßt sich gemäß Anspruch 2 deutlich einschränken. Dabei wird davon ausgegangen, daß bei einer Blendenkontur der davon umschlossene Bereich stets höhere Bildwerte aufweist als der von den Blenden abgedeckte Bereich.In practice there are a large number of combinations of straight line pieces Candidates who form a closed path and thus an aperture contour Represent candidates. The number of these aperture contour candidates can be according to Limit claim 2 significantly. It is assumed that a Aperture contour, the area enclosed by it always has higher image values than that of the area covered by the panels.

Eine besonders zweckmäßige Auswahl der Blendenkontur ergibt sich gemäß Anspruch 3. Die in Anspruch 4 angegebene Weiterbildung baut darauf auf, ist aber insofern noch genauer, als nur diejenigen Kontraste in die Bewertung eingehen, die senkrecht zu den einzelnen Stücken des geschlossenen Pfades verlaufen.A particularly expedient selection of the aperture contour results from claim 3. The further education specified in claim 4 builds on this, but is still so far more precisely than only those contrasts that are perpendicular to the individual pieces of the closed path run.

Eine Möglichkeit zur Bestimmung der Konturpunkt-Kandidaten ist in Anspruch 5 angegeben. Statt dessen können die Konturpunkt-Kandidaten aber auch aus einem Hochpassbild abgeleitet werden, in dem ebenfalls die Punkte hervorgehoben sind, die sich deutlich von ihren Nachbarn unterscheiden.One possibility for determining the contour point candidates is in claim 5 specified. Instead, the contour point candidates can also be from one High pass image are derived, in which the points are highlighted, which are clearly distinguish them from their neighbors.

Eine bevorzugte Möglichkeit zur Ermittlung der Geraden-Kandidaten aus den Konturpunkt-Kandidaten ist in Anspruch 6 angegeben. Zwar könnten die Geraden- Kandidaten auch auf andere Weise ermittelt werden, z. B. mittels der linearen Regression, wie in der US-PS 5 651 042 beschrieben. Die Hough-Transformation bietet jedoch den Vorteil, daß eine Blendenkontur auch dann noch als Geraden-Kandidat erkannt wird, wenn sie durch lange Bereiche unterbrochen wird, in denen sie praktisch keinen Kontrast im Röntgenbild zeigt.A preferred way of determining the straight line candidates from the  Contour point candidate is specified in claim 6. The straight line Candidates can also be identified in other ways, e.g. B. using linear regression, as described in U.S. Patent No. 5,651,042. However, the Hough transformation does Advantage that an aperture contour is still recognized as a straight line candidate, if it is interrupted by long areas where there is practically no contrast in the x-ray shows.

Die in Anspruch 7 beschriebene Ausgestaltung bewirkt, daß das erfindungsgemäße Verfahren auch dann noch zu einem korrekten Ergebnis führt, wenn bei der Erstellung, eines Röntgenbildes keine Blenden verwendet werden bzw. diese so weit geöffnet sind, daß ihre Konturen im Röntgenbild nicht dargestellt werden.The embodiment described in claim 7 causes the inventive Procedure still leads to a correct result if, when creating, of an X-ray image, no diaphragms are used or they are so wide open that their contours are not shown in the X-ray image.

Ein Röntgengerät zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Anspruch 8 angegeben.An x-ray device for performing the method according to the invention is in claim 8 specified.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the drawings.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 Ein Röntgengerät mit dem die Erfindung ausführbar ist in schematischer Darstellung, Fig. 1 A X-ray device with which the invention is executable in a schematic representation

Fig. 2 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 2 is a flow diagram of the method according to the invention,

Fig. 3a das zu verarbeitende Eingangsbild, Fig. 3a to be processed input image,

Fig. 3b die aus dem Eingangsbild abgeleiteten Geraden-Kandidaten, FIG. 3b derived from the input image line candidates,

Fig. 4a einen Graphen, dessen Knoten durch die Schnittpunkte wenigstens zweier Geraden-Kandidaten gebildet werden und FIG. 4a is a graph whose nodes are formed by at least two of the intersections of straight line candidates and

Fig. 4b die daraus abgeleitete Blendenkontur. Fig. 4b the deduced iris contour.

Fig. 5 stellt eine Nachbarschaftsmatrix dar, die die Berechnung der Linienintegrale entlang verschiedener geschlossener Pfade wesentlich erleichtert. FIG. 5 shows a neighborhood matrix which considerably simplifies the calculation of the line integrals along various closed paths.

Fig. 6 eine Hough-Matrix Fig. 6 is a Hough-matrix

Das in Fig. 1 rein schematisch dargestellte Röntgenuntersuchungsgerät besitzt einen Röntgenstrahler 1, an dem eine Tiefenblende 2 befestigt ist. In der Tiefenblende befindet sich ein erstes Blendenplattenpaar 3 mit senkrecht zur Zeichenebene verlaufenden Blendenkanten zur Ausblendung eines Röntgenstrahlenbündels 4. Außerdem ist in der Tiefenblende 2 ein weiteres, nicht näher dargestelltes Blendenplattenpaar vorgesehen, dessen Kanten ebenfalls horizontal, aber parallel zur Zeichenebene der Fig. 1 verlaufen. Das Strahlenbündel 4 durchsetzt einen Untersuchungsbereich, in dem sich ein Patient 5 befindet. Ein Teil des Patienten kann durch eine geeignete Abdeckung G aus einem die Röntgenstrahlung absorbierenden Material z. B. einer Bleigummischürze vor dem Röntgenstrahlenbündel 4 abgeschirmt werden.The x-ray examination apparatus shown purely schematically in FIG. 1 has an x-ray emitter 1 to which a depth diaphragm 2 is attached. In the depth diaphragm there is a first pair of diaphragm plates 3 with diaphragm edges that run perpendicular to the plane of the drawing to mask out an X-ray beam 4 . In addition, a further pair of diaphragm plates, not shown in detail, is provided in the depth diaphragm 2 , the edges of which also run horizontally, but parallel to the plane of the drawing in FIG. 1. The beam 4 passes through an examination area in which a patient 5 is located. Part of the patient can be covered by a suitable cover G made of a material that absorbs the x-rays, e.g. B. a lead rubber apron are shielded from the X-ray beam 4 .

Hinter dem Patienten (vom Röntgenstrahler 1 aus gesehen) befindet sich ein digitaler Röntgenbildwandler, der das Röntgenbild in digitalisierte elektrische Signale umsetzt, die das Röntgenbild darstellen. Jedem Pixel des Röntgenbildwandlers ist dabei ein Bildwert zugeordnet, der um so größer ist, je geringer die Schwächung der Röntgenstrahlung durch das Untersuchungsobjekt 5 ist. Die von dem Röntgenbildwandler 7 erzeugten elektrischen Signale werden von einer Bildverarbeitungseinheit 8 erfaßt und weiterverarbeitet. Das dabei erzeugte Bild wird auf einem Monitor 9 dargestellt oder von einer nicht näher dargestellten Hardcopy-Einheit ausgegeben.A digital X-ray image converter, which converts the X-ray image into digitized electrical signals that represent the X-ray image, is located behind the patient (as seen from the X-ray emitter 1 ). An image value is assigned to each pixel of the X-ray image converter, the greater the smaller the attenuation of the X-ray radiation by the examination object 5 . The electrical signals generated by the X-ray image converter 7 are recorded by an image processing unit 8 and processed further. The image generated in the process is displayed on a monitor 9 or output by a hardcopy unit, not shown in detail.

Das Ablaufdiagramm gemäß Fig. 2 erläutert die Verarbeitungsschritte, die in der Bildverarbeitungseinheit 8 ausgeführt werden, um die Blendenkontur zu detektieren.The flow chart of Fig. 2 illustrates the processing steps that are executed in the image processing unit 8 to detect the aperture contour.

Nach der Initialisierung (Block 100) erfolgt die Aufbereitung des Eingangsbildes im Schritt 101. Die nachfolgend beschriebene Aufbereitung ist an sich nicht notwendig, jedoch hat es sich als zweckmäßig erwiesen, das vom Bildwandler 7 gelieferte Eingangsbild wie folgt aufzubereiten:
After initialization (block 100 ), the processing of the input image takes place in step 101 . The processing described below is not necessary per se, but it has proven to be useful to process the input image supplied by the image converter 7 as follows:

  • a) Die für die einzelnen Pixel gelieferten Daten werden logarithmiert, so daß die Bildwerte nicht der Intensität der Röntgenstrahlung hinter dem Patienten 5 proportional sind, sondern dem Logarithmus dieser Intensität. Dadurch ergibt sich der gleiche Bildcharakter wie bei einer konventionellen Röntgenaufnahme auf einem Film.a) The data supplied for the individual pixels are logarithmized, so that the image values are not proportional to the intensity of the x-ray radiation behind the patient 5 , but to the logarithm of this intensity. This results in the same image character as with a conventional X-ray image on a film.
  • b) Es erfolgt eine Unterabtastung des Bildes, d. h. statt eines Bildes mit z. B. 2000 × 2000 Pixeln wird ein Bild mit z. B. 500 × 500 Pixeln verarbeitet. Bei einer geringeren Unterabtastung des Eingangsbildes wächst der Rechenaufwand, und bei einer stärkeren Unterabtastung besteht die Gefahr, daß die Blendenkontur nicht mehr korrekt bestimmt werden kann. Diese Unterabtastung geht mit einer Glättung der Bildwerte einher.b) The image is subsampled, i.e. H. instead of an image with z. B. 2000 × An image with z. B. 500 × 500 pixels processed. At a the lower subsampling of the input image increases the computing effort, and at  a stronger subsampling there is a risk that the aperture contour will not can be determined more correctly. This subsampling goes with one Smoothing of the image values.

Im Schritt 102 wird das Eingangsbild, das in Fig. 3a dargestellt ist, an seinen Außenrändern mit einem Rahmen versehen, d. h. an den Außenrändern werden Spalten bzw. Zeilen von Pixeln hinzugefügt, deren Bildwerte genauso groß sind wie die Bildwerte hinter einer Blende. Dadurch wird erreicht, daß die Bildbegrenzung auch dann korrekt ermittelt wird, wenn die Blenden 3 (Fig. 1) so weit aufgeblendet sind, daß sie nicht mehr im Röntgenbild abgebildet werden.In step 102 , the input image, which is shown in FIG. 3a, is provided with a frame at its outer edges, ie columns or rows of pixels are added to the outer edges, the image values of which are the same size as the image values behind an aperture. It is thereby achieved that the image limitation is correctly determined even when the diaphragms 3 ( FIG. 1) are so far expanded that they are no longer imaged in the x-ray image.

Im Schritt 103 werden aus dem (aufbereiteten) Eingangsbild zwei Bilder abgeleitet, die der x- bzw. y-Komponente des Gradienten des Eingangsbildes entsprechen. Bekanntlich ist: der Gradient eines zweidimensionalen skalaren Feldes I (das Eingangsbild ist ein solches skalares Feld) als Vektor
In step 103 , two images are derived from the (processed) input image, which correspond to the x and y components of the gradient of the input image. It is known that the gradient of a two-dimensional scalar field I (the input image is such a scalar field) as a vector

∇I = (∇xI, ∇yI) (1)∇I = (∇ x I, ∇ y I) (1)

Für die Vektorkomponenten ∇xI und ∇yI gilt bekanntlich die Beziehung
As is known, the relationship applies to the vector components ∇ x I and ∇ y I

xI = ∂I/∂x, ∇yI = ∂I/∂y (2)
x I = ∂I / ∂x, ∇ y I = ∂I / ∂y (2)

d. h. die Vektorkomponenten stellen die räumliche Ableitung der Größe I (Bildwerte) in x- bzw. y-Richtung dar. Der Gradient wird auf diese Weise für sämtliche Pixel des Bildes ermittelt. Zur Berechnung der x-Komponente des Gradienten wird dabei das Bild mit einem eindimensionalen Kernel in x-Richtung gefaltet. Wenn im Schritt 101 das Eingangsbild in geeigneter Weise gefiltert wurde, kann der Kernel aus den Komponenten -1,0,+1 bestehen, was darauf hinausläuft, daß jedem Pixel die Differenz zwischen dem Bildwert des rechten Nachbarpixels und des linken Nachbarpixels zugeordnet wird. Der Kernel kann auch größer sein. Wenn er jedoch zu groß ist, können sich wiederum Ungenauigkeiten ergeben, und außerdem steigt der Rechenaufwand. Der y-Gradient kann in analoger Weise berechnet werden.ie the vector components represent the spatial derivative of size I (image values) in the x or y direction. The gradient is determined in this way for all pixels of the image. To calculate the x component of the gradient, the image is folded in the x direction with a one-dimensional kernel. If the input image was suitably filtered in step 101 , the kernel can consist of the components -1.0, + 1, which means that each pixel is assigned the difference between the image value of the right neighboring pixel and the left neighboring pixel. The kernel can also be larger. However, if it is too large, inaccuracies can arise and the computational effort increases. The y gradient can be calculated in an analogous manner.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die ermittelten Gradienten-Komponenten für die einzelnen Pixel mit dem (ggf. räumlich noch zusätzlich gemittelten) Bildwert I dieses Pixels gewichtet wird. Diese Gewichtung hat den gleichen Effekt, als würde man zunächst die Bildwerte quadrieren und dann den Gradienten von einem quadrierten Bild I2 nach der Beziehung
It has proven to be expedient if the determined gradient components for the individual pixels are weighted with the (possibly spatially additionally averaged) image value I of this pixel. This weighting has the same effect as squaring the image values first and then the gradient of a squared image I 2 according to the relationship

∇I2 = 2I (∇Ix, ∇Iy) (3)
∇I 2 = 2I (∇I x , ∇I y ) (3)

bilden. Die Gewichtung hat den Vorteil, daß Artefakte des Bildwandlers unterdrückt werden, weil sie hauptsächlich in den abgeblendeten Bildbereichen (niedrige Röntgenstrahlenintensität) sichtbar werden. Gleichzeitig werden dadurch die Blendenkanten, die Direkt-Strahlungsbereichen im Bild zugeordnet sind, durch die sich dort ergebenden hohen Bildwerte angehoben. Statt von I2 kann man verallgemeinernd von Ia ausgehen, wobei a eine Konstante <0 ist. Für a = 1 ergibt sich ein reines Gradientenbild.form. The weighting has the advantage that artifacts of the image converter are suppressed because they are mainly visible in the dimmed image areas (low X-ray intensity). At the same time, the diaphragm edges, which are assigned to direct radiation areas in the image, are raised by the high image values resulting there. Instead of I 2 , I a can be generalized, where a is a constant <0. A pure gradient image results for a = 1.

Im Schritt 104 wird aus den für die einzelnen Pixel ermittelten (ggf. gewichteten) Gradienten die Konturpunkt-Kandidaten ermittelt. Alle Pixel, deren Gradient einen Betrag oberhalb eines bestimmten Schwellenwertes hat, werden als Konturpunkt-Kandidat betrachtet. Der Betrag des Gradienten ist bekanntlich die Quadratwurzel aus der Summe der Quadrate der einzelnen Komponenten des Gradienten. Anstelle dieser relativ aufwendigen Rechenoperation genügt es aber, wenn lediglich die Summe der Beträge herangezogen wird. Dieser Unterschied hat keine feststellbaren Auswirkungen auf die Genauigkeit der gefundenen Blendenkontur.In step 104 , the contour point candidates are determined from the (possibly weighted) gradients determined for the individual pixels. All pixels whose gradient has an amount above a certain threshold value are regarded as a contour point candidate. The magnitude of the gradient is known to be the square root of the sum of the squares of the individual components of the gradient. Instead of this relatively complex arithmetic operation, it is sufficient if only the sum of the amounts is used. This difference has no noticeable effects on the accuracy of the aperture contour found.

Im nächsten Schritt 105 wird zwecks Ermittlung der Geraden-Kandidaten eine Hough- Transformation durchgeführt und zwar eine Schnelle Hough-Transformation. Dabei wird jedem Konturpunkt mit den Koordinaten x,y eine Gerade zugeordnet, auf der dieser Punkt liegt und die den Steigungswinkel ϕ hat. Der Winkel ϕ berechnet sich nach der Formel
In the next step 105 , a Hough transformation is carried out in order to determine the straight line candidates, namely a fast Hough transformation. Each contour point with the coordinates x, y is assigned a straight line on which this point lies and which has the pitch angle ϕ. The angle ϕ is calculated using the formula

ϕ = arc tan (∇y/∇x) (4)ϕ = arc tan (∇ y / ∇ x ) (4)

x und ∇y repräsentieren die Komponenten des Gradienten in x- bzw. y-Richtung in dem betreffenden Pixel. ϕ wird in einem Winkelbereich von -180° bis +180° ermittelt und zwar so, daß dieser Winkel zwischen -180° und -90° liegt, wenn die Komponenten ∇x und ∇y beide negativ sind, und zwischen 90° und 180°, wenn ∇x positiv und ∇y negativ ist. Der Abstand p der Geraden durch den Punkt x,y vom Koordinatenursprung errechnet sich dann nach der Beziehung
x and ∇ y represent the components of the gradient in the x and y directions in the respective pixel. ϕ is determined in an angular range from -180 ° to + 180 ° and in such a way that this angle is between -180 ° and -90 ° if the components ∇ x and ∇ y are both negative, and between 90 ° and 180 ° if ∇ x is positive and ∇ y is negative. The distance p of the straight line through the point x, y from the coordinate origin is then calculated according to the relationship

p = x cos ϕ + y sin ϕ (5~)
p = x cos ϕ + y sin ϕ (5 ~)

Dabei können sich auch negative Werte für ρ ergeben. Geraden, die aufweisen, aber entgegengesetzt gleiche Werte ρ aufweisen, sind kollinear und antiparallel.This can also result in negative values for ρ. Lines that exhibit but having opposite values ρ are collinear and anti-parallel.

Durch die schnelle Hough-Transformation wird für jeden in der x,y-Ebene liegenden Punkt der Inhalt einer durch die Werte ρ und ϕ definerten Zelle in einer ρ,ϕ-Matrix. um 1 erhöht. Eine typische ρ,ϕ-Matrix ist in Fig. 6 dargestellt. Wenn die Konturpunkt- Kandidaten auf einer Geraden liegen, müßte für jeden Punkt auf dieser Geraden der Inhalt der zugehörigen Zelle der ρ,ϕ-Matrix um den Wert 1 erhöht werden. Da in der Praxis der Wert ρ,ϕ nicht exakt ermittelt werden kann, verteilen sich die Einträge auf die zu dem korrekten Wert ρ,ϕ benachbarten Zellen. Jedes Cluster von Zellen mit einem erhöhten Eintrag im ρ,ϕ-Diagramm entspricht daher einem Geraden-Kandidaten. Demgemäß werden im Schritt 106 lokale Maxima in der ρ,ϕ-Matrix ermittelt, die jeweils einem Geraden-Kandidaten entsprechen.The fast Hough transformation makes the content of a cell defined by the values ρ and ϕ in a ρ, ϕ matrix for each point in the x, y plane. increased by 1. A typical ρ, ϕ matrix is shown in Fig. 6. If the contour point candidates lie on a straight line, the content of the associated cell of the ρ, ϕ matrix would have to be increased by the value 1 for each point on this straight line. Since the value ρ, ϕ cannot be determined exactly in practice, the entries are distributed among the cells adjacent to the correct value ρ, ϕ. Each cluster of cells with an increased entry in the ρ, ϕ diagram therefore corresponds to a straight line candidate. Accordingly, local maxima are determined in the ρ, ϕ matrix in step 106 , each of which corresponds to a straight line candidate.

In Fig. 36 sind die für das Eingangsbild nach Fig. 3a ermittelten Geraden-Kandidaten L1....L9 in einer x,y-Ebene dargestellt. Dazu können auch die Geraden gehören, die den äußeren Rand umrahmen. Wie zuvor erläutert ist jeder Geraden ein Winkel im Bereich von -180° und bis +180° zugeordnet. Zwei Geraden, denen Winkel ϕ zugeordnet sind, die sich um 180° unterscheiden, verlaufen antiparallel zueinander. Jedem Geraden-Kandidaten ist somit eine Richtung zugeordnet. Rechts (in Richtung der Geraden gesehen) von der Geraden befinden sich die Pixel mit einer geringeren Röntgenstrahlenintensität und links davon die Pixel, die bei der Röntgenaufnahme einer höheren Strahlenintensität ausgesetzt waren (dies gilt für die angegebenen eindimensionalen Kernel für die Berechnung der Gradienten-Komponenten ∇x und ∇y, bei denen die Bildwerte des linken bzw. oberen Pixels mit einem negativen Gewicht eingehen.).In Fig. 36, as determined for the input image of FIG. 3a straight line candidates L1 .... L9 are shown in an x, y plane. This can also include the straight lines that frame the outer edge. As previously explained, each straight line is assigned an angle in the range of -180 ° and up to + 180 °. Two straight lines, to which angles ϕ are assigned that differ by 180 °, run antiparallel to each other. A direction is thus assigned to each straight line candidate. To the right (in the direction of the straight line) of the straight line are the pixels with a lower X-ray intensity and to the left are the pixels that were exposed to a higher X-ray intensity (this applies to the specified one-dimensional kernel for calculating the gradient components ∇ x and ∇ y , in which the image values of the left and top pixels come in with a negative weight.).

Im nächsten Schritt 107 werden zunächst die Schnittpunkte V1......Vn aller Geraden- Kandidaten berechnet. Zumindest einige dieser Schnittpunkte sind Eckpunkte des durch die Blendenkontur definierten Polygons. In Fig. 4a sind einige dieser Schnittpunkte bzw. möglichen Eckpunkte mit V1...V9 bezeichnet. Außerdem ist die zuvor erläuterte Richtung der Geraden durch Pfeile angedeutet. Eine Sequenz solcher Eckpunkte wird als Pfad bezeichnet. Wenn bei einem Pfad der erste und der letzte Eckpunkt zusammenfallen, wird der Pfad als geschlossen (cyclic) bezeichnet.In the next step 107 , the intersection points V 1 ...... V n of all straight line candidates are first calculated. At least some of these intersections are corner points of the polygon defined by the aperture contour. In Fig. 4a some of these intersection points or possible corner points are designated V1 ... V9. In addition, the previously explained direction of the straight line is indicated by arrows. A sequence of such corner points is called a path. If the first and the last corner point of a path coincide, the path is called closed (cyclic).

Die Erfindung geht davon aus, daß die Blendenkontur ein Polygon (also ebenfalls ein geschlossener Pfad) ist, das aus Geraden-Kandidaten oder einzelnen Stücken davon zusammengesetzt ist. Die Erfindung basiert auf det Annahme, daß die Kontraste entlang der Blendenkontur maximal sind. Es besteht somit die Aufgabe, aus der Vielzahl der möglichen geschlossenen Pfade denjenigen geschlossenen Pfad zu finden, entlang dessen sich der größtmögliche Kontrast ergibt.The invention assumes that the aperture contour is a polygon (also a closed path) is that of straight line candidates or individual pieces thereof is composed. The invention is based on the assumption that the contrasts are along the aperture contour are maximum. It is therefore the task from the multitude of possible closed paths to find the closed path along which the greatest possible contrast results.

Eine erste Möglichkeit zur Bestimmung des Konrastverlaufs entlang eines geschlossenen Pfades besteht in der Berechnung des Umlaufintegrales Utot nach der Beziehung
A first possibility for determining the course of the contrast along a closed path is to calculate the orbital integral U tot according to the relationship

Utot = ∳(n ∇Ia) ds (6)U tot = ∳ (n ∇I a ) ds (6)

Dabei stellt n einen Vektor der Länge l dar, der jeweils senkrecht zu dem geschlossenen Pfad verläuft. Utot stellt somit das Umlaufintegral des (mit I gewichteten), auf die Normale zu dem geschlossenen Pfad projizierten Gradienten dar. Das Umlaufintegral Utot kann als Summe von Teilintegralen dargestellt werden, die gemäß der Beziehung
Here, n represents a vector of length l, which is perpendicular to the closed path. U tot thus represents the orbital integral of the gradient (weighted with I) projected onto the normal to the closed path. The orbital integral U tot can be represented as the sum of partial integrals that correspond to the relationship

Utot = Σui (7)
U tot = Σu i (7)

berechnet werden. Dabei ist ui gemäß der Gleichung
be calculated. Here u i is according to the equation

die Richtungsableitung des Gradienten ∇Ia entlang eines durch zwei aufeinanderfolgende, auf dem gleichen Geraden-Kandidaten Schnittpunkte (z. B. V1, V2) definierten Pfades.the directional derivative of the gradient ∇I a along a path defined by two successive intersection points (e.g. V 1 , V 2 ) on the same straight line candidate.

Zur Verringerung der Rechenzeit werden dabei nur solche geschlossenen Pfade untersucht, bei denen alle Stücke des geschlossenen Pfades im Gegenuhrzeigersinn irgendeinen Bereich des Eingangsbildes umschließen. Dieser Bereich beinhaltet Pixel mit einer höheren Röntgenstrahlenintensität als die Pixel außerhalb dieses Bereiches. Von den auf diese Weise immer noch möglichen geschlossenen Pfaden wird derjenige als Blendenkontur ausgewählt, entlang dessen die größten Kontraste akkumuliert werden können.To reduce the computing time, only such closed paths are examined where all pieces of the closed path counterclockwise any area enclose the input image. This area contains pixels with a higher one  X-ray intensity as the pixels outside of this range. Of that way still possible closed paths, the one is selected as the aperture contour, along which the greatest contrasts can be accumulated.

Um zu vermeiden, daß der Wert ui mehrfach für einen Pfad si berechnet wird, der Bestandteil mehrer geschlossener Pfade ist, werden im Schritte 108 die Werte ui gemäß Gleichung 8 einmal berechnet und in eine Nachbarschaftsmatrix (englisch: adjacency matrix) übernommen werden. Fig. 5 stellt eine solche Nachbarschaftsmatrix dar, in die sämtliche Eckpunkte V1, V2...V9 eingetragen werden müssen. Dabei erfolgt nur für auf der selben Geraden liegende Eckpunkte ein Eintrag. In der Zeile für V2 gibt es dabei einen Eintrag u21, der sich auf den von V2 nach V1 gerichteten Pfad bezieht. Ebenso gibt es einen Eintrag u23 für den von V2 nach V3 gerichteten Pfad.In order to avoid that the value u i is calculated several times for a path s i which is part of several closed paths, the values u i are calculated once in accordance with equation 8 in step 108 and are adopted in a neighborhood matrix (English: adjacency matrix) . Fig. 5 shows such a neighborhood matrix, in which all corner points V1, V2 ... V9 must be entered. An entry is only made for corner points on the same straight line. There is an entry u21 in the line for V2, which refers to the path directed from V2 to V1. There is also an entry u23 for the path directed from V2 to V3.

Es wäre auch möglich, für den Pfad von V2 nach V4 einen Eintrag vorzusehen (was in der Zeile von V2 und der Spalte von V4 durch ein Kreuz angedeutet ist), doch ist dies nicht notwendig. Hingegen gibt es keinen Eintrag für den Pfad von V2 nach V5, weil V2 und V5 nicht auf einer Geraden liegen. Außerdem gibt es keinen Eintrag von V2 zu den Punkten links bzw. unterhalb von V2, die auf der selben Gerade liegen wie V2, weil der Pfad von V2 aus nicht in diese Richtung zeigt (für die von diesen nicht näher bezeichneten Eckpunkten zu V2 führenden Pfade gibt es jedoch einen Eintrag in der Zeile für die betreffenden Punkte und in der Spalte für V2).It would also be possible to provide an entry for the path from V2 to V4 (which is shown in the Row of V2 and the column of V4 is indicated by a cross), but this is not necessary. On the other hand, there is no entry for the path from V2 to V5, because V2 and V5 is not on a straight line. There is also no entry from V2 to the Points to the left or below V2 that are on the same straight line as V2 because of the Path from V2 does not point in this direction (for those not specified by them However, there is an entry in the line for the key points to paths leading to V2 relevant points and in the column for V2).

Im Schritt 109 wird daher das Umlaufintegral gemäß Gleichung 7 aus den Einträgen für die Pfade berechnet, aus denen sich der geschlossene Pfad zusammensetzt. Dies wird für sämtliche möglichen Pfade wiederholt, die einen Bereich im Gegenuhrzeigersinn umschließen.In step 109 , the circulation integral is therefore calculated according to equation 7 from the entries for the paths from which the closed path is composed. This is repeated for all possible paths that enclose an area in a counterclockwise direction.

Im Block 110 wird dann derjenige geschlossene Pfad als Blendenkontur ausgewählt, für den Utot größer ist als für sämtliche anderen geschlossenen Pfade. Die so gefundene Blendenkontur ist in Fig. 46 dargestellt.In block 110 , that closed path is then selected as the aperture contour for which U tot is larger than for all other closed paths. The aperture contour found in this way is shown in FIG. 46.

Im Schritt 111 kann die auf diese Weise ermittelte Blendenkontur einem Plausibilitätstest unterzogen werden. Dabei wird der Medianwert der Bildwerte der Pixel in dem von der Blendenkontur umschlossenen Bereich gebildet. Dann wird die Nummer der Pixel gezählt, die außerhalb des von dem Pfad umschlossenen Bereiches liegen und deren Bildwert größer ist als der so berechnete Medianwert. Die Zahl dieser anscheinend zu hellen Pixel wird durch die Zahl der Pixel in dem von der Blendenkontur umschlossenen Bereich dividiert. Wenn die so ermittelte Anzahl der "Ausreißer" einen gewissen Schwellwert, z. B. 30% überschreitet, wird die in den Schritten 101 bis 110 gefundene Blendenkontur wieder verworfen. Theoretisch müßten alle durch die Blende abgedeckten Pixel einen Bildwert haben, der niedriger ist als der Medianwert in dem von der Blende freigelassenen Bereich. Infolge von Rauschen oder Artefakten des Bildwandlers kann es jedoch eine Anzahl von Ausreißern geben, die einen höheren Bildwert haben als der Medianwert. Wenn dieser Anteil aber zu groß wird, ist dies ein Indiz dafür, daß die gefundene Blendenkontur nicht richtig ermittelt worden ist. In diesem Fall wird die gefundene Blendenkontur durch den Rahmen ersetzt, der im Schritt 102 hinzugefügt ist.In step 111 , the aperture contour determined in this way can be subjected to a plausibility test. The median value of the image values of the pixels is formed in the area enclosed by the aperture contour. Then the number of pixels is counted which lie outside the area enclosed by the path and whose image value is greater than the median value calculated in this way. The number of these apparently too bright pixels is divided by the number of pixels in the area enclosed by the aperture contour. If the number of "outliers" determined in this way has a certain threshold value, e.g. B. exceeds 30%, the aperture contour found in steps 101 to 110 is rejected. In theory, all pixels covered by the aperture should have an image value that is lower than the median in the area left blank by the aperture. However, due to noise or artifacts from the imager, there may be a number of outliers that have a higher image value than the median. However, if this proportion becomes too large, this is an indication that the aperture contour found has not been correctly determined. In this case, the aperture contour found is replaced by the frame added in step 102 .

Der Plausibilitätstest kann aber auch entfallen, da das Verfahren sehr verläßlich arbeitet.However, the plausibility test can also be omitted because the process works very reliably.

Damit ist die Detektion der Blendenkontur beendet (Block 112).This ends the detection of the aperture contour (block 112 ).

Claims (8)

1. Verfahren zur automatischen Detektion von Blendenkonturen in einem Röntgenbild mit den Schritten:
  • a) Bestimmung von Konturpunkt-Kandidaten aus dem räumlichen Verlauf der den Pixeln des Röntgenbildes oder eines daraus abgeleiteten Eingangsbildes zugeordneten Bildwerten,
  • b) Bestimmung von Geraden-Kandidaten aus den Konturpunkt-Kandidaten derart, daß auf jedem Geraden-Kandidaten - oder unmittelbar daneben - sich eine Reihe von Konturpunkt-Kandidaten befindet
gekennzeichnet durch die weiteren Schritte
  • a) Bildung einer Anzahl von geschlossenen Pfaden als Blendenkontur-Kandidaten, die aus Stücken verschiedener Geraden-Kandidaten zusammengesetzt sind,
  • b) Auswahl eines geschlossenen Pfades - aus der Anzahl von geschlossenen Pfaden - als Blendenkontur in Abhängigkeit von den Kontrasten auf den geschlossenen geschlossenen Pfaden.
1. Method for the automatic detection of aperture contours in an X-ray image with the steps:
  • a) determination of contour point candidates from the spatial course of the image values assigned to the pixels of the x-ray image or an input image derived therefrom,
  • b) Determination of straight line candidates from the contour point candidates in such a way that a row of contour point candidates is located on each straight line candidate - or immediately next to it
characterized by the further steps
  • a) formation of a number of closed paths as aperture contour candidates, which are composed of pieces of different straight line candidates,
  • b) Selection of a closed path - from the number of closed paths - as an aperture contour depending on the contrasts on the closed closed paths.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Beschränkung der Auswahl auf solche geschlossenen Pfade, die je einen Bereich umschließen, innerhalb dessen die Bildwerte größer sind als außerhalb dieses Bereiches.2. The method according to claim 1, characterized by the limitation of the selection to such closed paths, each enclose an area within which the image values are larger than outside it Area. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswahlschritt die Summierung der Kontraste an den Rändern beiderseits eines von mehreren geschlossenen Pfades und die Bestimmung des geschlossenen Pfades als Blendenkontur umfaßt, entlang dessen die Summe maximal ist. 3. The method according to claim 1, characterized in that the selection step is the summation of the contrasts to the Borders on either side of one of several closed paths and the determination of the closed path as an aperture contour, along which the sum is maximum.   4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Summierung der Kontraste das Kurvenintegral (Utot) entlang des geschlossenen Pfades (s) über die Richtungsableitung des Gradienten (∇I) der Bildwerte (I) in Richtung des Pfades (s) nach der Beziehung
Utot = ∳(n ∇Ia) ds,
gebildet wird, wobei n einen zu dem geschlossenen Pfad (s) senkrechten Einheitsvektor darstellt und a ein Exponent ≧1 ist.
4. The method according to claim 3, characterized in that for summing the contrasts, the curve integral (U tot ) along the closed path (s) via the directional derivative of the gradient (∇I) of the image values (I) in the direction of the path (s) the relationship
U tot = ∳ (n ∇I a ) ds,
is formed, where n represents a unit vector perpendicular to the closed path (s) and a is an exponent ≧ 1.
5. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Auswahl derjenigen Punkte im Röntgenbild bzw. im Eingangsbild als Konturpunkt-Kandidaten, in denen die Bildwerte die größten Gradienten aufweisen.5. The method according to claim 1, characterized by the selection of those points in the X-ray image or in Input image as a contour point candidate in which the image values have the largest gradients exhibit. 6. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Ableitung der Geraden-Kandidaten aus den Konturpunkt- Kandidaten mittels einer Hough-Transformation.6. The method according to claim 1, characterized by the derivation of the straight line candidates from the contour point Candidates using a Hough transformation. 7. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Vorgabe eines Rahmens um das Eingangsbild, wobei die den Pixeln auf diesem Rahmen den Bildwerten in dem durch Blenden abgeschirmten Bereich entsprechen.7. The method according to claim 1, characterized by the specification of a frame around the input image, the den Pixels on this frame the image values in the area shielded by diaphragms correspond. 8. Röntgengerät zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit
  • - einem Röntgenstrahler zur Erzeugung von einen Untersuchungsbereich durchsetzenden Röntgenstrahlen,
  • - einer zwischen dem Röntgenstrahler und dem Untersuchungsbereich befindlichen Blendenanordnung
  • - einem Röntgen-Bildwandler zur Erfassung der Röntgenstrahlung hinter dem Untersuchungsbereich und zur Erzeugung eines entsprechenden Eingangsbildes
  • - und einer Bildverarbeitungseinheit zur Detektion der Konturen der Blendenanordnung im Eingangsbild,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bildverarbeitungseinheit zur Ausführung der folgenden Verarbeitungsschritte ausgebildet ist:
  • a) Bestimmung von Konturpunkt-Kandidaten aus dem räumlichen Verlauf der den Pixeln des Röntgenbildes oder eines daraus abgeleiteten Eingangsbildes zugeordneten Bildwerten,
  • b) Bestimmung von Geraden-Kandidaten aus den Konturpunkt-Kandidaten derart, daß auf jedem Geraden-Kandidaten - oder unmittelbar daneben - sich eine Reihe von Konturpunkt-Kandidaten befindet
  • c) Bildung einer Anzahl von geschlossenen Pfaden als Blendenkontur-Kandidaten, die aus Stücken verschiedener Geraden-Kandidaten zusammengesetzt sind,
  • d) Auswahl eines geschlossenen Pfades - aus der Anzahl von geschlossenen Pfaden - als Blendenkontur in Abhängigkeit von den Kontrasten beiderseits der geschlossenen Pfade.
8. X-ray device for performing the method according to claim 1 with
  • an x-ray emitter for generating x-rays passing through an examination area,
  • - A diaphragm arrangement located between the X-ray emitter and the examination area
  • - An X-ray image converter for recording the X-ray radiation behind the examination area and for generating a corresponding input image
  • an image processing unit for detecting the contours of the diaphragm arrangement in the input image,
characterized in that the image processing unit is designed to carry out the following processing steps:
  • a) determination of contour point candidates from the spatial course of the image values assigned to the pixels of the x-ray image or an input image derived therefrom,
  • b) Determination of straight line candidates from the contour point candidates in such a way that a row of contour point candidates is located on each straight line candidate - or immediately next to it
  • c) formation of a number of closed paths as aperture contour candidates, which are composed of pieces of different straight line candidates,
  • d) Selection of a closed path - from the number of closed paths - as an aperture contour depending on the contrasts on both sides of the closed paths.
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