DE2214002C3 - Abtastverfahren für eine Fernseh-Bildaufnahmeröhre vom Ladungsspeichertyp - Google Patents
Abtastverfahren für eine Fernseh-Bildaufnahmeröhre vom LadungsspeichertypInfo
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/30—Transforming light or analogous information into electric information
- H04N5/32—Transforming X-rays
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/40—Circuit details for pick-up tubes
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Description
Die Erfindung betrifft ein Abtastverfahren für eine
Fernseh-Bildaufnahmeröhre vom l.adungsspeichertyp,
bei dem die Bildabtastfrequenz gegenüber der Fernsehnorm
verringert ist und der abtastende Elektronenstrahl das auf der Signalplatte der Bildaufnahmeröhre
vorhandene Potentialbild in einer Folge Von Abtastungen
(Teilablastungen) schichtweise mit sich änderndem Potential zwischen Kathode Und Signalplatte def
Bildaufnahmeröhre bis zur vollständigen Löschung
derart abträgt, daß zunächst die Nutüinformation und dann der Störanteil umgeladen wird und ein von der
Rasterfrequenz synchronisierter elektronischer Schalter vorhanden ist, der die Bildwiedergabeeinrichtung
nur während der Dauer der Abtastung der Nutzinformation mit dem Videokanal verbindet.
Ein solches Abtastverfahren ist aus der deutschen Patentschrift 11 89 121 bekannt. Seine Anwendung "ist in
den Fällen vorteilhaft, bei denen das Nutzsignal in Form eines Ladungsgebirges mit verhältnismäßig kleiner
Ό Amplitude auf einem hohen von Störanteilen gebildeten
Sockel relativ konstanten Potentials aufgesetzt ist. Ein solcher Ladungsaufbau der Signalplatte wird entweder
durch ein verhältnismäßig helles kontrastarmes Objekt erzeugt oder dadurch hervorgerufen, daß die Signalplatte
unter Ausnutzung ihres Speichereffekts während einer gegenüber der Bildfrequenz langen Dauer ohne
Abtastung belichtet wird. Dabei entlädt sich die Signalplatte infolge ihrer Dunkel-Leitfähigkeit so stark,
daß der dadurch bei der nächsten Abtastung vrrursachte Potentialhub ein Vielfaches desjenigen beträgt, der
durch die Aufbelichtung des wiederzugebenden Bildes entsteht. Bei der Verstärkung eines aus einem solchen
Ladungsaufbau gebildeten Signals muß der lineare Aussteuerungsbereich des Videoverstärkers unnötig
groß gewählt werden, denn der größere Teil der Amplitude dieses Videosignals muß, obwohl er keinerlei
nutzbare Information enthält, als Untergrund mitverstärkt werden. Ein Abschneiden des Untergrundes mit
elektrischen Mitteln oder durch eine Verschiebung des
ω Arbeitspunktes des Videoverstärkers stößt deshalb auf
Schwierigkeiten, weil die Höhe des Untergrundpotentials
auch vom Bildinhalt, d. h. von der Grundhelligkeit des Bildes und, im Falle der Benutzung einer solchen
Fernseh-Bildaufnahmeröhre als Bildspeicher, auch von
31J der Dauer der abtastungsfreien Aufbelichtung abhängt.
Dieser letztere Fall der wechselnden Speicherzeit
tritt beispielsweise im Falle der Verwendung einer Röntgenfernseheinrichtung in Verbindung mit einem
Röntgen-Schichtaufnahmegerat auf. Bei Röntgen-
■Ό schichtaufnahmen kommt es daral-f an, das über den
Röntgenbildverstärker auf die Signalplatte der Bildaufnahmeröhre projizierte Röntgenbild während der
Dauer des sog. Schichtablaufs (Schichtzeit) des Röntgengerät* durch Unterdrückung des die Signalplatte
abtastenden Elektronenstrahls zu integrieren. Die Schichtzeiten schwanken zwischen einigen Zehntel
Sekunden bis zu mehreren Sekunden
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das insbesondere durch Ladungsspeicherung verursachte
w Untergrund- oder Storpoiential bei Fernseh-Bildauf
nahmeröhrcn vom l.adungsspeichertyp bei der Abtastung exakt zu unterdrücken. Dies wird durch ein
Abtast verfahren erreicht, bei dem erfindungsgemäß der die Nutzinformation enthaltende (modulierte) Bereich
M gegenüber der gesamten Fläche der Signalplatte verkleinert ist. so daß die Abtasiung in einem nur
Störanteile enthaltenden (unmodulierten) Bereich beginnt und auf den modulierten Bereich übergeht, und der
von der Rasterfrequenz synchronisierte elektronische Schalter während der Dauer der Abtastung des
unmodulierten Bereichs zur Messung des Spitzenwertes des Störsignals eine Signälmeßvömchtung, bestehend
aus einem Meßkondensalor und einer elektrischen
Vergleichsvorrichtung, mit dem Videokanal verbindet,
die aus dem am Meßkondensatöf auftretenden Istwert
Und dem von der Vergleichsvofrichtting erzeugten Sollwert einen DiffererizWert bildet Und einer Steuer-Vorrichtung
zuführt, die das Potential zwischen Kathode
und Signalplatte der Bildaufnahmeröhre im Verlauf der Abtastung des unmodulierten Bereichs derart beeinflußt,
daß am Ende der Abtastung des unmodulierten Bereichs Ist- und Sollwert die gleiche Größe haben und
die diesen Potentialwert während der Dauer der Abtastung des modulierten Bereichs speichert. Dadurch
ist erreicht, daß auch bei unterschiedlichen Schichtzeiten eine genaue Trennung von Stör- und Nutzpotential
gewährleistet ist. Dies gilt auch für solche Schwankungen des Störpotentials, die von Temperaturändeningen
der Signalplatte herrühren.
Die Erfindung ist nicht nur bei Aufnahmen mit gegenüber einer Abtastperiode langen Belichtungszeiten,
sondern auch bei Aufnahmen mit demgegenüber sehr kurzen Belichtungszeiten anwendbar. Bei solchen
Aufnahmen wird mit Rücksicht auf die sog. Anklingträgheit der Fernsehaufnahmeröhre zwischen Belichtung
und Abtastung eine Wartezeit eingeschaltet, während der sich ebenfalls ein störender Potentialuntergrund
bilden kann.
Infolge der Trägheit von Bildaufnahmeröhren des Ladungsspeichertyps wird das eingeschriebene Potentialbild
durch eine Abtastung nicht vollständig jelöscnt. Dies führt dazu, daß ein Restbild entsteht, welches das
jeweils folgende Bild als sog. Geistbild überlagert. In einer Weiterbildung der Erfindung wird die Signalplatte
zur Löschung des auf ihr verbliebenen Restladungsbildes unmittelbar vor jeder neuen Belichtung kurzzeitig
ausgeleuchtet. Dies kann beispielsweise mittels einer normalen Glühlampe geschehen. Eine solche diffuse
Beleuchtung hat jedoch ihrerseits aufgrund der Trägheit der Signalplatte wiederum eine Nachwirkung, die sich in
einem gleichmäßigen Untergrundpoiential manifestiert, also in ihrer Wirkung einer Verlängerung der
Speicherzeit entspricht. Daher wird auch dieses Untergrundpotential durch das erfindungsgemäße Abtastverfahren
erfaßt und kompensiert.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in einem Ausführungsbeispiel nachfolgend beschrieben.
F i g. 1 ist ein Röntgenschichigeräl mit einer Röntgenfernseheinric'itung
als Bildaufnahmevorrichtung dargestellt, während in
Fig. 2 anhand des gezeigten Blockschaltbildes der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert
wird.
Das in F i g. 1 dargestellte Röntgenschichtgerät besit/t einen Patieiuen-Lagerungsti^rh, dessen Tischplatte
1 auf dem Untergestell 2 gegebenenfalls in einer horizontalen Lbene verschiebbar gelagert ist. An einem
in Tischlängsrichtung verfahrbaren Stativ 3 ist ein Querträger 4 höhenver.-'.ellbar angeordnet, der an
seinem tischseitigen Ende eine Röntgenröhre 5 trägt.
Mittels einrr sog. Lenkstange 6 ist die Röntgenröhre 5 mit einer unter dem Tisch 1 angeordneten, ebenfalls in
Tischlängsrichtung verfahrbaren Rönigenbildverstärker-Fernseheinhei!
7 verbunden, die aus einem Röntgenbildverstärker 8, einem Lichtverteiler 9 und einer
Fernsehkamera 10 besteht. Die Lenkstange 6 ist im Drehpunkt 11 an einer mit dem Untergestell des Tisches
fest verbundenen Traverse 12 gelagert.
Wird nun das Stativ 3 motorisch von einem Ende des Tisches zum anderen hin bewegt, so führen die
Röntgenröhre 5 und die Bildverstärker-Fernseheinheit 7 gegenüber dem Drehpunkt 11 entgegengesetzt
gerichtete Bewegungen in Tischlängsrichtung aus. Wenn während dieses Bewegungsablaufs Röntgenstrahlen
erzeugt werdend so entsteht auf dem nicht dargestellten Bildeingargsschirm des Röntgenbildverstärkers
ein sog. Römgenschichtbild, bei dem nur die durch den Drehpunkt 11 verlaufende horizontale
Schicht eines nicht dargestellten Patienten scharf dargestellt wird, während das gesamte übrige bestrahlte
Volumen mehr oder weniger verwischt erscheint. Dieser Verwischungseffekt ergibt sich jedoch nur, wenn
das Bild während des gesamten Schichtablaufs gespeichert wird. Bei Verwendung einer Bildaufnahmeröhre
vom Ladungsspeichertyp erfolgt diese Speicherung in
ίο der Signalplatte dieser Röhre, wenn während der Dauer
des Schichtablaufs die Abtastung der Signalplatte unterdrückt wird. Nach Beendigung der Schichtaufnahme
kann am Schalttisch 13 des Schichtgerätes, «in dem auch die Aufnahmedaten, also Schichtwinkel, Ablaufgeschwindigkeit
und Röntgenröhrenleistung eingestellt werden können, über die Fernsehzentrale 14 die
Abtastung der Signalplatte ausgelöst werden, so daß das Schichtbild auf dem Fernsehmonitor 15 erscheint. Um
dieses Bild während einer gewünschten Dauer betrachten zu können, bedarf es der Zwischenschaltung
bekannter und daher nicht dargestellter Bildspeichermittel.
Anhand des Blockschaltbildes in Fig. λ soll nun der
Verfahrensablauf der Bildabtastung nach dem Einschreiben
des Bildes auf der Signalplatte 16 der Bildaufnahmeröhre 17 näher beschrieben werden.
Durch uen schraffiert dargestellten Strahlengang 18 wird das am nicht dargestellten Ausgangsleuchtschirm
des Röntgenbildverstärkers erscheinende Schichtbild eines ebenfalls nicht dargestellten Objekts auf die
Signalplatte 16 projiziert. Dabei ist nicht die gesamte verfügbare Fläche der Signalplatte ausgenutzt, sondern
eine um den Randbereich .·; verminderte Fläche. Der abtastende Elektronenstrahl 19 hingegen wird vom
li Ablenkmagneten 20 über die gesamte Fläche der
Signaiplatie 16 gesteuert. Es genügt für die Funktion des beschriebenen Verfahrens, wenn sich der von Bildinformation
freie Rand a am oberen Bildrand erstreckt, d. h. wenn der Elektronenstrahl zu Beginn der Abtastung
ίο einige bildinformationsfreie Zeilen zur Verfügung nat.
Die Bildabtastung innerhalb der Bildaufnahmeröhre 17 "nd der Bildwiedergaberöhre des Monitors 15 ist in
der üblichen Weise von der Fernsehzentrale 14 synchronisiert. Das am Arbeitswiderstand 21 der
4ϊ Bildaufnahmeröhre 17 entstehende Videosignal wird,
wie üblich, über den Kopplungskondensator Z>. dem Vorverstärker 23 zugeführt, der das Signal an den
Videohauptverstärker 24 weitergibt, an dessen Ausgang die Speichervorrichtung 25 angeschlossen ist. Diese
■so Speichervorrichtung ist von der Fernsehzentrale 14
derart gesteuert, daß sie das gespeicherte Bild mit der üblichen Bildfolgefr:.:quenz während einer am Schalttisch
13 von der Bedienungsperson einstellbaren Dau?" auf den Monitor 15 gibt.
M Da^ am Arbeitswiderstand 21 abfallende Signal
enthält während der Dauer der Abtastung des von Nutzinformation treien Bereichs a nur die dem
Untergrundpotential der Signalplatte entsprechende Signalamplitude. Diese Signalampiitude wird nun auf
folgende Weise zilr Kompensation eben dieses Untergrundpotentials
benutzt. Am Ausgang des Vorverstärkers 22 ist der Zwischenverstärker 26 angeschlossen,
dessen Ausgang mit Hilfe eines elektronischer/Schalters in Form eines elektronischen Gatters 27, das von einem
durch die Zentrale 14 mit der Zeilenfrequenz synchroni* sierten monostabilen Multivibrator 28 nur während der
Dauer der Abtastung des Bereichs a der Signalplatte 16 mit einem Meßkondensator 29 verbunden wird, der sich
auf den Spitzenwert der Signalamplitüde des Untergrundpotentials
auflädt. Der so erzeugte Meßwert wird als Istwert einer elektronischen Vergleichsvorrichtung
30 zugeführlj die ihn mit einem von ihr gebildeten Sollwert vergleicht und aus beiden Werten einen
Diffefenzwerl bildet. Dieser Differenzwert wird züsänv
men mit den von der Fernsehzentrale 14 erzeugten Austastimpulsen der Steuervorrichtung 31 zugeleitet.
Die Steuervorrichtung verändert entsprechend der Größe des ihr zugeleiteten Differenzwertes die
Spannung zwischen der Kathode 32 und der Signalplafte
16 im Verlauf der Abtastung des unmodulierien Bereichs derart, daß am Ende der Abtastung des
unmodulicrten Bereichs Ist- und Sollwert die gleiche Größe haben, d. h. der Differenzwert zu Null wird. Der
durch diesen Regelvofgäng gebildete Spanniingswcrt wird von der Steuervorrichtung 31 während der Dauer
der Abtastung des modulierten Bereichs gespeichert. Dadurch ist erreicht, daß eins LJiriladurs" der Si"fia!"!at·
te nur in demjenigen Potentialbereich stattfindet, der die Nulzinformätion enthält. Nach der Abtastung des
modulierten Bereichs stellt die Steuervorrichtung die für eine vollständige Durchladung der Signalplatte 16
erforderliche Spannung zwischen Kathode 32 und Signalplatte 16 wieder her.
Unmittelbar vor Beginn einer jeden Schichtaufnahme löst der Schalttisch 13 einen Impuls aus, der über den
Schalter 33 die Glühlampe 34 kurzzeitig einschaltet. Dadurch wird die Signalplatte 16 über die Linse 35
kurzzeitig ausgeleuchtet, so daß die von der vorhergehenden Aufnahme aufgrund der Trägheit der Signalplatte
als Rcslbild noch vorhandene Ladung gelöscfu
wird. Durch eine nachfolgende Abtastung wird die Signalplatte wieder durchgcladcn. Dai von der
Ausleuchlung aufgrund der Trägheil auf der Signal- Ί platte verbleibende Restpotential wird durch die nach
der Aufbelichlung des Schichtbildcs erfolgende Messung des Untcrgrundpolentials ebenfalls erfaßt und
mitkompensieff. Mit Beginn der Schichtaufnahme wird
der Ferhsehzenlralc 14 vom Schalttisch 13 während der
ίο Dauer der Aufnahme ein weiterer Steuerimpuls
zugeführt, der den Abtaststrahl 19 der Bildaufnahmeröhre
17 durch Anlegen einer Sperrspannung an den Wehnelt-Zylinder 36 sperrf.
Das beschriebene Verfahren Ist auch bei einer zur Erzielung von besonders hoher Bildqlialitäl angewendeten Langsaniabtastung (slow-scan) mit Erfolg anwendbar. Auch dabei erhöht sich im Verlauf der Abtastdauer das Untergrundpolcntlal der Signalplattc. Um dieses im Verlüiif c!«r Abisslu"" c'^*h ^nri^rnHp Potential meßtechnisch erfassen /It können, wird der hulzinforinatiortsfreie Bereich a an den linken oder rechten Bildrand verlegt, so daß der Elektronenstrahl vor Beginn der Abtastung der Nulzinformalion einer jeden Zeile einen nur Störpotenlial enthaltenden Bereich durchläuft, der durch Anwendung des beschriebenen Verfahrens ebenfalls einen Meßwert zur Steuerung der Spannung zwischen Kathode 32 und Signa.'tMatie 16 für die Umladung nur des Nutzinformationsanteils jeder Zeile oder Zcilengruppe liefert. Dabei ist es gleichgültig, ob diese Messung am Anfang oder am Ende einer Zeile vorgenommen wird.
Das beschriebene Verfahren Ist auch bei einer zur Erzielung von besonders hoher Bildqlialitäl angewendeten Langsaniabtastung (slow-scan) mit Erfolg anwendbar. Auch dabei erhöht sich im Verlauf der Abtastdauer das Untergrundpolcntlal der Signalplattc. Um dieses im Verlüiif c!«r Abisslu"" c'^*h ^nri^rnHp Potential meßtechnisch erfassen /It können, wird der hulzinforinatiortsfreie Bereich a an den linken oder rechten Bildrand verlegt, so daß der Elektronenstrahl vor Beginn der Abtastung der Nulzinformalion einer jeden Zeile einen nur Störpotenlial enthaltenden Bereich durchläuft, der durch Anwendung des beschriebenen Verfahrens ebenfalls einen Meßwert zur Steuerung der Spannung zwischen Kathode 32 und Signa.'tMatie 16 für die Umladung nur des Nutzinformationsanteils jeder Zeile oder Zcilengruppe liefert. Dabei ist es gleichgültig, ob diese Messung am Anfang oder am Ende einer Zeile vorgenommen wird.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Abtastverfahren für eine Fernseh-Bildaufnnhmeröhre
vom Ladungsspeichertyp, bei dem die Bildabtastfrequenz gegenüber der Fernsehnorm
verringert ist und der abtastende Elektronenstrahl das auf der Signalplatte der Bildaufnahmeröhre
vorhandene Potentialbild in einer Folge von Abtastungen (Teilabtastungen) schichtweise mit sich
änderndem Potential zwischen Kathode und Signalplatte der Bildaufnahmeröhre bis zur vollständigen
Löschung derart abträgt, daß zunächst die Nutzinformation und dann der Störanteil umgeladen wird,
und ein von der Rasterfrequenz synchronisierter elektronischer Schalter vorhanden ist, der die
Bildwiedergabeeinrichtung nur während der Dauer der Abtastung der Nutzinformation mit dem
Videokanal verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß der die Nutzinformation enthaltende
(modulierte) Bereich gegenüber der gesamten Fläche der "ignalplatte (16) verkleinert ist, so daß die
Abtastung in <*mem nur Störanteile enthaltenden
(unmodulierten) Bereich beginnt und auf den modulierten Bereich übergeht, und der elektronische
Schalter (27, 28) während der Dauer der Abtastung des unmodulierten Bereichs zur Messung des
Spitzenwertes des Störsignals eine speichernde Signalmeßvorrichtung \,29, 30), bestehend aus einem
Meßkondensator (29) und einer elektrischen Vergleichsvornchtung
(30), mit dem Videokanal verbindet, die aus dem am Meßkondensator (29) auftretenden
Istwert 'ind dem von der Vergleichsvorrichtung (30) erzeugten Sollwert einen Differenzwert bildet
und einer Steuervorrichtung (31) zufuhrt, die das Potential zwischen Kaihcde (32) und Signalplatte
(16) der Bildaufnahmeröhre v 7) im Verlauf der Abtastung des unmodulierten Bereichs derart
beeinflußt, daß am Ende der Abtastung des unmodulierten 3ereichs ist- und Sollwert die gleiche
Größe haben und die diesen Potentialwert während der Dauer der Abtastung des modulierten Bereichs
speichert.
2. Abtastverfahren nach Anspruch I in Verbindung nut einer Röntgenfernseheinrichtung an einem
Röntgenschichtgerät. dadurch gekennzeichnet, daß vom Röntgenschichtgerät gesteuerte Mittel (14, 36)
den Abtaststrahl (19) der Bildaufnahmeröhre (17) während der Dauer des Schichtablaufs sperren.
3. Abtastverfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die kurzzeitige Ausleuchtung
der Signalplatte (16) zur Löschung des auf ihr verbliebenen Restladungsbildes unmittelbar vor
jeder neuen Belichtung durch eine vom Schichtgerät gesteuerten Beleuchtungseinrichtung (33, 34,35).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2214002A DE2214002C3 (de) | 1972-03-22 | 1972-03-22 | Abtastverfahren für eine Fernseh-Bildaufnahmeröhre vom Ladungsspeichertyp |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2214002A DE2214002C3 (de) | 1972-03-22 | 1972-03-22 | Abtastverfahren für eine Fernseh-Bildaufnahmeröhre vom Ladungsspeichertyp |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2214002A1 DE2214002A1 (de) | 1973-09-27 |
DE2214002B2 DE2214002B2 (de) | 1979-08-30 |
DE2214002C3 true DE2214002C3 (de) | 1980-05-08 |
Family
ID=5839814
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2214002A Expired DE2214002C3 (de) | 1972-03-22 | 1972-03-22 | Abtastverfahren für eine Fernseh-Bildaufnahmeröhre vom Ladungsspeichertyp |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2214002C3 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3023401A1 (de) * | 1980-06-23 | 1982-01-07 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Roentgendiagnostikanlage mit einer aufnahmeeinheit mit einer roentgenroehre, die ein faecherfoermiges strahlenbuendel aussendet |
-
1972
- 1972-03-22 DE DE2214002A patent/DE2214002C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2214002B2 (de) | 1979-08-30 |
DE2214002A1 (de) | 1973-09-27 |
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