DE69311199T2 - Methode und Vorrichtung zur Anzeige von Strahlungsbildern - Google Patents

Description

• 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.
• Auf dem Gebiet digitaler 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-A-5.340.661 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 Bilddarstellung, 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.
• In Krankenhäusern, die über verschiedene Radiologiesäle verfügen, ist es möglich, neben einem zentralen, in der Nähe eines Bilderfassungsgerätes verschafften Vorschaumonitor, in jedem Radiologiesaal einen Vorschaumonitor zu installieren.
• Sofort nach der Erfassung zeigt man das erfaßte Bild auf dem zentralen Monitor und gegebenenfalls auch auf den Monitoren, die lokal in den Radiologiesälen verschafft werden, so daß die Auswertung von dem Bediener, der in jedem Saal beschäftigt ist, gemacht werden kann. Die Auswertung kann sehr schnell nach der Bilderfassung erfolgen, so daß im Falle einer Fehlerfassung der Fehler sofort verbessert werden kann.
• Sequenziell 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, bei dem ein Strahlungsbild in einem lichtanregbaren Leuchtstoffschirm gespeichert ist und dieses Bild dadurch gelesen wird, daß man den Schirm mit anregender Strahlung abtastet, das bei Anregung abgegebene Licht erfaßt und das erfaßte Licht in ein digitales Signal umwandelt, ist diese Zeitdauer 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. Bei der Aktivierung der Warte-Funktion kann der Bediener den Prozeß des sukzessiven Erfassens von Bildern unterbrechen, damit er ein erfaßtes 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 Erfassungsgeräts.
• Da jedes erfaßte Bild an jeden Monitor weitergeschickt wird, kann es weiterhin geschehen, daß ein Bediener, der in einem Radiologiesaal beschäftigt ist und seine Auswertung auf dem lokal vorhandene Monitor macht, die in anderen Sälen aufgezeichneten Bilder anschauen muß. Da diese Bilder für ihn unwichtig sind, führt dies zu einem Zeitverlust und außerdem erfordert es vom Bediener eine erhöhte Aufmerksamkeit, um zwischen den angezeigten Bildern diese Bilder zu suchen, die in dem betreffenden Radiologiesaal aufgezeichnet worden sind.
• 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.
• Diese Methode wird im allgemeinen als "Bilderindex" bezeichnet und wurde ausführlich von Th. Wendler et al. in Pictorial Information Systems in Medicine, veröffentlicht in Nato ASI Series, Band F19 ausführlich beschrieben.
• In US-A 4.847.694 wird ein Bildarchivierungs- und Kommunikationssystem beschrieben, bei dem diagnostische Bilddaten von einem zentralen Bilddaten-Ausgabeteil an unterschiedliche Diagnoseabteilungen weitergeschickt werden.
• In US-A-4.996.714 werden Bilder auf Monitoren an unterschiedlichen Stellen angezeigt.
• Es ist ein Gegenstand der Erfindung, ein Anzeigesystem bereitzustellen, das eine fast sofortige Auswertung nach der Erfassung eines Strahlungsbildes ermöglicht und dem Bediener genügend Zeit läßt, um eine Auswertung aufgrund dieser Anzeige zu machen, ohne daß der Betrieb und der Durchsatz des Erfassungsgeräts verzögert werden.
• Es ist ein anderer Gegenstand dieser Erfindung, ein derartiges Anzeigesystem bereitzustellen, das einer Situation mit verschiedenen Radiologiesälen und einem zentralen Bilderfassungssystem angemessen ist.
• Es ist einweiterer Gegenstand der Erfindung, ein Anzeigesystem bereitzustellen, bei dem die Bildqualität des angezeigten Bildes so ist, daß das angezeigte Bild dem Endbild ausreichend gleicht, um eine Bildauswertung zu ermöglichen.
• Es ist noch ein weiterer Gegenstand der Erfindung, ein solches Anzeigesystem bereitzustellen, um zusammen mit einem Bilderfassungssystem angewandt zu werden, bei dem ein in einem lichtanregbaren Leuchtstoffschirm gespeichertes Strahlungsbild durch Abtasten des Schirmes mit anregender Strahlung, durch Erfassen des bei Anregung abgegebenen Lichts und durch Umwandeln des erfaßten Lichts in eine Digitalsignaldarstellung ausgelesen wird.
• Weitere Gegenstände ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung.
• Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Anzeigen von Strahlungsbildern bereit, wobei jedes Bild durch eine Digitalsignaldarstellung auf einer der Vielzahl von Anzeigeeinheiten dargestellt wird, wobei dieses Verfahren die folgenden Schritte enthält:
• - Verbinden jedes Digitalsignals mit einem Code, der eine der Vielzahl von Anzeigeeinheiten identifiziert,
• - Ableiten reduzierter Bildsignale, die reduzierte Bilder darstellen, von diesen Digitalsignalen,
• - Bilden zusammengesetzter, mosaikartige Bilder darstellender Signale mit Hilfe einer Anzahl von reduzierten Bildsignalen, die von Digitalsignalen mit einem identischen, zugeordneten Code stammen,
• - Anlegen jedes mosaikartigen, Signale darstellenden Bildes an eine identifizierte Anzeigeeinheit,
• - wenn ein neues reduziertes Signal abgeleitet wird, Ändern eines zusammengesetzten Signals, das aus Signalen mit dem gleichen, zugeordneten Code zusammengesetzt ist, mit Hilfe des besagten neuen, reduzierten Bildsignals, damit mindestes eins der reduzierten Bilder im angezeigten Bild durch das Bild ersetzt wird, das durch das neue reduzierte Signal dargestellt ist, und Anlegen des besagten geänderten Signals an die durch den besagten zugeordneten Code identifizierte Anzeigeenheit.
• In einer Ausführungsform wird das Strahlungsbild in einem lichtanregbaren Leuchtstoffschirm 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.
• Durch das Anwenden der Methode der vorliegenden Erfindung auf die Bilder, die auf den Anzeigeeinheiten z.B. auf Vorschaumonitoren angezeigt werden, verfügt der Bediener über mehr Zeit, um eine erste Auswertung auf dem aufgezeichneten Bild zu machen.
• Das Verfahren der vorliegenden Erfindung gestattet, daß nur die Bilder, die sich auf Belichtungen in einem bestimmten Radiologiesaal beziehen, an den in diesem Saal installierten Vorschaumonitor weitergeschickt werden, und daß, wenn ein mosaikartiges Bild auf dem lokalen Vorschaumonitor angezeigt wird, dieses mosaikartige Bild nur aus diesen Komponentenbildern zusammengesetzt ist.
• Die Auswahl der Bilder, die an einen spezifischen Saal geschickt werden müssen, erfolgt mit Hilfe eines Identifizierungscodes, der der elektrischen Signaldarstellung des Bildes zugeordnet ist.
• In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Strahlungsbild in einem lichtanregbaren Leuchtstoffschirm gespeichert und ist der Identifizierungscode in einen elektrisch löschbaren und neu programmierbaren Festwertspeicher (EEPROM) eingeschrieben, der zu Identifizierungszwecken auf einer Kassette, die den anregbaren Leuchtstoffschirm transportiert, bereitgestellt wird. Die Bereitstellung eines derartigen EEPROM-Chips auf einer Kassette ist in DE-A-37 31 204 ausführlich beschrieben worden.
• Daten in bezug auf den belichteten Gegenstand, wie der Name des Patienten, und auf die Belichtung, wie der Name des Radiologen und die Art der vorzunehmenden Untersuchung, werden in das EEPROM mit Hilfe einer Identifizierungskamera eingeschrieben. Zusätzlich zu diesen Identizierungsdaten kann ein Code, der den Vorschaumonitor identifiziert, an den das ausgelesene Bild weitergeschickt werden muß, ebenfalls auf dem EEPROM bereitgestellt werden.
• Diese Daten werden im Strahlungsbilder-Auslesegerät ausgelesen und begleiten das Bild darstellende digitale Signal durch den Bildverarbeitungs- und Bildaufzeichnungsschritt.
• In einer praktischen Situation wird eine Identifizierungsstation oft in jedem Radiologiesaal bereitgestellt. Diese Station ist durch einen Code identifiziert, so daß, wenn der Code der Identifizierungsstation mit dem Schirm während des Identifizierungsvorgehens verbunden wird (z. B. in das EEPROM auf der Kassette eingeschrieben wird), dieser Code automatisch den Radiologiesaal, in dem die Aufzeichnung erfolgte, und den in diesem Saal bereitgestellten Vorschaumonitor identifiziert. Auf diese Weise muß keine weitere Identizierung vorgenommen werden.
• Alternative Vorgehensweisen zur Identifizierung des Vorschaumonitoren, an den das ausgelesene Signal weitergeschickt werden muß, werden nachstehend aufgelistet, wobei diese Liste nicht exhaustiv ist. Diese Daten oder ein Teil davon können ebenfalls auf eine Identifizierungskarte wie eine magnetische Karte oder eine optisch lesbare Karte geschrieben werden, oder sie können in Form eines Barcodes bereitgestellt werden, oder sie können manuell, z. B. mit Hilfe einer Tastatureingabe, eingegeben werden.
• Die reduzierten, zur Zusammensetzung eines mosaikartigen Bildes verwendeten Bildsignale können von der Digitalsignaldarstellung abgeleitet werden, die durch das Auslesen eines lichtanregbaren Leuchtstoffschirms durch Unterabtastung erhalten ist, d.h. durch das Abtasten des digitalen Signals bei jeder n-ten Stelle in einer Zeile und jeder m-ten Stelle in einer Spalte der das Bild darstellenden Pixelwertenanordnung.
• Alternativ kann ein reduziertes Bildsignal durch Interpolation der Pixelwerte erzeugt werden.
• Aus der am 14.08.91 eingereichten und am 22.02.93 veröffentlichten europäischen Patentanmeldung EP-A 527 525 ist ein Kontrastverstärkungsverfahren bekannt, das folgende Schritte umfaßt:
• Empfangen eines digitalen, durch eine Anordnung von Pixelwerten dargestellten Originalbildes, Verarbeiten des besagten Originalbildes 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 Pixelwerte der besagten Detailbilder, damit sich mit Hilfe mindestens einer nichtlinearen, monoton ansteigenden, ungeraden Abbildungsfunktion mit einer Neigung, die bei ansteigenden Argumentwerten allmählich abnimmt, Pixelwerte 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.
• In einer besonderen Ausführungsform der in der obenerwähnten europäischen Patentanmeldung beschriebenen 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 Pixeln auf.
• So zum Beispiel kann die Darstellung mit Mehrfachauflösung nach der Zerlegung eine derartige pyramidenförmige Struktur aufweisen, daß die Auflösungshöhe 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 Tiefpaßfilters gefiltert, wie oben beschrieben, und mit einem Faktor 2 unterabgetastet, was durch Berechnen des entstehenden Annäherungsbildes g&sub1; niedriger Auflösung nur bei jeder zweiten Pixelstelle jeder zweiten Zeile implementiert wird.
• Ein Detailbild b&sub0; größter Höhe wird durch Interpolieren der Annäherung g&sub1; niedriger Auflösung bei Verdopplung der Zahl der Zeilen und Spalten und pixelweises 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 bi, 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 Pixel, der den Mittelwert des Originalbildes darstellt.
• Wenn diese Art von Bildzerlegung angewandt wird, ist es vorteilhaft, eins der Zwischenbilder niedriger Auflösung, die während der Zerlegung des Bildes in eine Menge Detailbilder und ein Restbild erzeugt werden, bei der Zusammensetzung des mosaikartigen Bildes als das reduzierte Bild zu verwenden.
• Gemäß dem in der oben erwähnten europäischen Anmeldung EP-A-0 527 525 beschriebenen Bildverarbeitungsverfahren werden die Pixelpunktwerte der besagten Detailbilder modifiziert, um Pixeltwerte 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 pixelweise zu dem Detailbild der gröbsten Auflösungshöhe 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 reduzierte Bild kann 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 beschriebenen Ausführungsformen sind vorteilhaft, weil die durch Anwendung des besagten Zerlegungs- oder Rekonstruktionsprozesses erhaltenen, reduzierten Bilder eine bessere Bildqualität als ein unterabgetastetes Bild aufweisen, dieses hohe Qualitätsbild auf schnelle Weise erzeugt wird und das Verfahren keine zusätzliche rechnerische Leistung erfordert, weil während der Bildverarbeitung die besagten Zwischenbilder schon vorhanden sind.
• Die Erfindung beschreibt weiterhin ein Gerät zum Anzeigen von Strahlungsbildern, wobei jedes Bild durch eine Digitalsignaldarstellung auf einer der Vielzahl von Anzeigeeinheiten dargestellt wird, wobei das Gerät folgendes enthält:
• - Mittel zur Bestimmung eines mit einem Bild verbundenen Identifizierungscodes, der eine der Vielzahl von Anzeigeeinheiten identifiziert,
• - Mittel zur Ableitung eines reduzierten Bildsignals von einem Digitalsignal,
• - eine Vielzahl von Anzeigeeinheiten, wobei jede Einheit durch einen Identifizierungscode identifiziert ist, und wobei jede Einheit Mittel zur Bildung eines zusammengesetzten Signals enthält, das ein mosaikartiges Bild mit Hilfe einer Anzahl besagter reduzierter Bildsignale, die dem gleichen Identifizierungscode zugeordnet wurden, darstellt, und wobei jede Einheit mit Steuermitteln versehen ist, damit bei der Ableitung eines neuen reduzierten Signals mit dem gleichen Identifizierungscode ein neues zusammengesetztes Signal gebildet wird, so daß zumindest eins der Komponentenbilder im mosaikartigen Bild durch das Bild, das durch das neue, reduzierte Signal dargestellt ist, ersetzt wird, und daß der besagten Anzeigeeinheit das besagte, neue, zusammengesetzte Signal zugeführt wird.
• In einer Anwendung, wobei das Strahlungsbild in einem lichtanregbaren Leuchtstoffschirm gespeichert wird, umfaßt das Mittel zur Bestimmung eines Identifizierungscodes Mittel zum Auslesen eines Codes von einer elektronischen Speichereinheit, die auf einer Kassette, die den lichtanregbaren Leuchstoffschirm transportiert, angebracht ist.
• In einer besonderen Ausführungsform umfassen die Steuermittel einen seriellen Speicher, der imstande ist, zumindest die N reduzierten Bildsignale zu speichern, und Mittel zur Erzeugung von Taktsignalen, die das Auslesen dieses seriellen Speichers an regelmäßigen Intervallen bzw. das Anlegen der reduzierten Signale an die besagten Mittel zur Erzeugung des zusammengesetzten Signals timen.
• Dieser serielle Speicher ist vorzugsweise ein FIFO-Speicher (First in - First out).
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 Leuchtstoffschirm gespeicherten Bildes,
• Fig. 2 ein den Datenfluß veranschaulichendes Blockschema,
• Fig. 3 ein einzelne Aspekte de rvorliegenden Erfindung veranschaulichendes Schema,
• Fig. 4 ein mosaikartiges Bild.
• Fig. 5 ein radiografisches System mit einer zentralen Bilderfassungseinheit und einer Vielzahl von Vorschaumonitoren.
• Figur 1 zeigt allgemein ein Gerät, bei dem das Verfahren der Erfindung angewendet werden kann.
• Ein Strahlungsbild eines Gegenstands wurde auf einem lichtanregbaren Leuchtstoffschirm (3) aufgezeichnet, indem besagter Schirm mit Röntgenstrahlen belichtet (2) wurde, die der (nicht gezeigte) Gegenstand durchgelassen hat. Der anregbare Leuchtstoffschirm wurde in einer, mit einem elektrisch löschbaren und neu programmierbaren Festwertspeicher (EEPROM) versehenen Kassette (3) befördert. 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 Leuchtstoffschirm gespeicherte Bild durch Abtasten des Leuchtstoffschirms 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 Leuchtstoffschirms in der Teilabtastrichtung durchgeführt. Die angeregte Emission wurde auf einen Fotovervielfacher gerichtet, um dort in eine elektrische Bilddarstellung umgewandelt zu werden. Zusätzlich wurde die in dem EEPROM gespeicherte Information gelesen.
• Der nachfolgende Datenfluß ist in Figur 2 veranschaulicht. Das Ausgangssignal des Fotovervielfachers wurde in eine logarithmische Größe 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 Zusammensetzung des die Mosaikart darstellenden Signals wird mit Bezugnahme auf Figur 3 erläutert.
• Die Zahl der in der vorliegenden Anwendung von dem Gerät ausgelesenen Pixel lag bei 2048 Pixeln 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 reduzierten Bildes abgeleitet. Die Zahl der Pixel wurde um einen Faktor 16 auf 512 x 512 Pixel reduziert.
• Das reduzierte Signal 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 jedes zweite Pixel 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 reduzierte Signal 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, dem Pufferspeicher des Vorschaumonitors zugeführt und dargestellt.
• Die Erklärung der Verfahrensweise für die Bildung des mosaikartigen Bildes wurde obenstehend für einen einzelnen Monitor gegeben. Wenn mehr als ein Monitor an eine einzelne Ausleseeinheit gekuppelt ist, wird der Code, der den Monitor identifiziert, auf dem die Anzeige eines bestimmten Bildes erwünscht ist, in das EEPROM eingeschrieben, das sich auf der Kassette befindet, in der der Bildspeicherleuchtstoff befördert wird, und im oben beschriebenen Auslesegerät ausgelesen.
• Das Gerät enthält wahlweise Schaltmittel, die je nach dem Auslese-Identifizierungscode gesteuert werden, damit die reduzierten Signale dem identifizierten Monitor und dem zugeordneten FIFO- Speicher bzw. den zugeordneten Zusammensetzungsschaltungen zugeführt werden. Ein mosaikartiges Bild wird dann mittels Signalen mit dem gleichen zugeordneten Code zusammengesetzt.
• Eine derartige Ausführungsform wird in Figur 5 gezeigt.
• 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 (11)

1. Ein Verfahren zum Anzeigen von Strahlungsbildern, wobei jedes Bild durch eine Digitalsignaldarstellung auf einer der Vielzahl von Anzeigeeinheiten dargestellt ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

- Verbinden jedes Digitalsignals mit einem Code, der eine der Vielzahl von Anzeigeeinheiten identifiziert,

- Ableiten reduzierter Bildsignale, die reduzierte Bilder darstellen, von diesen Digitalsignalen,

- Bilden zusammengesetzter, mosaikartige Bilder darstellender Signale mit Hilfe von einer Anzahl reduzierten Bildsignalen, die von Digitalsignalen mit einem identischen, zugeordneten Code stammen,

- Anlegen jedes mosaikartigen, Signale darstellenden Bildes an eine identifizierte Anzeigeeinheit,

- wenn ein neues reduziertes Signal abgeleitet wird, Ändern eines zusammengesetzten Signals, das aus Signalen mit dem gleichen, zugeordneten Code zusammengesetzt ist, mit Hilfe des besagten neuen, reduzierten Bildsignals, damit mindestes eins der reduzierten Bilder im angezeigten Bild durch das Bild ersetzt wird, das durch das neue reduzierte Signal dargestellt ist, und Anlegen des besagten geänderten Signals an die durch den besagten zugeordneten Code identifizierte Anzeigeenheit.

2. Ein Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Strahlungsbild in einem lichtanregbaren Leuchtstoffschirm gespeichert ist, und dadurch gekennzeichnet, daß dieser Schirm mit anregenden Strahlen abgetastet wird, und dadurch gekennzeichnet, daß das bei Anregung abgegebene Licht erfaßt und in eine Digitalsignaldarstellung dieses Bildes umgewandelt wird.

3. Ein Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß besagter Code von einer elektronischen Speichereinrichtung ausgelesen wird, die auf einer Kassette versehen ist, die den lichtanregbaren Leuchtstoffschirm transportiert.

4. Ein Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein reduziertes Signal durch Unterabtasten oder Interpolieren der Digitalsignaldarstellung erzeugt wird.

5. Ein Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das reduzierte Bild als eine Annäherung niedriger Auflösung erzeugt wird, die durch das Zerlegen eines Strahlungsbildes in eine pyramidenförmige Darstellung mit mehreren Auflösungen erhalten wird.

6. Ein Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß besagtes Strahlungsbild einer Zerlegung in eine pyramidenförmige Darstellung mit mehreren Auflösungen unterworfen worden ist, und dadurch gekennzeichnet, daß das reduzierte Bild ein Zwischenbild ist, das während der Rekonstruktionsbearbeitung auflösungsmäßig bis zu einer bestimmten Zwischenhöhe, die unter der Originalauflösung des Bildes liegt, erhalten ist.

7. Ein Gerät zum Anzeigen von Strahlungsbildern, wobei jedes Bild durch eine Digitalsignaldarstellung auf einer der Vielzahl von Anzeigeeinheiten dargestellt ist, wobei dieses Gerät folgendes enthält:

- Mittel zur Bestimmung eines mit einem Bild verbundenen Identifizierungscodes, der eine der Vielzahl von Anzeigeeinheiten identifiziert,

- Mittel zur Ableitung eines reduzierten Bildsignals von einem Digitalsignal,

- eine Vielzahl von Anzeigeeinheiten, wobei jede Einheit von einem Identifizierungscode identifiziert ist und wobei jede Einheit Mittel zur Bildung eines zusammengesetzten Signals enthält, das ein mosaikartiges Bild mit Hilfe einer Anzahl besagter reduzierter Bildsignale, die dem gleichen Identifizierungscode zugeordnet wurden, darstellt, und wobei jede Einheit mit Steuermitteln versehen ist, damit bei der Ableitung eines neuen reduzierten Signals mit dem gleichen Identifizierungscode ein neues zusammengesetztes Signal gebildet wird, so daß zumindest eins der Komponentenbilder im mosaikartigen Bild durch das Bild, das durch das neue, reduzierte Signal dargestellt ist, ersetzt wird, und daß der besagten Anzeigeeinheit das besagte, neue, zusammengesetzte Signal zugeführt wird.

8. Ein Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Bestimmung eines Identifizierungscodes Mittel zum Auslesen eines Codes von einer elektronischen Speichereinrichtung enthalten, die auf einer Kassette versehen ist, die einen lichtanregbaren Leuchtstoffschirm, in dem ein Strahlungsbild gespeichert ist, transportiert.

9. Ein Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltmittel für die Zufuhr von einem einzelnen Bildsignal oder einem zusammengesetzten Bildsignal zu dem (den) Vorschaumonitor(en) bereitgestellt werden.

10. Ein Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel einen seriellen Speicher, der imstande ist, zumindest die N reduzierten Bildsignale zu speichern, und Mittel zur Erzeugung von Taktsignalen enthalten, wobei diese Taktsignale das Auslesen dieses seriellen Speichers an regelmäßigen Intervallen bzw. das Anlegen der reduzierten Signale an die besagten Mittel zur Erzeugung des zusammengesetzten Signals timen.

11. Ein Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß diese serielle Speichereinrichtung ein FIFO-Speicher ist.