DE19509192C1

DE19509192C1 - Röntgendiagnostikeinrichtung

Info

Publication number: DE19509192C1
Application number: DE19509192A
Authority: DE
Inventors: Joerg Dipl Ing Haendle; Heinz Dipl Ing Horbaschek
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1995-03-14
Filing date: 1995-03-14
Publication date: 1996-02-29
Anticipated expiration: 2015-03-15

Description

Die Erfindung betrifft eine Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer Röntgenbildverstärker-Fernsehkette, die einen Röntgen bildverstärker, eine Fernsehkamera zur Erzeugung hochauflö sender Videosignale von Progressiv-Bildern mit hoher Zeilen zahl, ein Bildsystem mit einem Normenwandler, einen Video rekorder und einen hochauflösenden Monitor aufweist. Derar tige Röntgendiagnostikeinrichtungen dienen zur Wiedergabe von Röntgenbildern hoher Auflösung auf dem Monitor und Speiche rung von Röntgenbildern mit niedriger Auflösung.

In einigen Kliniken sind derartige Röntgendiagnostikeinrich tungen installiert. Der Videorekorder, wie er beispielsweise in der US-A-5,054,045 beschrieben ist, kann nur Normbilder mit normaler Zeilenzahl (z. B. 625 Zeilen) in guter Bildqua lität aufzeichnen. Bei einer hohen Zeilenzahl, z. B. 1249 Zeilen, wäre eine Aufzeichnung allenfalls nur noch in sehr schlechter Bildqualität möglich. An dem Ausgang des Video rekorders ist deshalb ein Bildwiedergabegerät (Monitor) für Normbilder mit normaler Zeilenzahl angeschlossen. Außerdem ist an einer Bildverarbeitungsvorrichtung der bekannten Rönt gendiagnostikeinrichtung mindestens ein H-Bildwiedergabegerät für Bilder mit hoher Zeilenzahl angeschlossen.

Aus der US-A-5,022,063 ist eine Röntgendiagnostikeinrichtung bekannt, die in mehreren Moden betrieben werden kann. In einem ersten Durchleuchtungsmodus arbeitet die Fernsehkamera mit niedriger, d. h. mit normaler Auflösung. Der Ausgang der Fernsehkamera ist mit einem Schaltungszweig zur Verarbeitung und Wiedergabe von Normbildern mit normaler Zeilenzahl ver bunden. In mehreren Betriebsweisen zur Aufnahme von Röntgen bildern wird die Fernsehkamera mit höherer Bildwechselfre quenz oder Zeilenzahl betrieben. Der Ausgang der Fernseh kamera ist nun an eine entsprechende Schaltungsanordnung zur Verarbeitung und Wiedergabe von hochauflösenden Bildern ange schlossen. Durch diesen doppelten Aufwand - zwei Verarbei tungsschaltungen, zwei Analog/Digital- (A/D-Wandler), zwei Digital/Analog-Wandler (D/A-Wandler) und zwei Monitore pro Fernsehkanal und Betrachtungsraum - wird die röntgentechni sche Anlage jedoch teuer und kompliziert.

In der DE-A-44 15 770 ist eine Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer Bildverarbeitungsvorrichtung beschrieben, die einen N-Ausgang für Normbilder mit normaler Zeilenzahl und einen H- Ausgang für Bilder mit hoher Zeilenzahl aufweist. An den N- Ausgang ist ein Videorekorder und an den H-Ausgang ein H- Monitor zur Wiedergabe von Röntgenbildern mit hoher Zeilen zahl angeschlossen. Der Ausgang des Videorekorders ist über einen Up-Scan-Normenwandler mit dem H-Monitor verbindbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Röntgendiagno stikeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine hochauflösende Aufzeichnung und Wiedergabe gespeicherter Szenen mit einfachen Mitteln ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Bildsystem derart ausgebildet ist, daß es bei der Aufnahme dem Videorekorder bei hohen Bildfrequenzen Norm-Videosignale und bei niedrigen Bildfrequenzen hochauflösende, im Normen wandler verarbeitete Videosignale zu führt und daß bei der Wiedergabe der Normenwandler die Videosignale zur Wiedergabe auf dem hochauflösenden Monitor umsetzt. Dadurch wird er reicht, daß bei niedrigen Bildfrequenzen hochauflösende Rönt genbilder aufgezeichnet und wiedergegeben werden können, wäh rend bei hohen Bildfrequenzen Röntgenbilder mit normaler Auf lösung gespeichert werden.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Normenwandler des Bildsystems die hochauflösenden Progressiv-Bilder in zwei Halbbilder mit Zwischenzeilen hoher Zeilenzahl und nachfol gend die zwei Halbbilder mit Zwischenzeilen hoher Zeilenzahl in vier Halbbilder mit Zwischenzeilen niedriger Zeilenzahl umwandelt, wobei jedes zweite Vollbild unterdrückt wird.

Bei der Wiedergabe kann der Normenwandler erfindungsgemäß vier Halbbilder mit Zwischenzeilen niedriger Zeilenzahl in zwei Halbbilder mit Zwischenzeilen hoher Zeilenzahl umsetzen, wobei jedes Vollbild wiederholt wiedergegeben wird.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Videorekorder ein S-VHS-Videorekorder oder ein Digital-Videorekorder ist. Zur Einstellung der Bildfrequenz kann die Steuervorrichtung einen Wahlschalter für die Bildfrequenz aufweisen.

Erfindungsgemäß weist ein Verfahren zum Betrieb einer Rönt gendiagnostikeinrichtung folgende Schritte auf:

a) Umwandlung von hochauflösenden Videosignalen in Abhän gigkeit von der Bildfrequenz in Norm-Videosignale mit erniedrigter Bildfrequenz,
b) Speicherung der Norm-Videosignale und
c) Umsetzung der Norm-Videosignale zur Wiedergabe in hoch auflösende Videosignale.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch folgende Schritte aufweisen:

a) Umwandlung von hochauflösenden Progressiv-Bildern in zwei Halbbilder mit Zwischenzeilen hoher Zeilenzahl und
b) Umwandlung der zwei Halbbilder mit Zwischenzeilen hoher Zeilenzahl in vier Halbbilder mit Zwischenzeilen niedri ger Zeilenzahl, wobei jedes zweite Vollbild unterdrückt wird.

Bei der Wiedergabe kann das erfindungsgemäße Verfahren noch die Umwandlung von vier Halbbilder mit Zwischenzeilen nie driger Zeilenzahl in zwei Halbbilder mit Zwischenzeilen hoher Zeilenzahl aufweisen, wobei jedes Vollbild wiederholt wieder gegeben wird.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zei gen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Röntgen diagnostikeinrichtung und

Fig. 2 ein Funktionsbild zur Erläuterung der Erfindung.

In der Fig. 1 ist der elektrische Aufbau der erfindungsge mäßen Röntgendiagnostikeinrichtung dargestellt, die einen Hochspannungsgenerator 1 aufweist, der eine Röntgenröhre 2 speist, in derem Strahlengang 3 sich ein Patient 4 befindet. Ein im Strahlengang 3 nachfolgender Röntgenbildverstärker 5 ist über eine Optik 6 mit einer Fernsehaufnahmevorrichtung 7 gekoppelt, deren Ausgangssignal einem Bildsystem 8 zugeführt ist. An dem Bildsystem 8 sind ein Monitor 9 zur Wiedergabe des verarbeiteten Röntgenstrahlenbildes und ein Videorekorder 10 zur Speicherung von Durchleuchtungsszenen angeschlossen. Das Bildsystem 8 kann beispielsweise eine Subtraktionsvor richtung, Integrationsstufe, Bildspeicher und Wandler ent halten.

Die Fernsehaufnahmevorrichtung 7 kann beispielsweise einen CCD-Bildwandler 11 aufweisen, dessen Videosignal in einem Videoverstärker 12 verstärkt an den Ausgang der Fernsehauf nahmevorrichtung 7 geleitet wird, das anschließend von dem Monitor 9 umgewandelt als sichtbares Röntgenbild wiedergege ben werden kann.

Die Röntgendiagnostikeinrichtung weist eine Steuervorrichtung 13 auf, die mit dem Hochspannungsgenerator 1, der Fernsehauf nahmevorrichtung 7, der Bildsystem 8 und dem Monitor 9 ver bunden ist und sie mit Steuersignalen versorgt. Durch einen Wahlschalter 14 läßt sich, wie noch beschrieben wird, die Wiedergabevorrichtung bestehend aus Fernsehaufnahmevorrich tung 7, Bildsystem 8 und Monitor 9 von einem normalen Durch leuchtungsbetrieb bei niedriger Auflösung auf einen Betrieb mit geringer Bildrate bei hoher Auflösung umschalten.

In Fig. 2 ist ein Funktionsbild zur Erläuterung der Erfin dung dargestellt. In der oberen Reihe sind die von der Fern sehkamera 7 gelieferten Progressiv-Bilder mit einer Bildfre quenz von 25 Bildern pro Sekunde dargestellt, die eine Auf lösung von 1249 Zeilen bei progressiver Abtastung aufweisen, das heißt eine Abtastung ohne Zwischenzeilen. Diese Progres siv-Bilder 16 werden, wie durch Pfeile 17 dargestellt, in hochauflösende Bilder 18 bis 21 umgewandelt, die 1249 Zeilen aufweisen und nach dem Zwischenzeilenverfahren (interlaced) abgetastet werden. Dabei bildet das erste Progressiv-Bild 16 ein erstes Halbbild 18 und ein zweites Halbbild 19 und das zweite Progressiv-Bild ein erstes Halbbild 20 und ein zweites Halbbild 21. Diese Bilder können nun direkt auf dem hochauf lösenden Monitor 9 wiedergegeben werden.

Zur Abspeicherung in dem Videorekorder 10 jedoch werden in einem zweiten Schritt das Halbbild 18, wie durch Pfeile 22 dargestellt, in jeweils zwei Hälften eines Halbbildes umge wandelt, das mit 625 Zeilen im Interlaced-Betrieb abgetastet wird. Das zweite hochauflösende Halbbild 19 wird, wie durch Pfeile 23 dargestellt, in die beiden Halbbilder 26 und 27 mit normaler Auflösung umgesetzt. Die nächsten zwei Halbbilder 20 und 21 mit hoher Auflösung werden unterdrückt, so daß sich eine Bildfrequenz für Vollbilder von 12,5 Bildern pro Sekunde ergibt. Für die fortlaufenden Bilder wiederholt sich dieser Vorgang alternierend. Die derart erhaltenen Halbbilder 24 bis 27 können auf einem Monitor mit normaler Auflösung wiederge geben und mit dem Videorekorder 10, der ein S-VHS-Videorekor der oder Digitalrekorder sein kann, aufgezeichnet werden.

Bei der Wiedergabe der aufgezeichneten Bilder durch den Videorekorder 10 werden die halbierten Halbbilder 24 und 25 mit niedriger Auflösung, wie durch Pfeile 28 gekennzeichnet, durch den Normenwandler 15 des digitalen Bildsystems 8 in ein erstes Halbbild 30 mit hoher Auflösung zusammengefügt. Die halbierten Halbbilder 26 und 27 werden entsprechend, wie durch Pfeile 29 gekennzeichnet, in das Halbbild 31 hoher Auf lösung umgesetzt. Damit die Wiedergabe mit 25 Hz flackerfrei auf dem hochauflösenden Monitor 8 erfolgen kann, werden die Halbbilder 30 und 31, wie durch Klammer 32 und Pfeil 33 ge zeigt, als Halbbilder 34 und 35 wiederholt wiedergegeben. Nachfolgend wiederholt sich dieser Vorgang alternierend. So mit ergibt sich zwar eine Bildwiederholrate von 25 Bildern pro Sekunde, aber eine Bildrate von 12,5 Bildern pro Sekunde.

Bei bisherigen Röntgendiagnostikeinrichtungen war die S-VHS Aufzeichnung nur im normalzeiligen (N-) Modus möglich. Bei 12,5 Bildern pro Sekunde ist jedoch durch die erfindungs gemäße Ausbildung auch eine Aufzeichnung möglich, die eine kompatible Wiedergabe auf N-Monitoren erlaubt, jedoch bei Wiedergabe von S-VHS Szenen mit dem digitalen Bildsystem 8 auch eine Wiedergabe in echter hochauflösender Form ermög licht.

Bei dem erfindungsgemäßen Bildsystem werden bei der Aufnahme dem Videorekorder bei hohen Bildfrequenzen Norm-Videosignale und bei niedrigen Bildfrequenzen im Prinzip hochauflösende, durch den Normenwandler jedoch auf übliche Norm verarbeitete Videosignale zugeführt. Bei der Wiedergabe setzt der Normen wandler die Videosignale zur Wiedergabe auf dem hochauflösen den Monitor um.

Erfindungsgemäß werden im digitalen Bildsystem 8 die Wand lungsschritte durchgeführt, die anhand von Fig. 2 erläutert wurden. Mit dieser Technik ist bei 12,5 Bildern pro Sekunde eine hochauflösende Wiedergabe von S-VHS Szenen mit dem digi talen Bildsystem 8 möglich. Bei anderen Bildfrequenzen be wirkt das digitale Bildsystem 8 eine automatische Down-Scan- Umwandlung in die bisher bekannte Norm für S-VHS Aufzeich nung. Mit dieser neuen Bildtechnik ist aber auch bei 12,5 Bildern pro Sekunde eine normalzeilige Wiedergabe der S-VHS Szenen auf normalzeiligen N-Monitoren möglich.

Durch diese erfindungsgemäße Ausführung muß an den handels üblichen S-VHS-Videorekordern nichts verändert werden. Die Kompatibilität bleibt voll erhalten. Trotzdem ist eine qua litativ hochwertige Wiedergabe mit herkömmlichen S-VHS-Video rekordern bei 12,5 Bildern pro Sekunde möglich.

Claims

1. Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer Röntgenbildver stärker-Fernsehkette, die einen Röntgenbildverstärker (5), eine Fernsehkamera (7) zur Erzeugung hochauflösender Video signale von Progressiv-Bildern (16) mit hoher Zeilenzahl, ein Bildsystem (8) mit einem Normenwandler (15), einen Videore korder (10) und einen hochauflösenden Monitor (9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Bildsystem (8) derart ausgebildet ist, daß es bei der Auf nahme dem Videorekorder (10) bei hohen Bildfrequenzen Norm- Videosignale und bei niedrigen Bildfrequenzen hochauflösende, im Normenwandler (15) verarbeitete Videosignale zuführt und daß bei der Wiedergabe der Normenwandler (15) die Videosi gnale zur Wiedergabe auf dem hochauflösenden Monitor (9) um setzt.

2. Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß der Nor menwandler (15) des Bildsystems (8) die hochauflösenden Pro gressiv-Bilder (16) in zwei Halbbilder (18 bis 21) mit Zwi schenzeilen hoher Zeilenzahl und nachfolgend die zwei Halb bilder (18 bis 21) mit Zwischenzeilen hoher Zeilenzahl in vier Halbbilder (24 bis 27) mit Zwischenzeilen niedriger Zei lenzahl umwandelt, wobei jedes zweite Vollbild (20, 21) un terdrückt wird.

3. Röntgendiagnostikeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Normenwandler (15) bei der Wiedergabe vier Halbbilder (24 bis 27) mit Zwischenzeilen niedriger Zeilenzahl in zwei Halbbil der (30, 31) mit Zwischenzeilen hoher Zeilenzahl umsetzt, wo bei jedes Vollbild (30, 31) wiederholt wiedergegeben wird.

4. Röntgendiagnostikeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Videorekorder (10) ein S-VHS-Videorekorder ist.

5. Röntgendiagnostikeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Videorekorder (10) ein Digital-Videorekorder ist.

6. Röntgendiagnostikeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit einer Steuervorrichtung, dadurch ge kennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (13) einen Wahlschalter (14) für die Bildfrequenz aufweist.

7. Verfahren zum Betrieb einer Röntgendiagnostikeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeich net durch folgende Schritte:

a) Umwandlung von hochauflösenden Videosignalen in Abhän gigkeit von der Bildfrequenz in Norm-Videosignale mit er niedrigter Bildfrequenz,
b) Speicherung der Norm-Videosignale und
c) Umsetzung der Norm-Videosignale zur Wiedergabe in hoch auflösende Videosignale.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ge kennzeichnet durch folgende Schritte:

a) Umwandlung von hochauflösenden Progressiv-Bildern (16) in zwei Halbbilder (18 bis 21) mit Zwischenzeilen hoher Zeilenzahl und
b) Umwandlung der zwei Halbbilder (18 bis 21) mit Zwischen zeilen hoher Zeilenzahl in vier Halbbilder (24 bis 27) mit Zwischenzeilen niedriger Zeilenzahl, wobei jedes zweite Vollbild (20, 21) unterdrückt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ge kennzeichnet durch Umwandlung bei der Wiedergabe von vier Halbbilder (24 bis 27) mit Zwischenzeilen niedriger Zeilenzahl in zwei Halbbilder (30, 31) mit Zwi schenzeilen hoher Zeilenzahl, wobei jedes Vollbild (30, 31) wiederholt wiedergegeben wird.