DE69301855T2

DE69301855T2 - Methode und Vorrichtung zur Anzeige von Strahlungsbildern

Info

Publication number: DE69301855T2
Application number: DE69301855T
Authority: DE
Inventors: Frans Dhaenens; Danny Janssens; Emile Schoeters; Pieter Vuylsteke
Original assignee: Agfa Gevaert NV
Current assignee: Agfa HealthCare NV
Priority date: 1992-04-21
Filing date: 1993-03-27
Publication date: 1996-10-02
Anticipated expiration: 2013-03-28
Also published as: DE69311199D1; US5616930A; DE69311199T2; JP3272100B2; DE69301855D1; JPH07287745A

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung liegt im Gebiet digitaler Radiografie. Im einzelnen bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren und ein Gerät zum Darstellen eines oder mehrerer radiologischer Bilder.

Allgemeiner Stand der Technik

Auf dem Gebiet digitäler Radiografie ist eine große Vielzahl von Bilderfassungsverfahren entwickelt worden, wie zum Beispiel rechnergestützte Tomografie, magnetische Kernresonanz, Ultraschall, Nachweis eines Strahlungsbildes mit Hilfe eines CCD-Sensors oder einer Videokamera, Abtasten radiografischer Filme usw.
Noch eine weitere Methode ist entwickelt worden, bei der ein Strahlungsbild, zum Beispiel von einem Gegenstand durchgelassene Röntgenstrahlen, in einem Schirm gespeichert wird, der einen lichtanregbaren Leuchtstoff enthält, wie zum Beispiel einen der Leuchtstoffe, die in der am 16.09.92 veröffentlichten europäischen Patentanmeldung EP-A-0 503 702 und in der US Ser. 07/842,603 (US-A-5,340,661, veröffentlicht am 23.08.94) beschrieben sind.
Die Methode zum Auslesen des gespeicherten Strahlungsbildes besteht darin, den Schirm mit anregender Strahlung, wie zum Beispiel Laserlicht mit der entsprechenden Wellenlänge, abzutasten, das bei Anregung abgegebene Licht zu erfassen und das abgegebene Licht zum Beispiel mit Hilfe eines Fotovervielfachers in eine elektrische Darstellung umzuwandeln. Diese Methode umfaßt weiterhin, besagte elektrische Signale zu digitalisieren und zu verarbeiten und sie an ein Aufzeichnungsgerät anzulegen, damit sie auf einer Hartkopie, zum Beispiel einem Film, aufgezeichnet werden. Diese Hartkopie kann für Diagnosezwecke auf einem Leuchtkasten betrachtet werden.
Nach dem Auslesen des in dem lichtanregbaren Leuchtschirm gespeicherten Bildes verfügt man über eine elektrische Buddarstellung, die zum Zweck der Darstellung des entsprechenden visuellen Bildes an einen Monitor angelegt werden kann.
Geräte zum Durchführen der oben beschriebenen Bilderfassungsverfahren werden gewöhnlich zusammen mit einem Vorschaumonitor verwendet, an den das Bildsignal angelegt wird, bevor es an eine Ausgabevorrichtung, d.h. ein Aufzeichnungsgerät oder einen Arbeitsplatz, geschickt wird.
Das Bild kann dann entweder auf der aufgezeichneten Hartkopie oder auf der Anzeigeeinheit des Arbeitsplatzes oder auf dem Vorschaumonitor ausgewertet werden.
Ehe das Bild an der Ausgabe des Hartkopieaufzeichnungsgeräts zur Verfügung steht, verstreicht jedoch aufgrund der Dauer des Aufzeichnungsverfahrens einschließlich der Filmentwicklung und gelegentlich aufgrund der Bildung einer Warteschlange von von dem Aufzeichnungsgerät zu reproduzierenden Bildsignalen, einige Zeit.
Auch wenn das Bild am Arbeitsplatz gezeigt und ausgewertet wird, muß eine gewisse Bearbeitungszeit berücksichtigt werden, bevor das sichtbare Bild zur Verfügung steht.
Auf der anderen Seite kann eine Kontrolle auf dem Vorschaumonitor fast sofort nach der Erfassung erfolgen und liefert somit eine frühe Rückmeldung an den Bediener, so daß Korrekturen vorgenommen werden können, falls die Erfassung fehlerhaft war.
Seguenziell erfaßte Bilder werden auf dem bzw. den Monitoren sequenziell gezeigt. Diese Betriebsart gestattet eine schnelle Auswertung, hat jedoch den Nachteil, daß die Zeitdauer, die dem Bediener für eine Auswertung zur Verfügung steht, von der Zeitdauer zwischen der Anzeige eines ersten Bildes und dem Augenblick, an dem Daten hinsichtlich eines nachfolgenden Bildes zur Verfügung stehen, abhängt. Bei einem System zum Beispiel, bei dem ein Bild aus einein lichtanregbaren Leuchtschirm abgelesen wird, ist diese in der Regel etwa eine Minute. So kann es geschehen, daß ein Bild schon von der Anzeige verschwunden ist und ein nachfolgendes Bild angezeigt wird, obwohl der Bediener noch nicht die Gelegenheit hatte, das vorige Bild auf der Anzeigeeinheit auszuwerten.
Dieses Problem wird teilweise dadurch gelöst, daß das Erfassungsgerät mit einem Dialogmodus ausgestattet wird, der zum Beispiel durch eine Warte-, Lösch- und Fortsetzen-Funktion implementiert wird. Wird die Warte- Funktion zum Beispiel in einem System, in dem Bilder in lichtanregbaren Leuchtschirmen gespeichert werden, aktiviert, so kann der Bediener den Prozeß des sukzessiven Auslesens einer Folge von Leuchtschirmen unterbrechen, damit er ein ausgelesenes Bild solange auf dem Vorschaumonitor untersuchen und auswerten kann, bis er die Lösch- oder Fortsetzen-Funktion aktiviert.
Wird die Fortsetzen-Funktion aktiviert, so wird das erfaßte Bildsignal an die Ausgabevorrichtung weitergeschickt, wohingegen bei Aktivierung der Lösch-Funktion das Bildsignal nicht länger festgehalten wird. Nach Aktivierung einer dieser Funktionen wird die Unterbrechung beendet und das Erfassungsgerät beginnt mit dem Erfassen eines nächsten Bildes.
Mit diesen Funktionen steht dem Bediener eine längere Zeitdauer für eine erste Auswertung auf dem Vorschaumonitor zur Verfügung. Allerdings verringert diese Vorgehungsweise den Durchsatz des Auslesegeräts.
Aus dem am 14. Mai 1991 erteilten US Patent US-A- 5,015,854 ist eine Anordnung eines Arbeitsplatzes (kein Vorschaumonitor) bekannt, der an ein signalerfassendes Gerät angeschlossen wird.
Diese Veröffentlichung beschäftigt sich insbesondere mit dem Wiederauffinden bestimmter Bilder aus der besagten großen Anzahl von in einem Speichergerät gespeicherten Bildern.
Das Wiederauffinden wird mit Hilfe von Übersichtsbildern durchgeführt.
Wenn ein gespeichertes Bild von dem Bediener des Arbeitsplatzes wieder aufgefunden werden soll, werden eine Anzahl von Übersichtsbildern auf der Anzeigevorrichtung gleichzeitig dargestellt, so daß der Bediener das ihn interessierende Bild aufgrund von auf dem Monitorschirm dargestellten detailarmen Bildinformationen auswählen kann. Aufgrund dieser Auswahl kann er die Darstellung des vollständigen unverkleinerten Bildes anfordern.
Dieses Verfahren wird im allgemeinen als "Bilderindex" bezeichnet und ist von Th. Wendler et al. in Pictorial Information Systems in Medicine [Bildinformationsysteme in der Medizin), veröffentlicht in Nato ASI Serie, Band F19, ausführlich beschrieben worden.
Das am 25. Juni 1991 erteilte US Patent US-A-5,027,110 bezieht sich auf ein Bildarchivierungsund -kommunikationssystem, das mit einer Anzahl von Anzeigegeräten ausgestattet ist, die alle Bilder einer Serie verwandter Bilder gleichzeitig darstellen können.
In der Regel übersteigt die Anzahl und die Auflösung der Bilder in einer Serie das Leistungsvermögen der Anzeigeeinheiten. Folglich kann nur eine kleine Zahl von Bildern auf den Anzeigeeinheiten gleichzeitig dargestellt werden.
Um damit fertigzuwerden, verkleinert die Anzeigeanordnung jedes Bild aus der Serie räumlich derart, daß alle auf den Anzeigeeinheiten gleichzeitig dargestellt werden können.
Aus der am 14.08.91 eingereichten und am 22.02.93 veröffentlichten europäischen Patentanmeldung EP-A-0 527525 ist ein Kontrastverstärkungsverfahren bekannt, das folgende Schritte umfaßt: Empfangen eines digitalen, durch eine Anordnung von Bildpunktwerten dargestellten Originalbilds, Verarbeiten des besagten Originalbilds und Aufzeichnung des verarbeiteten Bildes auf einem Aufzeichnungsmedium oder Sichtbarmachung dieses Bildes auf einem Anzeigemonitor, wobei besagte Verarbeitung folgende Schritte umfaßt:
a) Zerlegen des besagten Originalbilds in eine Folge von Detailbildern mit mehreren Auflösungshöhen und ein Restbild mit einer Auflösung, die unter dem Minimum der besagten mehreren Auflösungshöhen liegt,
b) Modifizieren der Bildpunktwerte der besagten Detail bilder, damit sich mit Hilfe mindestens einer nichtlinearen, monoton ansteigenden, ungeraden Abbildungsfunktion mit einer Neigung, die bei ansteigenden Argumentwerten allmählich abnimmt, Bildpunktwerte einer Menge modifizierter Detailbilder ergeben und
c) Berechnen des besagten verarbeiteten Bildes durch Anwendung eines Rekonstruktionsalgorithmus auf die modifizierten Detailbilder und das Restbild, wobei der Rekonstruktionsalgorithmus derart ist, daß bei seiner Anwendung auf die Detailbilder und das Restbild das besagte Originalbild bzw. eine weitgehende Annäherung daran erhalten wird.

Aufgaben der Erfindung

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Anzeigesystem bereitzustellen, das eine quasi sofortige Auswertung eines Bildes nach der Bilderfassung ermöglicht und dem Bediener dennoch angemessen Zeit läßt, auf der Basis dieser Anzeige eine Auswertung vorzunehmen, ohne den Betrieb und den Durchsatz des Erfassungsgeräts zu verzögern.
Eine weitere Aufgabe besteht in der Bereitstellung eines Anzeigesystems, bei dem die Bildqualität des dargestellten Bildes derart ist, daß das dargestellte Bild dem endgültigen Bild derart hinlänglich hnlich ist, daß eine Bildauswertung möglich ist.
Eine noch weitere Aufgabe besteht darin, ein derartiges Anzeigesystem bereitzustellen, das in Verbindung mit einem Bilderfassungssystem verwendet werden soll und bei dem ein Strahlungsbild, das in einem lichtanregbaren Leuchtschirm gespeichert wurde, durch Abtasten des besagten Schirms mit anregender Strahlung, durch Erfassen des bei Anregung abgegebenen Lichts und durch Umwandeln des erfaßten Lichts in eine Digitalsignaldarstellung ausgelesen wird.
Weitere Aufgaben ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.

Kurze Darstellung der Erfindung

Die Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden durch ein Verfahren zum Darstellen einer Anzahl von Strahlungsbildern auf einer Anzeigevorrichtung erreicht, wobei jedes Strahlungsbild durch eine Digitalsignaldarstellung dargestellt wird, durch Ableiten von Signalen verkleinerter Bilder aus den Digitalsignaldarstellungen besagter Strahlungsbilder, und durch Bilden eines zusammengesetzten, ein mosaikartiges Bild darstellenden Signals mit Hilfe besagter Signale verkleinerter Bilder und durch Anlegen besagten zusammengesetzten Signais an besagte Anzeigevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß
i) ein Signal für ein verkleinertes Bild erhalten wird durch
- Zerlegen einer Digitalsignaldarstellung eines Bildes in eine Folge von Detailbildern mit mehreren Auflösungshöhen und ein Restbild mit einer Auflösung, die unter dem Minimum der besagten mehreren Auflösungshöhen liegt,
- Modifizieren der Bildpunktwerte der besagten Detailbilder, damit sich mit Hilfe mindestens einer nichtlinearen, monoton ansteigenden, ungeraden Abbildungsfunktion mit einer Neigung, die bei ansteigenden Argumentwerten allmählich abnimmt, Bildpunktwerte einer Menge modifizierter Detailbilder ergeben und
- Berechnen eines verarbeiteten Bildes durch Anwendung eines Rekonstruktionsalgorithmus auf die modifizierten Detailbilder bis zu einer Zwischenhöhe besagter mehrerer Auflösungshöhen und auf das Restbild, wobei der Rekonstruktionsalgorithmus derart ist, daß bei seiner Anwendung auf die unmodifizierten Detailbilder und das Restbild das besagte Originalbild bzw. eine weitgehende Annäherung daran erhalten wird, und
ii) beim Ableiten eines neuen Signals des verkleinerten Bildes besagtes zusammengesetztes Signal mit Hilfe des besagten, neuen Signals des verkleinerten Bildes derart geändert wird, daß mindestens eines der Bilder des mosaikartigen Bildes durch ein Bild ersetzt wird, das durch besagtes, neues Signal des verkleinerten Bildes dargestellt ist.
Unter der Bezeichnung "mosaikartiges" Bild ist ein Bild zu verstehen, das aus einer zweidimensionalen Anordnung einzeln unterscheidbarer Bilder zusammengesetzt ist, die zusammengenommen den gesamten adressierbaren Bereich einer Anzeigevorrichtung abdecken. Derartige "mosaikartige Bilder" können mit dem bei Fernsehrundfunksendungen verwendeten mosaikartigen Bild verglichen werden, bei dem ein Bild dargestellt wird, das aus einer Anordnung kleinerer Bilder, die jeweils das auf einem bestimmten Kanal gesendete Programm zeigen, zusammengesetzt ist.
Die Zahl verkleinerter Bilder (die durch die oben definierten Signale des verkleinerten Bildes dargestellt werden), die zusammengenommen ein mosaikartiges Bild ergeben, hängt von der Zahl der adressierbaren Bildpunkte in der Anzeigevorrichtung und von der Zahl der Bildpunkte in jedem der verkleinerten Bilder ab.
In einer Ausführungsform wird das Strahlungsbild in einem lichtanregbaren Leuchtschirm gespeichert, und die Digitalsignaldarstellung des besagten Strahlungsbildes wird durch Abtasten des besagten Schirms mit anregender Strahlung, durch Erfassen des bei Anregung abgegebenen Lichts und durch Umwandeln des erfaßten Lichts in ein digitales Signal erhalten.
Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf ein derartiges Bilderfassungssystem erläutert. Es versteht sich, daß diese Erfindung nicht auf diese Art von Bilderfassungssystem begrenzt ist und daß Alternativen vorstellbar sind.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird das Originalbild in eine sogenannte pyramidenförmige Folge von Detailbildern zerlegt, d.h. nacheinander gebildete Detailbilder in der Menge von Detailbildern mit Mehrfachauflösung weisen eine reduzierte Anzahl von Bildpunkten auf.
So zum Beispiel kann die Darstellung mit Mehrfachauflösung nach der Zerlegung eine derartige pyramidenf örmige Struktur aufweisen, daß die Auflösungshöhen der Detailbilder sich um ein Faktor 2 unterscheiden und die Detailbilder bei jeder Auflösungshöhe durch Filtern des Originalbildes mit der Differenz zweier Tiefpaßfilter und durch Unterabtasten des entstehenden Bildes durch einen Faktor 2 berechnet werden.
Der verwendete Filter hat vorzugsweise eine zweidimensionale Gaußsche Verteilung.
Diese Vorgehensweise kann wie folgt implementiert werden. Das Originalbild wird mit Hilfe eines Tiefpaß filters gefiltert, wie oben beschrieben, und mit einem Faktor 2 unterabgetastet, was durch Berechnen des entstehenden Annäherungsbildes g¹ niedriger Auflösung nur bei jeder zweiten Bildpunktstelle jeder zweiten Zeile implementiert wird.
Ein Detailbild b&sub0; größter Höhe wird durch Interpolieren der Annäherung g&sub1; niedriger Aufl:sung bei Verdopplung der Zahl der Zeilen und Spalten und bildpunktweises Subtrahieren des interpolierten Bildes von dem Originalbild erhalten.
Die Interpolation wird durch einen Interpolator bewirkt, der bei jeder zweiten Spalte eine Spalte mit Null-Werten bzw. bei jeder zweiten Zeile eine Zeile mit Null-Werten einfügt und als nächstes das erweiterte Bild mit einem Tiefpaßfilter zusammenfaltet. Die Subtraktion wird von einem Addierer durchgeführt. Der gleiche Prozeß wird anstatt an dem Originalbild an der Annäherung g&sub1; niedriger Auflösung wiederholt, was zu einer Annäherung von noch niedrigerer Auflösung g&sub2; und einem Detailbild b&sub1; führt.
Eine Folge von Detailbildern b&sub1;, wobei i = 0..L-1 ist, und eine Restannäherung gL niedriger Auflösung werden durch L-maliges Iterieren des obigen Prozesses erhalten.
Das Detailbild b&sub0; mit der größten Auflösung hat die gleiche Größe wie das Originalbild. Das nächstgröbere Detailbild b&sub1; weist nur halb so viele Zeilen und Spalten auf wie das erste Detailbild b&sub0;. Die maximale räumliche Frequenz des entstehenden Detailbildes ist bei jedem Schritt der Iteration nur halb so groß wie die des vorausgehenden Detailbildes höherer Auflösung, und auch die Zahl der Spalten und Zeilen ist halbiert, in Übereinstimmung mit dem Nyquist-Kritenum. Nach der letzten Iteration bleibt ein Restbild gL übrig, das als eine sehr niedrig aufgelöste Annäherung des Originalbildes angesehen werden kann. Im Extremfall besteht es aus nur einem Bildpunkt, der den Mittelwert des Originalbildes darstellt.
Gemäß dem in der oben erwähnten europäischen Anmeldung EP-A-0 527 525 beschriebenen Bildverarbeitungsverfahren werden die Bildpunktwerte der besagten Detailbilder modifiziert, um Bildpunktwerte für eine Menge von modifizierten Detailbildern zu erhalten. Vorzugsweise wird die Modifikation gemäß mindestens einer nichtlinearen, monoton ansteigenden, ungeraden Abbildungsfunktion mit einer Neigung, die bei ansteigenden Argumentwerten allmählich abnimmt, durchgeführt.
Schließlich wird ein verarbeitetes Bild durch Anwenden eines Rekonstruktionsalgorithmus auf das Restbild und die modifizierten Detailbilder berechnet. Die oben erwähnte europäische Anmeldung EP-A 0 527 525 beschreibt derartige Rekonstruktionsalgorithmen.
In einer ersten Ausführungsform eines derartigen Rekonstruktionsalgorithmus wird das Restbild zuerst von dem Interpolator zu seiner doppelten Originalgröße interpoliert und das interpolierte Bild wird als nächstes mit einem Addierer bildpunktweise zu dem Detailbild der gröbsten Auflösungshche b'L-1 addiert. Das entstehende Bild wird interpoliert und zu dem nächst feineren Detailbild addiert. Wenn dieser Prozeß mit den unmodifizierten Detailbildern bL-1...b&sub0; L-mal iteriert wird, so entsteht ein Bild, das dem Originalbild gleicht. Wenn jedoch auf der anderen Seite die Detailbilder vor der Rekonstruktion modifiziert werden, so entsteht ein verarbeitetes Bild, zum Beispiel ein kontrastmäßig verstärktes Bild. Die Interpolatoren sind mit denen identisch, die in dem Zerlegungsteil verwendet werden.
Das für die Zusammensetzung des mosaikartigen Bildes verwendete verkleinerte Bild aus einem Bild bestehen, das während des Rekonstruktionsprozesses erzeugt wurde, wobei besagter Rekonstruktionsprozeß auflösungsmäßig bis zu einer bestimmten Zwischenhöhe beschränkt ist, die unter der Originalauflösung liegt.
Die oben beschriebene Ausführungsform ist vorteilhaft, da die verkleinerten Bilder einer Bildverarbeitung unterzogen worden sind und eine verbesserte Bildqualität aufweisen, was es einem Radiologen ermöglicht, ein verarbeitetes Bild niedriger Auflösung schon einer ersten Auswertung zu unterziehen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das das mosaikartige Bild darstellende Signal immer dann verändert, wenn ein Signal eines neuen, verkleinerten Bildes zur Verfügung steht, so daß mindestens eines der ver kleinerten Bilder in dem dargestellten mosaikartigen Bild durch das Bild ersetzt wird, das dem besagten Signal des neuen verkleinerten Bildes entspricht.
Die Stelle des Ersatzbildes in dem mosaikartigen Bild kann ausgewählt werden.
Vorzugsweise wird im mosaikartigen Bild der Teil desjenigen verkleinerten Bildes, das für die Zusammensetzung des mosaikartigen Bildes zuerst zur Verfügung stand, durch das neue Bild ersetzt, da ersteres auf dem Schirm am längsten sichtbar war. Allerdings ist dies bei der vorliegenden Erfindung nicht wesentlich, es ist lediglich eine Frage der Wahl bei der Ausführung und alternative Ausführungsformen können auch implementiert werden.
Auch für die Teilbilder in dem mosaikartigen Bild, die nicht überschrieben werden, sind alternative Ausführungsformen möglich.
Das Verfahren kann so implementiert werden, daß, wenn ein neues verkleinertes Bild zur verfügung steht, dasjenige verkleinerte Bild überschrieben wird, das von dern Signal des zuerst verfügbaren verkleinerten Bildes dargestellt wurde, und daß die anderen Teilbilder ihre Stellungen unverändert beibehalten.
Alternativ dazu kann das neue verkleinerte Bild an den Ort desjenigen verkleinerten Bildes kommen, das durch das Signal des früheren verkleinerten Bildes dargestellt wurde. Das dem Signal des verkleinerten Teilbilds entsprechende Bild, das zuerst verfügbar war, kann dann fallengelassen werden, und die anderen Bilder können in einer vorbestimmten Reihenfolge verschoben werden, um die in dem Mosaikbild dazwischen entstehenden Stellen abzudecken.
Ein Gerät, mit dem die vorliegende Erfindung ausgeführt werden kann, umfaßt
- Mittel zum Ableiten eines Signals des verkleinerten Bildes von besagtem Digitalsignal,
- Mittel zum Bilden eines ein mosaikartiges Bild darstellenden zusammengesetzten Signals mit Hilfe einer Anzahl besagter Signale des verkleinerter Bildes,
- eine Anzeigevorrichtung, an die besagtes zusammengesetztes Signal angelegt wird,
- Steuermittel, die dafür sorgen, daß bei Ableitung eines Signals des neuen verkleinerten Bildes ein neues zusammengesetztes Signal gebildet wird, so daß mindestens eines der Teilbilder in dem mosaikartigen Bild durch das Bild ersetzt wird, das von dem Signal des neuen verkleinerten dargestellt wird, und daß das besagte neue zusammengesetzte Signal der besagten Anzeigevorrichtung zugeführt wird.
Besagte Steuermittel können folgendes umfassen: einen seriellen Speicher, der mindestens besagte N Signale des verkleinerte Bildes speichern kann, Taktsignalerzeugungsmittel zum zeitlichen Steuern des Auslesens des besagten seriellen Speichers in regelmäßigen Abständen und zum zeitlichen Steuern des Anlegens der ausgelesenen Signale in besagte Mittel zum Bilden des zusammengesetzten Signals.
In einer besonderen Ausführungsform ist besagtes Strahlungsbild in einem lichtanregbaren Leuchtschirm gespeichert, und eine Digitalsignaldarstellung des besagten Bildes wird durch ein Bilderfassungsgerät erhalten, das folgendes umfaßt:
- Mittel zum Abtasten eines lichtanregbaren Schirms, bei dem ein Strahlungsbild mit anregender Strahlung gespeichert wird,
- Mittel zum Erfassen des bei Anregung abgegebenen Lichts, und
- Mittel zum Umwandeln des besagten erfaßten Lichts in ein Digitalsignal.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen kann das Anzeigegerät zusätzlich mit Mitteln zum Auswählen einer Anzeige eines einzelnen, nicht verkleinerten Bildes oder einer Anzeige eines mosaikartigen Bildes versehen sein.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Einzelne Aspekte der vorliegenden Erfindung wie auch bevorzugte Ausführungsformen davon werden mit Hilfe der entsprechenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 allgemein ein System zum Auslesen eines in einem lichtanregbaren Leuchtschirm gespeicherten Bildes,
Fig. 2 ein den Datenfluß veranschaulichendes Blockschema,
Fig. 3 ein einzelne Aspekte der vorliegenden Erfindung veranschaulichendes Schema,
Fig. 4 ein mosaikartiges Bild.
Figur 1 zeigt allgemein ein Gerät, bei dem das Verfahren der Erfindung angewendet werden kann.
Ein Strahlungsbild eines Gegenstands wurde auf einem lichtanregbaren Leuchtschirm (3) aufgezeichnet, indem besagter Schirm mit Röntgenstrahlen belichtet (2) wurde, die der (nicht gezeigte) Gegenstand durchgelassen hat. Der anregbare Leuchtschirm wurde in einer, mit einem elektrisch löschbaren und neu programmierbaren Festwertspeicher (EEPROM) versehenen Kassette (3) transportiert. In einer Identifizierungsstation 4 wurden verschiedene Arten von Daten, zum Beispiel Patientenidentifizierungsdaten (Namen, Geburtsdatum) und Daten, die sich auf die Aufnahme und/oder auf die Signalverarbeitung beziehen, in das EEPROM eingeschrieben.
In einem Auslesegerät 1 für Strahlungsbilder wurde das in dem lichtanregbaren Leuchtschirm gespeicherte Bild durch Abtasten des Leuchtschirms mit von einem Laser abgegebenen anregenden Strahlen ausgelesen. Die anregenden Strahlen wurden mit Hilfe von galvanometrischer Ablenkung in die Hauptabtastrichtung abgelenkt. Das Teilabtasten wurde durch Transportieren des Leuchtschirms in der Teilabtastrichtung durchgeführt. Die angeregte Emission wurde auf einen Fotovervielfacher gerichtet, um dort in eine elektrische Bilddarstellung umgewandelt zu werden. Zuätzlich wurde die in dem EEPROM gespeicherte Information gelesen.
Der nachfolgende Datenfluß ist in Figur 2 veranschaulicht. Das Ausgangssignal des Fotovervielfachers wurde in eine logarithmische Gruße log E umgewandelt (wobei E der Belichtungswert ist), und als nächstes wurde das Signal quantisiert. Dieses quantisierte Bildsignal, das als Rohbildsignal bezeichnet wird, wurde zu dem Bildverarbeitungsmodul des Auslesegeräts (Figur 1, Nummer 7) geschickt, wo es in einem internen Pufferspeicher gespeichert wurde.
Das Bild wurde von dem Bildprozessor zum Vorschaumonitor (Figur 1, Nummer 5) geschickt.
Es wurde ohne jegliche Modifikationen auch vom Bildprozessor zu einem Bildarbeitsplatz geschickt, wo es auf einer Festplatte vorübergehend gespeichert wurde. Durch diese Datensicherung wurde sichergestellt, daß das Signal niemals verlorenging, selbst dann nicht, wenn irgendeines der Bauteile des Geräts ausfallen würde, und daß das Signal für jegliche Art späterer Verarbeitung wiedergewonnen werden könnte, zum Beispiel zur Verarbeitung mit unterschiedlichen Parametereinstellungen. Dieses Merkmal könnte verwendet werden, wenn das Ergebnis der direkten Verarbeitung aufgrund schlechter Belichtungsbedingungen oder einer unzulänglichen Auswahl der Verarbeitungsparameter unbefriedigend ausfallen würde.
Der Spielraum des Rohbildes ist normalerweise zu groß, um auf Film kopiert oder auf einem Monitor dargestellt zu werden. Aus diesem Grund wurde der Spielraum auf den diagnostisch wichtigen Bereich beschränkt (Umquantisierung). Es ergab sich ein 10-Bit-Bild, das ein der log-Belichtung proportionales Bild darstellt, wobei die Graustufen unterhalb und oberhalb des diagnostisch wichtigen Bereichs auf Null bzw. 1023 abgeschnitten wurden.
Das Signal wurde dann einer Schaltung zum Bilden eines zusammengesetzten Signals zugeführt, das ein mosaikartiges Bild darstellt, und das Ausgangssignal dieser Schaltung wurde zur Anzeige weiterhin an den Bildspeicher des Vorschaumonitors angelegt.
Es war auch möglich, ein einzelnes, nicht zusammengesetztes Bild darzustellen.
Die Zusammenstellung des die Mosaikart darstellenden Signals wird mit Bezugnahme auf Figur 3 erläutert.
Die Zahl der in der vorliegenden Anwendung von dern Gerät ausgelesenen Bildpunkte lag bei 2048 Bildpunkten pro Zeile mal 2048 Zeilen pro Bild, wobei die Zahl der abgetasteten Zeilen eine Funktion des Schirmformats ist, in dem das Bild gespeichert wurde.
Aus dem Bildsignal wurde durch Unterabtasten ein Signal des verkleinerten Bildes abgeleitet. Die Zahl der Bildpunkte wurde um einen Faktor 16 auf 512 x 512 Bildpunkte reduziert.
Das Signal des verkleinerten Bildes wurde dann in einen 4 Speicherplätze umfassenden FIFO-Speicher eingeschrieben.
Die oben beschriebene Vorgehensweise wurde dann, gesteuert von entsprechenden (in der Figur nicht angedeuteten) Steuer- und Taktsignalen, für nachfolgend ausgelesene Bildsignale wiederholt, so daß der FIFO vollständig gefüllt war.
Als nächstes wurde der FIFO ausgelesen, und die ausgelesenen Signale wurden einer Unterabtastschaltung zugeführt, in der jeder zweite Bildpunkt zurückgehalten wurde. Mit den entstehenden Signalen wurde aus 4 einzeln erkennbaren Bildern, wie in Figur 4 gezeigt, ein mosaikartiges Bild zusammengesetzt, wobei die 4 Bilder den unterabgetasteten Signalen entsprechen und zusammen die Gesamtzahl adressierbarer Elemente im Monitor belegen.
Beim Auslesen eines neuen Bildes wurde das entsprechende Signal des verkleinerten Bildes in den ersten Platz des FIFO eingeschrieben, und die Daten an den anderen Plätzen wurden verschoben, wobei das zuerst eingelesene Signal fallengelassen wurde. Dann wurde ein neues Signal, das ein neues mosaikartiges Bild darstellt, zusammengesetzt, dein Bildspeicher des Vorschaumonitors zugeführt und dargestellt.
Nach der Darstellung der Bilder auf dem bzw. den Vorschaumonitoren folgte das Abbilden der Signalwerte (in diesem Fall log-Belichtung) Werte in entsprechende Dichtheitswerte in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen Gradationsabbildungskurve, und das Bildsignal wurde an ein Laser-Aufzeichnungsgerät zum Aufzeichnen einer Hartkopie weitergeleitet.
Gelegentlich kann diesem Abbilden eine zusätzliche Signalverarbeitung, wie zum Beispiel eine kontrastverstärkende Verarbeitung, vorausgehen.

Claims

1. Verfahren zum Darstellen einer Anzahl von Strahlungsbildern auf einer Anzeigevorrichtung, wobei jedes Strahlungsbild durch eine Digitalsignaldarstellung dargestellt wird, durch Ableiten von Signalen verkleinerter Bilder aus den Digitalsignaldarstellungen besagter Strahlungsbilder, und durch Bilden eines zusammengesetzten, ein mosaikartiges Bild darstellenden Signals mit Hilfe besagter Signale verkleinerter Bilder und durch Anlegen besagten zusammengesetzten Signals an besagte Anzeigevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß

i) ein Signal für ein verkleinertes Bild erhalten wird durch

- Zerlegen einer Digitalsignaldarstellung eines Bildes in eine Folge von Detailbildern mit mehreren Auflösungshöhen und ein Restbild mit einer Auflösung, die unter dem Minimum der besagten mehreren Auflösungshöhen liegt,

- Modifizieren der Bildpunktwerte der besagten Detailbilder, damit sich mit Hilfe mindestens einer nichtlinearen, monoton ansteigenden, ungeraden Abbildungsfunktion mit einer Neigung, die bei ansteigenden Argumentwerten allmählich abnimmt, Bildpunktwerte einer Menge modifizierter Detailbilder ergeben und

- Berechnen eines verarbeiteten Bildes durch Anwendung eines Rekonstruktionsalgorithmus auf die modifizierten Detailbilder bis zu einer Zwischenhöhe besagter mehrerer Auflösungshöhen und auf das Restbild, wobei der Rekonstruktionsalgorithmus derart ist, daß bei seiner Anwendung auf die unmodifizierten Detailbilder und das Restbild das besagte Originalbild bzw. eine weitgehende Annäherung daran erhalten wird, und

ii) beim Ableiten eines neuen Signals des verkleinerten Bildes besagtes zusammengesetztes Signal mit Hilfe des besagten, neuen Signals des verkleinerten Bildes derart geändert wird, daß mindestens eines der Bilder des mosaikartigen Bildes durch ein Bild ersetzt wird, das durch besagtes, neues Signal des verkleinerten Bildes dargestellt ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei aufeinanderfolgende Auflösungshöhen der besagten mehreren Auflösungshöhen sich um einen Faktor gleich 2 unterscheiden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei aufeinanderfolgende Auflösungshöhen der besagten mehreren Auflösungshöhen sich um einen Faktor gleich 2 unterscheiden und Detailbilder bei jeder Auflösungshöhe durch Filtern eines Bildes mit mindestens einem Tiefpaßfilter und durch Unterabtastung des entstehenden Bildes um einen Faktor 2 berechnet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Filtern mit Hilfe mindestens eines Filters mit einer Gaußschen Verteilung durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in dem mosaikartigen Bild das Bild, das am längsten dargestellt worden ist, durch ein neues Bild ersetzt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei besagte Digitalsignaldarstellung eines Strahlungsbildes durch Abtasten eines lichtanregbaren Leuchtschirms, in dem ein Strahlungsbild durch anregende Bestrahlung gespeichert worden ist, durch Erfassen des bei Anregung abgegebenen Lichts und durch Umwandeln des besagten Lichts in eine Digitalsignaldarstellung erhalten wird.