DE19847219A1

DE19847219A1 - Röntgendiagnostikeinrichtung mit Bildverstärker und CCD-Kamera und einer Schaltung zur Regelung der Dosisleistung der Röntgenröhre und der Verstärkung des Videoverstärkers sowie einem Verfahren hierzu

Info

Publication number: DE19847219A1
Application number: DE19847219A
Authority: DE
Inventors: Juergen Ziehm
Original assignee: Individual
Current assignee: Ziehm Imaging GmbH
Priority date: 1998-10-13
Filing date: 1998-10-13
Publication date: 1999-05-06
Anticipated expiration: 2018-10-14
Also published as: DE19847219C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Röntgendiagnostikeinrichtung mit Bildverstärker und CCD-Kamera und einer Schaltung zur Regelung der Dosisleistung der Röntgenröhre und der Verstärkung des Videoverstärkers sowie ein Verfahren hierzu.

Aus der Patentliteratur sind eine Reihe von Schaltungen bekannt, die zur Regelung der Dosisleistung der Röntgenröhre und der Verstärkung des Videoverstärkers verwendet werden.

Die Patentschrift US 5,617,462 betrifft eine automatische Belichtungssteuerungsschaltung für eine Röntgendiagnostikeinrichtung, bei der in einem ausgewählten Bildausschnitt die Spitzenintensitäten und die mittlere Signalhöhe des Videosignals ermittelt werden und in einem Mikroprozessorsystem mit den in Tabellen hinterlegten Belichtungsdaten von idealen Bildern verglichen werden. Der Mikroprozessor wirkt auf eine Steuerung der Röntgenstrahlenquelle und regelt die Hochspannung und den Röhrenstrom derart, daß das Videosignal im Bildausschnitt hinsichtlich der Spitzenwerte und des mittleren Signalpegels den Daten des idealen Bildes möglichst nahekommt.

Die Patentschrift US 5,664,000 betrifft eine Belichtungssteuerschaltung, bei der mittels eines Kantenfilters ein Bildausschnitt ermittelt wird, in dem das Bild nicht überbelichtet ist, wobei die Betriebsparameter der Röntgenstrahlenquelle derart geregelt werden, daß die Bildqualität im Meßfeld optimiert wird.

Die Patentschrift DE 34 41 166 C2 beschreibt eine medizinische diagnostische Video- Abbildungseinrichtung mit einer Videoeinrichtung und einem Analog-Digital-Wandler und einer Rechenvorrichtung zum Verarbeiten der digitalen Bilddaten für die Verbesserung der Bildqualität.

Die Patentschrift DE 26 10 845 C3 beschreibt ein Röntgengerät mit einem Detektor, der mehrere Meßfelder aufweist, wobei die Meßwerte der einzelnen Meßfelder in einer Rechenschaltung zu einem Ausgangssignal verarbeitet werden, das ein Maß für den Kontrastumfang bildet.

Die Patentschrift DE 44 20 833 C2 beschreibt eine Röntgen-Fernsehanlage mit einem CCD- Festkörper-Bildsensor und einer elektronischen Schaltung zur Erfassung der Abweichungen des Bildsignales von einem vorgegebenen Wert.

Die Patentschrift DE 195 16 832 C1 beschreibt ein Bildsystem für eine Röntgendiagnostikeinrichtung, wobei das Video-Bildsignal mittels Korrekturschaltungen verändert wird.

Die Patentschrift DE 195 36 489 C1 betrifft eine Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer Belichtungssteuerung für einen CCD-Bildwandler.

Die Offenlegungsschrift DE 37 32 634 A1 betrifft eine Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer Verarbeitungsschaltung für das Videosignal, wobei die Verarbeitungsschaltung eine Bewertungsschaltung aufweist, die unterschiedlichen individuelle Bewertungsfaktoren zuweist, wobei in einer Auswerteschaltung die Meßsignale der bewerteten Bildbereiche zu einem Istwertsignal zusammengefaßt werden.

Die Offenlegungsschrift DE 42 05 522 A1 betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Bildqualität von Röntgenaufnahmen, die mit einem CCD-Festkörper-Bildwandler gewonnen wurden.

Die Offenlegungsschrift DE 43 28 462 A1 betrifft ein Verfahren zur Strahlenabbildung, wobei die Hochspannung des Röntgengenerators derart durch eine Steuerschaltung gesteuert wird, daß der Grauskalenpegel des Röntgenbildes korrigiert wird.

Die Offenlegungsschrift DE 42 35 010 A1 betrifft eine Röntgendiagnostikanlage mit Bildverstärker-Fernsehkette, bei der eine Einrichtung vorgesehen ist, mittels derer die automatisch ermittelten Parameter der Röntgenstrahlenquelle zur Verbesserung der Bildqualität manuell verändert werden.

Die Offenlegungsschrift DE 43 33 174 A1 betrifft ein Röntgendiagnostikgerät mit einer Signalverarbeitungsvorrichtung für ein Videosignal, in der das Videosignal derart verändert wird, daß über den gesamten Bildbereich gleichbleibende mittlere Helligkeit erreicht wird.

Die Offenlegungsschrift DE 44 00 900 A1 betrifft ein Verfahren zur Bildverarbeitung, bei der durch Überlagerung von phasenverschobenen Videosignalen der Detailkontrast von Röntgenbildern erhöht wird.

Die Offenlegungsschrift DE 44 15 990 A1 betrifft ein Verfahren zur Bildbearbeitung, wobei den Eingangsbildwerten Hoch- oder Tiefpass-Bildwerte überlagert werden, wodurch es dem Betrachter ermöglicht wird, Kontrast und Dichte des sichtbaren Bildes nach seinen Wünschen und unabhängig voneinander vorzugeben.

Die Offenlegungsschrift DE 44 09 790 A1 betrifft ein Verfahren zur Dynamikkompression von vielstufigen Grauwertbildern, insbesondere Röntgenbildern, wobei die unterhalb einer Signalschwelle liegenden Bildwerte invertiert werden.

Die Offenlegungsschrift DE 195 08 690 A1 betrifft eine Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer analogen Vorverarbeitungsstufe für das Videosignal mit einer veränderlichen Kennlinie mit zwei Segmenten, wobei das dem dunkleren Bildbereich zugeordnete Segment einer größeren Verstärkung entspricht.

Die Offenlegungsschrift DE 195 07 762 A1 betrifft eine Röntgendiagnostikeinrichtung mit Fernsehkamera und einem in seiner Verstärkung einstellbaren Videoverstärker, wobei an einer Steuerschaltung unterschiedliche Dosisstufen wählbar sind und zu den gewählten Dosisstufen entsprechende Verstärkungsstufen des Videoverstärkers ausgewählt werden.

Die Offenlegungsschrift DE 196 25 881 A1 betrifft eine Röntgendiagnostikeinrichtung mit einem automatischen Schwärzungsgrad-Korrekturverfahren.

Aufgabe der Erfindung ist eine Röntgendiagnostikeinrichtung mit Bildverstärker und CCD-Kamera und einer kostengünstig realisierbaren Schaltung zur Regelung der Dosisleistung der Röntgenröhre und der Verstärkung des Videoverstärkers zu schaffen, die es ermöglicht, Bildbereiche mit vollständiger beziehungsweise minimaler Röntgenstrahlenabsorption für die Regelung auszublenden und die ferner eine manuelle Beeinflussung der Steuergrößen für die Regelungen zuläßt.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Schaltung gelöst, bei der in einem Bildverarbeitungsrechner mit zwei Echtzeithistogrammern die Signalhöhenverteilungen des Videosignales nach der CCD-Kamera und nach dem Videoverstärker in Echtzeit ermittelt werden, wobei aus den Histogrammen ortsunabhängige Meßfelder im Raum der Schwärzungsverteilung ermittelt werden und aus den Signalhöhen der Videosignale in diesen Meßfeldern die Sollwerte für die Dosisleistungsregelung der Röntgenröhre und der Verstärkungsregelung des Videoverstärkers nach einem vorgegebenen Rechenverfahren ermittelt werden. Die beiden Regelkreise für die Dosisleistungsregelung und die Verstärkungsregelung sind dabei hintereinandergeschaltet und wirken nacheinander auf das Videosignal.

Die Erfindung wird anhand der Abbildungen näher erläutert. In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Röntgendiagnostikeinrichtung mit Bildwandler und CCD-Kamera und der erfindungsgemäßen elektronischen Schaltung schematisch dargestellt. Das von einer Röntgenröhre (40) emittierte und durch eine Blende (41) abgeblendete Röntgenstrahlenbündel (43) trifft nach Durchstrahlung eines Untersuchungsobjektes (10) das Strahleneintrittsfenster (51) eines Bildwandlers (50), an dessen Ausgangsfenster (53) ein Bild im sichtbaren Wellenlängenbereich erzeugt wird. Eine CCD-Kamera (52) nimmt dieses Bild auf, wobei der Ausgang ein Videosignal ist. Das Videosignal wird einem Bildverarbeitungsrechner (60) zugeführt. Am Eingang des Bildverarbeitungsrechners (60) wird das Videosignal von der CCD-Kamera (52) in zwei identische Signale verzweigt, von denen das eine auf einen Analog-/Digital-Wandler (64) und das andere auf einen Verstärkungsregler (61) geleitet wird. Das in dem Analog-Digital-Wandler (64) in Echtzeit digitalisierte Videosignal wird über einen digitalen Filter (100) auf einen Echtzeithistogrammer (65) geleitet, der eine Signalhöhenverteilung für jedes Videobild ermittelt. Die Signalhöhenverteilung entspricht bis auf übertragungssystembedingte Korrekturfunktionen der Schwärzungsverteilung n(S) im Ausgangsfenster (53) des Bildwandlers. Das im Verstärkungsregler (61) verstärkte Videosignal wird über einen zweiten Analog-/Digital-Wandler (62) und einen zweiten digitalen Filter (101) einem zweiten Echtzeithistogrammer (63) zugeführt, der ebenso wie der Echtzeithistogrammer (65) eine Signalhöhenverteilung für jedes Videobild ermittelt, wobei der Unterschied der Histogramme darin besteht, daß das Histogramm des Echtzeithistogrammers (63) auf dem verstärkten und mit übertragungssystembedingten Korrekturfunktionen korrigierten Videosignal beruht. Die Histogramme der Echtzeithistogrammer (63, 64) werden in der zentralen Recheneinheit (66) mit Zuordnungstabellen verglichen. Als Ergebnis dieser Vergleiche, die vorzugsweise auf einem sogenannten "Fuzzy-Verfahren" beruhen, werden dem Verstärkungsregler (61) und dem Dosisleistungsregler (68) die Sollwerte für die Regelung übergeben. Es ist für die Erfindung unerheblich, ob dem Verstärkungsregler (61) und dem Dosisleistungsregler (68) die Sollwerte für die Regelung in digitaler Form als Datenprotokoll oder in analoger Form als Spannungs- oder Strompegel zugeleitet werden. Im Fall der Übergabe von analogen Signalen kann es erforderlich sein, jeweils einen Digital- Analog-Wandler zwischen der zentralen Recheneinheit (66) und den Verstärkungsregler (61) beziehungsweise den Dosisleistungsregler (68) vorzusehen. Es ist ferner vorgesehen, daß der Analog-Digitalkonverter (62), der digitale Filter (101) und der Echtzeithistogrammer (63) in einem elektronischen Baustein und/oder der Analog-/Digital-Wandler (64), der digitale Filter (100) und der Echtzeithistogrammer (65) in einem Baustein vereinigt sind. Auch ist vorgesehen, Echtzeithistogrammer (63, 65) zu verwenden, die von der zentralen Recheneinheit derart gesteuert werden, daß sie jeweils nur die Histogramme innerhalb der zwischen Weißrand (70) und Schwarzrand (71) liegenden Grauwerte bestimmen und als Ausgangssignal ein zeitlich veränderliches Spannungssignal für jedes Videobild generieren, bei dem der zeitliche Verlauf der Spannung dem Verlauf des Histogrammes n(S) entspricht. Die Signale werden in diesem Fall von einem Analogrechner ausgewertet. Insbesondere ist es dadurch möglich, durch Messung der Signallängen mittels eines Zeit-/Pulshöhen-Konverters den Minimalwert und den Maximalwert der Schwärzung im Histogramm innerhalb der durch den Weißrand (70) und den Schwarzrand (71) vorgegebenen Grenzen zu ermitteln.

Alle Funktionen des Bildverarbeitungsrechners (60) werden von einer schnellen zentralen Recheneinheit (66) kontrolliert und gesteuert. Insbesondere werden alle Funktionen der digitalen Filter (100, 101) und der Echtzeithistogrammer (63, 65) von der zentralen Recheneinheit (66) kontrolliert und gesteuert und die in den Echtzeithistogrammem (63, 65) ermittelten Histogrammen in Echtzeit, d. h. innerhalb der Bildaufbauzeit eines Videobildes, mit den gespeicherten Zuordnungstabellen verglichen und die Steuergrößen für den Verstärkungsregler (61) und den Dosisleistungsregler (68) nach einem in der zentralen Recheneinheit (66) abgelegten Programm berechnet und an die Regler (61, 68) geleitet. Die Steuergrößen für den Dosisleistungsregler sind die Beschleunigungsspannung und der Röhrenstrom der Röntgenröhre (40), die Steuergröße für den Verstärkungsregler ist der Verstärkungsfaktor und in der Regel auch der Offset des Videosignales. Die zentrale Recheneinheit (66) steuert ferner den elektronischen Bildspeicher (67), in dem das korrigierte und ausgeregelte Videobild bei Bedarf gespeichert werden kann. Das jeweils aktuelle Videobild bei eingeschalteter Röntgenstrahlung beziehungsweise das letzte aktuelle Videobild aus dem Bildspeicher (67) wird bei abgeschalteter Röntgenstrahlung auf dem Monitor (90) dargestellt. Die zentrale Recheneinheit (66) weist mehrere Steuereingänge auf, von denen drei in der Fig. 1 schematisch dargestellt sind. Ein Bedientableau (80) mit einem Cursor (81) dient zur Eingabe von Patientendaten und erlaubt die Steuerung des Bildverarbeitungsrechners (60) mittels eines Cursors (81), der mit entsprechenden Bildschirmmasken auf dem Monitor (90) zusammenwirkt. Ein berührungsempfindlicher Touch-Screen-Monitor (82) erlaubt die Beeinflussung des Bildverarbeitungsrechners (60) durch Berühren bestimmter Bereiche der Bildschirmmaske mit der Fingerspitze. Darüber hinaus ist ein Mikrofon (83) als Eingabemodul vorgesehen, wobei in der zentralen Recheneinheit (66) in diesem Falle eine Speicherkennungssoftware für die Umsetzung der analogen akustischen Signale in digitale Steuersignale für die zentrale Recheneinheit (66) sorgt. Es ist für die Erfindung unerheblich, ob die Signale leitungsgebunden an den Bildverarbeitungsrechner übertragen werden oder ob hierfür eine drahtlose Übertragung mittels Ultraschall, Funk oder Infrarotstrahlung verwendet wird. Auch ist es für die Erfindung unerheblich, ob die nicht-zeitkritischen Eingangssignale der Bedienelemente (80, 81, 82, 83) in einem gegenüber der zentralen Recheneinheit (66) um Größenordnungen langsameren Rechner für die zentrale Recheneinheit (66) aufbereitet werden. In der zentralen Recheneinheit (66) ist ein in der Fig. 1 nicht dargestellter Speicher vorgesehen, in dem insbesondere die sogenannten Organtabellen, d. h. die Startwerte für die Sollwerte des Dosisleistungsreglers (68) abgespeichert sind. Ferner ist in diesem Speicher das Programm zur Auswertung der Echtzeithistogramme (63, 65) abgelegt. Die Organtabellen enthalten die Startwerte für die Beschleunigungsspannung und den Röhrenstrom der Röntgenröhre (40), mit denen die erste Röntgenaufnahme durchgeführt wird. Der Dosisleistungsregelkreis (52, 64, 100, 65, 68) regelt dann die Parameter der Röntgenröhre (40) derart, daß ein ausreichender Kontrast und eine ausreichende mittlere Schwärzung im Videobild vorliegt. Manuell vorgenommene Eingriffe in den Regelkreis, beispielsweise das Verschieben des Weißrandes (70) oder/und des Schwarzrandes (71) werden in einem flüchtigen Speicher als neue Startwerte für den Dosisleistungsregler (68) abgelegt. Es ist vorgesehen, diese individuell von einem Operateur für eine bestimmte Operations- oder Untersuchungssituation ermittelten Werte in der zentralen Recheneinheit (66) als personen- und situationsspezifische Organtabelle wiederabrufbar abzuspeichern. Die zentrale Recheneinheit (66) steuert ferner die Blende (41) und erhält eine Rückmeldung über die tatsächliche Blendenstellung. Die Bildpunkte des Röntgenbildes am Ausgangsfenster (53) des Bildwandlers (50), die innerhalb des Blendenschattens liegen, werden von der zentralen Recheneinheit (66) ermittelt und in dem digitalen Filter (100) ausgetastet. Das Synchronisationssignal für eine derartige Austastung erhält die zentrale Recheneinheit (66) von der CCD-Kamera (52) oder von dem Verstärkungsregler (61). Ferner regelt die zentrale Recheneinheit (66) den Verstärkungsfaktor der CCD-Kamera (52). Es ist vorgesehen, daß die digitalen Filter (100, 101) neben der Austastung von Bildpunkten im Blendenschatten auch Faltungen des digitalisierten Videobildes zulassen. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Regelung der Dosisleistung und der Verstärkung des Videosignales wird anhand eines in der Fig. 2 schematisch dargestellten Histogrammes näher erläutert. Das Histogramm soll stellvertretend für die Histogramme beschrieben werden, die in den Echtzeithistogrammern (63, 65) erzeugt werden. Wie oben ausgeführt, stimmen die Histogramme im Dosisleistungsregelkreis und im Verstärkungsregelkreis bis auf eine übertragungssystembedingte Korrekturfunktion miteinander überein. Das Histogram in stellt die Häufigkeit des Vorkommens einer Signalhöhe des digitalisierten Videosignales dar. Es geht durch eine übertragungssystembedingte Korrekturfunktion in die Verteilung der Grauwerte beziehungsweise der Schwärzung "S" der einzelnen Bildpunkte (Pixel) des Bildes am Ausgangsfenster (53) des Bildwandlers über. Dieses Bild am Ausgangsfenster (53) des Bildwandlers (50) wird nachstehend als "Röntgenbild" bezeichnet. In der nachstehenden Beschreibung wird das Histogramm als Verteilung n(S) der Schwärzung "S" des Röntgenbildes betrachtet. Auf der Abszisse ist die Schwärzung "S in einer Skala von 0 (weiß) bis 1 (schwarz) aufgetragen; die Ordinate gibt die Häufigkeit n(S) des Vorkommens einer Schwärzung S im Röntgenbild an. Bereiche des Histogrammes in der Nähe des Wertes der Schwärzung S=0 entsprechen Bildbereichen (einzelnen, nicht-zusammenhängenden Pixeln oder zusammenhängenden Bildbereichen) des Röntgenbildes, die von der Strahlung völlig durchstrahlt wurden, beispielsweise Bereiche, in denen außer Luft kein Material im Röntgenstrahlenbündel (43) zu liegen kommt. Bereiche des Histogrammes in der Nähe des Wertes der Schwärzung S=1 entsprechen Bildbereichen des Röntgenbildes, in denen die Röntgenstrahlung vollständig beziehungsweise nahezu vollständig absorbiert wurde, beispielsweise Bereiche, in denen Blenden oder Metallteile im Röntgenstrahlenbündel (43) zu liegen kommen. Es ist ohne weiteres einsehbar, daß die Bildbereiche des Röntgenbildes, dessen Bildpunkte im Histogramm in der Nähe der Werte der Schwärzung S=0 oder S=1 liegen, in der Praxis keinerlei Information für die Diagnostik enthalten. Zwar sind Fälle denkbar, bei denen die Verteilung der Schwarz- und Weißbereiche eines Röntgenbildes zur Auswertung eines Bildes erforderlich sind. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn der Untersuchungsgegenstand aus einem Strich- oder Kreuzgitter aus einem einige Millimeter dicken Bleiblech besteht, das lediglich Ortsbereiche aufweist, in denen die Röntgenstrahlung quasi vollständig beziehungsweise nur minimal geschwächt wird. Das Röntgenbild eines derartigen Strich- oder Kreuzgitters wurde im wesentlichen nur Schwarz und Weißwerte, jedoch keine Grauwerte aufweisen. In der chirurgischen Praxis kommen solche Fälle jedoch nicht vor und der Informationsgehalt eines Röntgenbildes liegt in der Regel in den Strukturen des Graubereiches. Es ist daher vorgesehen, diejenigen Bereiche des Histogrammes für die Berechnung der Steuergrößen für den Dosisleistungsregler (68) und den Verstärkungsregler (61) auszublenden, die Schwärzungen im Bereich von S=0 und S=1 aufweisen. Die Ausblendung von Bereichen des Histogrammes mit bestimmten Schwärzungswerten bedeutet in der Praxis, daß für jedes Histogramm der Echtzeithistogrammer (63, 65) ein ortsunabhängiges Meßfeld im Raum der Schwärzungsverteilung des Röntgenbildes selektiert wird. Die Ränder dieses ortsunabhängigen Meßfeldes im Histogramm werden durch einen Weißrand (70) und einen Schwarzrand (71) festgelegt. Die Werte S für den Weißrand (70) und den Schwarzrand (71) sind im Speicher der zentralen Recheneinheit (66) hinterlegt und können mittels der Bedienelemente (80, 81, 82, 83) auch manuell beeinflußt werden. Innerhalb des ortsunabhängigen Meßfeldes, das durch den Weißrand (70) und den Schwarzrand (71) begrenzt ist, werden in bekannter Weise die Sollwerte für den Dosisleistungsregler und den Verstärkungsregler ermittelt. Es ist vorgesehen, daß im Histogramm variable oder festgelegte Grauwertfenster ausgewertet und für die Regelung verwendet werden. In Fig. 2 sind beispielhaft zwei Grauwertfenster dargestellt, wobei das untere Grauwertfenster (72) im unteren Bereich der Schwärzungsskala und das obere Grauwertfenster (73) im oberen Bereich der Schwärzungsskala liegen.

Es ist für die Erfindung unerheblich, ob, oder wenn ja, wieviele Grauwertfenster zur Berechnung der Sollwerte für die Regler (61, 68) herangezogen werden.

Die Auswertung eines ortsunabhängigen Meßfeldes im Histogramm erfolgt nach den bekannten Verfahren der Mittelwertbildung, der Minimum- und Maximumbestimmung und der Kontrastermittlung. Für die Ermittlung des Mittelwertes S_m der Schwärzung im ortsunabhängigen Meßfeld, das im Histogramm durch den Weißrand (70) und den Schwarzrand (71) begrenzt ist wird beispielsweise die Formel

S_m = ΣS.n(S)/Σn(S)

zugrundegelegt, wobei die Summe über alle Werte der Schwärzung vom Weißrand (70) bis zum Schwarzrand (71) erfolgt. Analog werden die Mittelwerte der Schwärzung für die Grauwertfenster berechnet. Die aus dem Histogramm ermittelten mittleren Schwärzungswerte für ortsunabhängige Meßfelder im Raum der Schwärzungsverteilung können in der zentralen Recheneinheit (66) weiterverarbeitet werden. So ist beispielsweise der Quotient aus den Mittelwerten der Schwärzung im oberen (72) und unteren Grauwertfenster (73) ein Maß für den Bildkontrast. Auch können die im Bereich der Grauwertfenster ermittelten Mittelwerte der Schwärzung mit den in der zentralen Recheneinheit hinterlegten Werte der Organtabellen verglichen werden und das Ergebnis des Vergleiches für die Festlegung des Sollwertes der Beschleunigungsspannung der Röntgenröhre (40) verwendet werden.

Es ist vorgesehen, eine zentrale Recheneinheit (66) zu verwenden, die einen fuzzy-logic- Prozessor enthält. Dieser gewährleistet, daß der Verstärkungsregler (61) und der Dosisleistungsregler (68) auch dann Sollwerte für die Regelung erhalten, wenn unvollständige Daten in der zentralen Recheneinheit (66) vorliegen. Insbesondere kann ein solcher fuzzy-logic- Prozessor auch die Breite und Lage der Grauwertfenster steuern sowie die Lage des Weißrandes (70) und des Schwarzrandes (71).

Es ist ferner vorgesehen, daß die Breite und Lage der Grauwertfenster im Histogramm von einer Bedienperson der Röntgendiagnostikeinrichtung, beispielsweise über die Tastatur (80), den Cursor (81), einen Touch-Screen-Monitor (82) oder ein Mikrofon (83), verändert werden kann, falls die spezielle Aufnahmesituation dies für angebracht erscheinen läßt. Auch eine direkte manuelle Beeinflussung der Beschleunigungsspannung der Röntgenröhre kann vorgesehen werden.

In der Praxis wird mit der erfindungsgemäßen Schaltung und dem auf der Schaltung beruhenden Rechenverfahren die Bildqualität von Röntgen-Videobildern insbesondere in den Fällen verbessert, in denen ein Anteil von etwa mehr als 10% der Fläche des Strahleneintrittsfensters (51) des Bildwandlers (50), die nicht von den Blenden hinter der Röntgenröhre abgeschattet ist, nicht von Röntgenstrahlung getroffen wird, weil diese durch im Röntgenstrahlenbündel (43) liegende Blenden, Metallteile oder Instrumente absorbiert wird. Diese von der Röntgenstrahlung nicht durchdrungenen Bereiche auf dem Strahleneintrittsfenster (51) des Bildwandlers (50) führen im Bild auf dem Strahlenaustrittsfenster (53) des Bildwandlers (50) zu schwarzen Flächen, die für die medizinische Diagnostik - wie oben bereits ausgeführt - in der Regel keine Bedeutung haben. Das Gesagte gilt auch für den Fall, daß ein Anteil von etwa mehr als 10% der Fläche des Strahleneintrittsfensters (51) des Bildwandlers (50) von Röntgenstrahlung getroffen wird, die zwischen Röntgenröhre (40) und Bildwandler lediglich durch Luft oder einen hinsichtlich der Röntgenstrahlenabsorption luftäquivalenten Stoff verläuft. Für einen Operateur sind in der Regel nur die Bildbereiche des Röntgenbildes von Interesse, in denen die Werte der Schwärzung deutlich von S=0 und S=1 verschieden sind, sowie die Begrenzungslinien der weißen oder schwarzen Flächen, beispielsweise dann, wenn unter Röntgenstrahlenkontrolle die Lageveränderung einer Schraube oder einer Kathederspitze kontrolliert werden muß.

Die durch die erfindungsgemäße Schaltung und das in Echtzeit durchgeführte Verfahren wird die systemimmanente Regelzeitkonstante der Dosisleistungsregelung der Röntgenröhre, die ein Vielfaches der Bildaufbauzeit eines Videobildes entspricht nicht beeinflußt. Die in den meisten Fällen der Praxis vorkommenden Änderungen der von der Röntgenstrahlung nicht durchdrungenen Flächeninhalte geschieht mit einer Zeitkonstante, die wesentlich länger ist als die Regelzeitkonstante der Dosisleistungsregelung. In Betracht kommen hierfür das Hinein- und Herausfahren der Blende (41) der Röntgenröhre (40) in das Röntgenstrahlenbündel (43), das Einbringen eines Instrumentes oder eines metallischen Gegenstandes, beispielsweise einer Schraube, eines Nagels oder einer Metallplatte in das Operationsfeld. Gegenüber bekannten Röntgendiagnostikeinrichtungen mit örtlich festgelegten Meßfeldern im Röntgenbild weist die Verwendung von ortsunabhängigen Meßfeldern im Histogramm den Vorteil auf, daß sowohl die Dosisleistungsregelung als auch die Verstärkungsregelung gegenüber Drehungen des Bildwandlers (50) um den Zentralstrahl des Röntgenstrahlenbündels (43) völlig unempfindlich sind, wenn auch die Blende (41) synchron mit dem Bildverstärker (50) mitgedreht wird.

Die beiden Regelkreise für die Dosisleistungsregelung und für die Verstärkungsregelung sind hintereinandergeschaltet und arbeiten voneinander unabhängig. Das Prinzip der Regelung beruht darauf, daß zunächst die Startwerte für die Beschleunigungsspannung und den Röhrenstrom der Röntgenröhre (40) für die Dosisleistungsregelung verwendet werden und die Verstärkungsregelung für jede beliebige Einstellung von Beschleunigungsspannung und Röhrenstrom der Röntgenröhre (40) ein hinsichtlich der Darstellung optimales Bild ausregelt.

Die erfindungsgemäße Schaltung kommt ohne einen Detektor für die Röntgenstrahlung aus, wie er in bekannten Röntgendiagnostikeinrichtungen für die Dosisleistungsregelung verwandt wird. Aus Sicherheitsgründen und gesetzlichen Vorschriften kann es jedoch erforderlich sein, eine von der CCD-Kamera unabhängige Dosisleistungsmeßeinrichtung vorzusehen. In diesem Fall wird in dem Röntgenstrahlenbündel (43) vor oder hinter dem Untersuchungsobjekt ein Halbleiterdetektor oder eine Ionisationskammer angeordnet. Die Meßsignale der Dosisleistungsmeßeinrichtung werden in einer von dem Bildverarbeitungsrechner (60) unabhängigen Schaltung verarbeitet und führen zu einer Begrenzung der Dosisleistung oder zur Abschaltung der Röntgenröhre, insbesondere dann, wenn ein Glied im Dosisleistungsregelkreis (52, 64,100, 65, 68) oder die zentrale Recheneinheit (66) ausgefallen ist.

In Fig. 3 ist ein Röntgenbild am kreisrunden Ausgangsfenster (53) des Bildwandlers (50) schematisch dargestellt. Die Blende (41) an der Röntgenrohre (40) wird im Röntgenbild als Blendenschatten (411, 412) abgebildet. Der Bildbereich (533), in dem der Röntgenschatten des Untersuchungsobjektes (10) liegt, ist als der Bereich des Röntgenbildes definiert, der innerhalb der Begrenzung des Ausgangsfensters (53) und innerhalb der Blendenschatten (411, 412) liegt. Die Blendenschatten (411, 412) sind in Figur symmetrisch zum Mittelpunkt des Ausgangsfensters (53) des Bildwandlers (50) angeordnet; es ist jedoch auch denkbar, die Blende asymmetrisch zum Mittelpunkt einzustellen und auch mehrere Blendenpaare vorzusehen. Die zentrale Recheneinheit (66) errechnet aus der Lageinformation der Blende (41) und dem Durchmesser des runden Röntgenbildes auf dem Ausgangsfenster (53), das auf dem rechteckigen CCD- Bildaufnehmer als ortsfester Kreis abgebildet wird, den Bildbereich (533). Aus diesem Bildbereich (533) wird in der zentralen Recheneinheit (66) ein durch eine Grenzlinie (532) begrenzter Randbereich ermittelt, der in der Breite zwischen 1% und 5% der des Durchmessers des Bildbereiches liegt. Der durch die Grenzlinie (532) begrenzte Auswertebereich (531) wird im weiteren zur Dosisleistungsregelung herangezogen. Dazu werden in dem digitalen Filter (100) all die Signale ausgetastet, die Bildpunkten außerhalb der Grenzlinie (532) entsprechen.

In Fig. 4 ist der erfindungsgemäße Dosisleistungsregelkreis schematisch dargestellt. Das von der CCD-Kamera (52) kommende Videosignal wird im Analog-/Digital-Wandler (64) digitalisiert und das Digitalsignal in dem digitalen Filter (100) gefiltert, ausgetastet oder gefaltet. Das für die Austastung notwendige Synchronisationssignal wird im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 von der CCD-Kamera (52) an die zentrale Recheneinheit (66) geleitet und von dort an den digitalen Filter (100) und an den Echtzeithistogrammer (65). Der Echtzeitnistogrammer (65) kann derart ausgeführt sein, daß ein einziges Histogramm der Signalhöhen aller Signale, die den digitalen Filter verlassen, ermittelt und als Datenprotokoll an die zentrale Recheneinheit (66) übergeben wird. Es ist aber auch vorgesehen, die Signale aus dem digitalen Filter (100) in einer Mehrkanal-Torschaltung abwechselnd auf mehrere Echtzeithistogrammer (651, 652, 653, 654, . . .) zu schalten. Der Algorithmus für die Verteilung der Signale auf die Echtzeithistogrammer (651, 652, 653, 654, . . .) ist in der zentralen Recheneinheit (66) als Programm hinterlegt. Bei vier Echtzeithistogrammern (651, 652, 653, 654) kann beispielsweise das erste Signal auf den ersten Echtzeithistogrammer (651), das zweite Signal auf den zweiten Echtzeithistogrammer (652), das dritte Signal auf den dritten Echtzeithistogrammer (653), das vierte Signal auf den vierten Echtzeitnistogrammer (654), das fünfte Signal auf den ersten Echtzeitnistogrammer (651) und so fort verteilt werden. Es ist aber auch denkbar, die Verteilung der Signale auf die Echtzeitnistogrammer (651, 652, 653, 654) in gleich großen Gruppen von jeweils n Signalen oder auch in nicht gleich großen Gruppen vorzunehmen: es ist jede periodische oder aperiodische Reihe denkbar. Ferner ist auch vorgesehen, die Verteilung der Signale auf die Echtzeithistogrammer (651, 652, 653, 654) von einem Zufallsgenerator in der zentralen Recheneinheit (66) zu steuern. Die Histogramme der einzelnen Echtzeithistogrammer (651, 652, 653, 654) werden in der zentralen Recheneinheit (66) mit abgespeicherten Vergleichshistogrammen verglichen und nur diejenigen Histogramme für die Dosisleistungsregelung weiterverarbeitet, die wesentliche Anteile im Bereich zwischen dem Weißrand (70) und dem Schwarzrand (71) aufweisen. Die ausgewählten Histogramme werden vorzugsweise zu einem Histogramm addiert, das dann wie in der Beschreibung zu Fig. 2 erläutert, weiterverarbeitet wird. Die Weiterverarbeitung in der zentralen Recheneinheit (66) besteht im wesentlichen aus einem Vergleich der Kennwerte des Histogrammes mit Werten, die in einer Zuordnungstabelle in der zentralen Recheneinheit (66) abgespeichert sind. Die zentrale Recheneinheit (66) übergibt die Werte für die Hochspannung und den Röhrenstrom der Röntgenröhre an den Dosisleistungsregler (68) in der oben beschriebenen Weise. Von der Blende (41) wird die jeweilige Blendenstellung an die zentrale Recheneinheit (66) übertragen; ebenso wird der Stellwert für die Stellung der Blende (41) übermittelt, die an den Bedienelementen (80, 81, 82, 83) eingegeben und an die zentrale Recheneinheit (66) übertragen wurden.

Verzeichnis der Abbildungen

Fig. 1 Röntgendiagnostikeinrichtung mit Bildwandler, CCD-Kamera und Steuerschaltung

Fig. 2 Schematische Darstellung der Schwärzungsverteilung

Fig. 3 Schematische Darstellung des Röntgenbildes im Ausgangsfenster des Bildwandlers

Fig. 4 Schematische Darstellung des Dosisleistungsregelkreises.

Bezugszeichenliste

10

Untersuchungsobjekt

40

Röntgenröhre

41

Blende

411

Blendenschatten

412

Blendenschatten

43

Röntgenstrahlenbündel

50

Bildwandler

51

Strahleneintrittsfenster

52

CCD-Kamera

53

Ausgangsfenster des Bildwandlers

531

Auswertungsbereich

532

Grenzlinie

533

Bildbereich

60

Bildverarbeitungsrechner

61

Verstärkungsregler

62

Analog-/Digital-Wandler

63

Echtzeithistogrammer

64

Analog-/Digital-Wandler

65

Echtzeithistogrammer

650

Mehrkanal-Torschaltung

651

Echtzeithistogrammer

652

Echtzeithistogrammer

653

Echtzeithistogrammer

654

Echtzeithistogrammer

66

Zentrale Recheneinheit

67

Bildspeicher

68

Dosisleistungsregler

70

Weißrand

71

Schwarzrand

72

unteres Grauwertfenster

73

obere Grauwertfenster

80

Bedientableau

81

Cursor

82

Touch-Screen-Monitor

83

Mikrofon

90

Monitor

100

digitales Filter

101

digitales Filter

Claims

1. Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer elektronischen Schaltung zur Dosisleistungs- und Verstärkungsregelung, bestehend aus einer Röntgenröhre (40), einer Blende (41), einem Bildwandler (50) mit einer CCD-Kamera (52) am Ausgangsfenster (53) des Bildwandlers (50), einem Bildverarbeitungsrechner (60) mit einer zentralen Recheneinheit (66) und Eingabevorrichtungen, einem Bildspeicher (67), einem Monitor (90) und einem Dosisleistungsregler (68) für die Röntgenröhre (40), dadurch gekennzeichnet, daß der Bildverarbeitungsrechner (60) einen ersten Analog-/Digital- Wandler (64) zur Digitalisierung des Videosignales der CCD-Kamera (52) und einen zweiten Analog-Digital-Wandler (62) nach einem Verstärkungsregler (61) zur Digitalisierung des im Verstärkungsregler (61) verstärkten Videosignales der CCD-Kamera (52) aufweist und daß die Digitalsignale des ersten und des zweiten Analog-Digital-Wandlers (64, 62) auf einen ersten digitalen Filter (100) und einen zweiten digitalen Filter (101) und daß die Ausgangssignale der digitalen Filter (100, 101) auf einen ersten Echtzeithistogrammer (63) und einen zweiten Echtzeithistogrammer (65) geleitet werden und daß in der zentralen Recheneinheit (66) die Histogramme der Echtzeithistogrammer (63, 65) mit gespeicherten Histogrammen verglichen werden und daß nach der Berechnung der mittleren Signalhöhen in ortsunabhängigen Meßfeldern des Histogrammes des Echtzeithistogrammers (65) und nach Berechnung arithmetischer Ausdrücke aus diesen mittleren Signalhöhen und nach Vergleich mit den Werten der Signalhöhen und den Kennwerten für die arithmetischen Ausdrücke einer ersten, in der zentralen Recheneinheit (66) abgespeicherten Zuordnungstabelle die Sollwerte für die Beschleunigungsspannung und den Röhrenstrom der Röntgenröhre (40) innerhalb einer Zeit, die kleiner ist als die doppelte Bildaufbauzeit eines Videobildes, von der zentralen Recheneinheit (66) an den Dosisleistungsregler (68) geleitet werden und daß nach der Berechnung der mittleren Signalhöhen in ortsunabhängigen Meßfeldern des Histogrammes des Echtzeitnistogrammers (63) und nach Berechnung arithmetischer Ausdrücke aus diesen mittleren Signalhöhen und nach Vergleich mit den Werten der Signalhöhen und den Kennwerten für die arithmetischen Ausdrücke einer zweiten, in der zentralen Recheneinheit (66) abgespeicherten Zuordnungstabelle die Sollwerte für den Verstärkungsfaktor und den Offset innerhalb einer Zeit, die kleiner ist als die doppelte Bildaufbauzeit eines Videobildes, von der zentralen Recheneinheit (66) an den Verstärkungsregler (61) geleitet werden.

2. Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer elektronischen Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Recheneinheit (66) als Eingabevorrichtung eine Tastatur (80) mit einem Cursor (81) aufweist.

3. Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer elektronischen Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Recheneinheit (66) als Eingabevorrichtung einen Touch-Screen-Monitor (82) aufweist.

4. Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer elektronischen Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Recheneinheit (66) als Eingabevorrichtung ein Mikrofon (83) aufweist und in der zentralen Recheneinheit (66) eine Schaltung und ein Programm zur Spracherkennung vorgesehen ist

5. Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer elektronischen Schaltung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildverarbeitungsrechner (60) einen Videoausgang aufweist und das Videosignal dieses Videoausganges über einen Bildspeicher (67) auf einen Monitor (90) geführt wird und dort als Videobild dargestellt wird,

6. Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer elektronischen Schaltung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Echtzeithistogrammer (65) eine Mehrkanal-Torschaltung (650) aufweist, in der die Ausgangssignale des digitalen Filters (100) nach einer in der zentralen Recheneinheit (66) festgelegten Vorschrift auf mehrere Echtzeithistogrammer (651, 652, 653 , 654, . . .) verteilt werden und die Histogramme der Echtzeithistogrammer (651, 652, 653, 654, . . .) der zentralen Recheneinheit (66) zugeleitet werden.

7. Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer elektronischen Schaltung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Echtzeitnistogrammer (63) eine Mehrkanal-Torschaltung aufweist, in der die Ausgangssignale des digitalen Filters (101) nach einer in der zentralen Recheneinheit (66) festgelegten Vorschrift auf mehrere Echtzeithistogrammer verteilt werden und die Histogramme dieser Echtzeithistogrammer der zentralen Recheneinheit (66) zugeleitet werden.

8. Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer elektronischen Schaltung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Recheneinheit (66) einen fuzzy-logic-Prozessor enthält.

9. Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer elektronischen Schaltung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß in der zentralen Recheneinheit (66) unterschiedliche organspezifische Zuordnungstabellen für den Verstärkungsregler (61) und den Dosisleistungsregler (68) abgespeichert sind.

10. Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer elektronischen Schaltung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (41) eine Meßeinrichtung enthält, die die Stellung der Blende erfaßt und die Meßwerte an die zentrale Recheneinheit (66) weiterleitet.

11. Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer elektronischen Schaltung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Röntgendiagnostikeinrichtung im Röntgenstrahlenbündel (43) einen Detektor für die Röntgenstrahlung aufweist, dessen Meßsignal einem von dem Bildverarbeitungsrechner (60) unabhängigen Schaltkreis zugeführt wird, der bei Erreichen der maximal zulässigen Dosisleistung ein Signal an die zentrale Recheneinheit (66) leitet.

12. Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer elektronischen Schaltung nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß der Analog-/Digital-Wandler (62), der digitale Filter (101) und der Echtzeithistogrammer (63) in einem elektronischen Baustein vereinigt sind.

13. Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer elektronischen Schaltung nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß der Analog-/Digital-Wandler (64), der digitale Filter (100) und der Echtzeithistogrammer (65) in einem elektronischen Baustein vereinigt sind.

14. Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer elektronischen Schaltung nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungsregler (61) ein Analogregler ist und die Sollwerte für Verstärkungsfaktor und Offset als analoge Signalpegel dem Verstärkungsregler (61) zugeführt werden.

15. Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer elektronischen Schaltung nach einem der Ansprüche 1-13 dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungsregler (61) ein Digitalregler ist und die Sollwerte für Verstärkungsfaktor und Offset als digitales Datenprotokoll dem Verstärkungsregler (51) zugeführt werden.

16. Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer elektronischen Schaltung nach einem der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosisleistungsregler (68) ein Analogregler ist und die Sollwerte für Beschleunigungsspannung und Röhrenstrom der Röntgenröhre (40) als analoge Signalpegel dem Dosisleistungsregler (68) zugeführt werden.

17. Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer elektronischen Schaltung nach einem der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosisleistungsregler (68) ein Digitalregler ist und die Sollwerte für Beschleunigungsspannung und Röhrenstrom der Röntgenröhre (40) als digitales Datenprotokoll dem Dosisleistungsregler (68) zugeführt werden.

18. Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer elektronischen Schaltung nach einem der Ansprüche 1-17, dadurch gekennzeichnet, daß die Echtzeithistogrammer (63, 65) einen Analogausgang aufweisen, an dem das Histogramm als zeitabhängiges Spannungssignal n(t) ausgegeben wird, wobei die Funktion n(t) durch eine lineare Transformation aus der Signalhöhenverteilung n(S) hervorgeht und daß die zentrale Recheneinheit (66) einen Analogrechner aufweist.

19. Auf der Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer elektronischen Schaltung nach einem der Ansprüche 1-18 beruhendes Verfahren zur automatischen Regelung der Beschleunigungsspannung und des Röhrenstromes der Röntgenröhre (40) und zur Regelung der Verstärkung und des Offset des Verstärkungsreglers (61), dadurch gekennzeichnet, daß die ortsunabhängigen Meßfelder in den Histogrammen stets innerhalb des durch einen Weißrand (70) und einen Schwarzrand (71) begrenzten Grauwertbereich liegen und daß für die Berechnung der mittleren Signalhöhe S_m in einem Grauwertfenster (72, 73) in der zentralen Recheneinheit (66) die Formel S_m = ΣS.n(S)/Σn(S) verwendet wird, wobei die Summe Σ jeweils vom unteren bis zum oberen Ende des Grauwertfensters durchgeführt wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des durch den Weißrand (70) und den Schwarzrand (71) begrenzten Bereiches des Histogrammes wenigstens zwei Grauwertfenster von der zentralen Recheneinheit (66) vorgegeben sind und daß in der zentralen Recheneinheit (66) die mittleren Signalhöhen in diesen Grauwertfenstern ermittelt und arithmetische Ausdrücke dieser Mittelwerte gebildet werden und daß die Ergebnisse der arithmetischen Ausdrücke mit in der zentralen Recheneinheit (66) abgespeicherten Vergleichswerten verglichen werden und daß die den Vergleichswerten zugeordneten Sollwerte dem jeweiligen Regler zugeführt werden.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 19-20, dadurch gekennzeichnet, daß im Bildverarbeitungsrechner (60) die Berechnung der Histogrammes mit dem Beginn des Videosignales eines Videobildes gestartet wird und daß während der Zeit der Berechnung des Histogrammes und der Mittelwerte in den ortsunabhängigen Meßfeldern keine neue Berechnung eines Histogrammes gestartet wird.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19-21, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer Eingabevorrichtung der Weißrand (70) und der Schwarzrand (71) der Histogramme im Bildverarbeitungsrechner (66) manuell veränderbar sind und bei der nächsten Auswertung der Histogramme berücksichtigt werden.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 19-22, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer Eingabevorrichtung die Breite und die Lage der Grauwertfelder der Histogramme im Bildverarbeitungsrechner (66) manuell veränderbar sind und bei der nächsten Auswertung der Histogramme berücksichtigt werden

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 19-23, dadurch gekennzeichnet, daß während eines Untersuchungsvorganges ein Satz von untersuchungsspezifischen Zuordnungstabellen selbstlernend erzeugt wird und daß diese Zuordnungstabellen in der zentralen Recheneinheit (66) speicherbar und für spätere, gleichartige Untersuchungen wieder aufrufbar sind.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 19-24, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Recheneinheit (66) alle Vorgänge der Röntgendiagnostikeinrichtung steuert und überwacht.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 19-25, dadurch gekennzeichnet, daß in der zentralen Recheneinheit (66) aus der Stellung der Blende (41) alle Bildpunkte bestimmt werden, die außerhalb des Auswertungsbereiches (531) liegen und daß in den digitalen Filtern (100, 101) alle Signale ausgetastet werden, die den Bildpunkten des Videobildes außerhalb des Auswertungsbereiches (531) entsprechen.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 19-26, dadurch gekennzeichnet, daß in den digitalen Filtern (100, 101) eine Faltung der Ausgangssignale der Analog-/Digital-Wandler (64, 62) vorgenommen wird.

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 19-27, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Echtzeithistogrammer (65) ein Histogramm des Ausgangssignales des digitalen Filters (100) erzeugt wird und daß das Histogramm in der zentralen Recheneinheit (66) mit einem Vergleichshistogramm verglichen wird.

29. Verfahren nach einem der Ansprüche 19-28, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Echtzeithistogrammer (65) die Gesamtzahl der Ausgangssignale eines Videobildes des digitalen Filters (100) auf wenigstens n Echtzeithistogrammer (651, 652, 653, 654, . . .) nach einer in der zentralen Recheneinheit (66) gespeicherten Vorschrift verteilt werden, wobei n<1 und die Anzahl der Signale, die auf die einzelnen Echtzeithistogrammer (651, 652, 653, 654, . . .) verteilt werden, annähernd ein n-tel der Gesamtzahl der Ausgangssignale eines Videobildes des digitalen Filters (100) beträgt.

30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschrift zur Verteilung der Ausgangssignale des digitalen Filters (100) eine periodische Reihe mit der Periode n ist.

31. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschrift zur Verteilung der Ausgangssignale des digitalen Filters (100) auf n Echtzeithistogrammer (651, 652, 653, 654, . . .) von einem Zufallsgenerator in der zentralen Recheneinheit (66) erzeugt wird.