DE2521796C3 - Anordnung zur Ermittlung der räumlichen Verteilung der Absorption oder der Emission von Strahlung in einer Ebene eines Körpers - Google Patents

Description

gesteuert durch das Taktsignal h — seriell den Schieberegistern Sch\... Sch zugeführt und in diese eingelesen. Wenn sämtliche Meßwerte eingelesen sind, der letzte Meßwert Mn also gerade in den letzten über die Widerstände A₁ mit den Oberlagerungseinheiten S].,. Sj verbundenen Zellen eingelesen ist, ergibt sich am Ausgang der Addierschaltung A der dem Meßwert M\ (der zuerst in diejjchieberegister eingelesen wurde) zugeordnete Wert M\. Beim nächsten Takt wird jede Binärstelle um eine Zelle zum Ausgang hin verschoben. Dabei erscheint am Ausgang der Addierschaltung A der dem Meßwert Mi zugeordnete gefaltete Wert Mi. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis der Meßwert M\ in den letzten Registerzellen und der Meßwert Ai_n in den mittleren Registerzellen steht, wobei der dem Meßwert M_n zugeordnete gefaltete Wert M_n gebildet wird.

Die Widerstände zwischen den Zellen der Schieberegister und den Oberlagerungseinheiten Si ...Si, die die Wichtung der in den Zellen enthaltenen Meßwerte auslösen, haben eine symmetrische Werteverteilung, d. h. der Widerstand Ri entspricht dem Widersland Rir,— ·., der Widerstand R2 dem mit der vorletzten Registerzelle verbundenen Widerstand usw. Dadurch wird erreicht, daß beispielsweise der Meßwert M_n mit dem gleichen Gewicht bei der Bildung des gefalteten Wertes M\ wirksam wird wie der Meßwert M\ bei der Bildung des gefalteten Wertes M_n- Im allgemeinen sind die mit den mittleren Registerzellen verbundenen Widerstände kleiner als die mit den äußeren Registerzellen verbundenen; dadurch wird erreicht, daß die Meßwerte, die längs Streifen aufgenommen worden sind, die in der Nähe des Streifens liegen, in dem der Meßwert aufgenommen wurde, stärker eingehen als die anderen Werte. Oberschreiten die Wichtungswiderstände der äußeren Wichtungen einen Grenzwert, d. h. wenn die durch sie gewichteten Grenzwerte nur noch untergeordnet eingehen, so können sie auch ganz entfallen und das Schieberegister kann entsprechend verkürzt werden.

Die zweimalige Wichtung kann vermieden werden, wenn die zweiten Wichtungen gleich mit den ersten Wichtungen verkoppelt werden, derart, daß bei der ersten Wichtung schon die Wertigkeit des jeweiligen bits berücksichtigt wird. Es braucht dann nur eine Überlagerungseinheit vorhanden zu «sin, jedoch sind hier die Widerstände nicht gruppenwe.se gleich wie bei der dargestellten Ausführungsform.

Hierzu 1 Blatt ZeichnuDcen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Ermittlung der räumlichen Verteilung der Absorption oder der Emission von Strahlung in einer Ebene eines Körpers, wobei in einer Vielzahl von Meßreihen die Absorption bzw. die Emission des Körpers in einer Vielzahl von in der Ebene liegenden Richtungen gemessen wird, und jede Meßreihe eine Anzahl von Meßwerten der I ο Absorption bzw. der Emission entlang zueinander wenigstens ungefähr parallelen Streifen umfaßt, und wobei die bei den Messungen erhaltenen Meßwerte einem Faltungsverfahren unterworfen werden, mit einem Analog-Digital-Wandler (ADW), der die is Meßwerte in eine digitale Größe umwandelt, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Stellen (bits) der digitalen Größe parallel je einem digitalen Schieberegister (SCH,... SCH₃) zugeführt werden, dessen Zellenausgänge über Widerstand (R_{...R_N) unterschiedlicher Größe, die für jedes Schieberegister gruppenweise gleich sind, mit je einer Oberlagerungseinheit (Si...S₃) verbunden sind, und daß die Ausgänge der Oberlagerungseinheiten mit dem Eingang einer Addierschaltung (A) über Widerstände verbunden sind, deren Größe umgekehrt proportional zur Wertigkeit der in den einzelnen Schieberegistern verarbeiteten Stellen ist, wobei die gefalteten Meßwerte am Ausgang der Schaltung abnehmbar x> sind.

2. Anordnung zur Ermittlung der räumlichen Verteilung der Absorption oder der Emission von Strahlung in einer Ebene eines Körpers, wobei in einer Vielzahl von Meßreihen die Absorption bzw. « die Emission des Körpers in eine. Vielzahl von in der Ebene liegenden Richtungen gemessen wird, und jede Meßreihe eine Anzahl von Meßwerten der Absorption bzw. der Emission entlang zueinander wenigstens ungefähr parallelen Streifen umfaßt, und ■"> wobei die bei den Messungen erhaltenen Meßwerte einem Faltungsverfahren unterworfen werden, mit einem Analog-Digital-Wandler (ADW), der die Meßwerte in eine digitale Größe umwandelt, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Stellen ⁴"> (bits) der digitalen Größe parallel je einem Schieberegister (ScAi · ·. Sch₃) zugeführt sind, deren Zellenausgänge über je eine Gruppe von unterschiedlich großen Widerständen mit einer einzigen Überlagerungseinheit verbunden sind, wobei die ™ Größe der Widerstände einer Gruppe die Wertigkeit der dem zugeordneten Schieberegister zugeführten Stellen (bits) berücksichtigt.

5^r>

Die Anordnung gemäß dem Oberbegriff, auf die sich die Erfindung bezieht, ist im wesentlichen bekannt (DE-OS 19 41433 und DE-OS 24 17 317). Die Anwen- «> dung eines Faltungsverfahrens auf die Meßwerte hat den Vorteil, daß sich die Absorption bzw. die Emission in den einzelnen Punkten bzw. Bereichen in der von der Messung erfaßten Ebene relativ leicht rekonstruieren läßt, obwohl die Meßwerte nicht ein Maß für die ^6Γ) Absorption bzw. die Emission in einzelnen Punkten darstellen, sondern für die Absorption längs eines bei der Messung erfaßten Streifens durch die zu untersuchende Ebene. Die »gefalteten« Werte müssen dann lediglich längs desjenigen Streifens »verschmiert« werden, längs dessen der dem gefalteten Wert zugeordnete Meßwert aufgenommen wurde; d. h, der gefaltete Wert wird allen Punkten der Untersuchungsebene zugeordnet, die sich in diesem Streifen befinden. Dieses »Verschmieren« wird für jeden Meßwert einer jeden Meßreihe durchgeführt, und die gefalteten Werte verschiedesider Meßreihen werden — weil sich die Streifen, längs deren die Absorption gemessen wird, bei den einzelnen Meßreihen schneiden — einander überlagert Der sich aus der Überlagerung ergebende Wert ist ein Maß für die Absorption bzw. die Emission in dem betreffenden Punkt bzw. Bereich der Unter-i suchungsebene.

Zur Durchführung des Faltungsverfahrens ist eine Anordnung vorgeschlagen worden mit mehreren Schieberegistern, von denen eines die Meßwerte einer Meßreihe und ein anderes die Gewichtsfaktoren enthält Die in diesen Schieberegistern enthaltenen Werte werden nacheinander an den Ausgang des Schieberegisters geschoben und miteinander multipliziert Solche Multiplizierschaltungen sind — bei analogen Signalen — relativ ungenau; bei in digitaler Form vorliegenden Meßwerten hingegen sind sie aufwendig und relativ langsam.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Anordnung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß mit geringem Aufwand, guter Genauigkeit und hoher Verarbeitungsgeschwindigkeit die Faltungsoperationen durchgeführt werden können. Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen eines der Ansprüche 1 oder 2 angegebenen Merkmale gelöst

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert Dabei werden zwar digitale Schieberegister verwendet; es wird jedoch eine analoge Wichtung vorgenommen. Die Meßwerte M\... M_n werden durch einen Analog-Digital-Wandler ADWm eine binäre Zahl verwandelt Jedes bit dieser Zahl (in der Zeichnung ist eine Umwandlung in eine binäre Zahl mit nur drei bit angenommen) wird — je nach Wertigkeit — in eines der drei digitalen Schieberegister SCH\... SCH₃ eingespeist, die mit dem gleichen Taktsignal /_c getaktet werden, mit dem auch die Meßwerte Mi... M_n angeliefert werden. Jedes bit, entweder O oder 1, wird einzeln gewichtet, wobei die logischen Potentiale als analoge Signale behandelt werden. Dadurch ist eine einfache Wichtung durch die Widerstände R_u /?2.../?2n-i möglich mit anschließenden Überlagerungseinheiten Si... S₃. Diese sollten für negative Wichtungen wiederum einen invertierenden Eingang besitzen. Da jedes bit entsprechend seiner Stellung in der binären Zahl eine unterschiedliche Wertigkeit hat, werden die Ausgangssignale der Überlagerungseinheiten Si... S₃ ein zweites Mal durch Widerstände entsprechend der Wertigkeit des jeweiligen bits gewichtet (d.h. in den Verhältnissen 1:1/2:1/4 ...usw.), anschließend in einer Addierschaltung A addiert und gegebenenfalls durch einen zweiten Analog-Digital-Wandler in ein digitales Signal verwandelt.

Die Anordnung arbeitet folgendermaßen: Die Binärstellen der durch den Analog-Digital-Wandler ADW digitalisierten Meßwerte Mi ... M_n einer Meßreihe (die Einheit zur Ermittlung der Meßwerte ist der Einfachheit halber nicht dargestellt) werden —