DE2547868C3

DE2547868C3 -

Info

Publication number: DE2547868C3
Application number: DE19752547868
Authority: DE
Inventors: Erhard Ing.(Grad.) 2083 Halstenbek Klotz; Hermann Dr. 2000 Hamburg Weiss
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1975-10-25
Filing date: 1975-10-25
Publication date: 1979-10-31
Also published as: DE2547868B2; DE2547868A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Korrektur eines mit Blenden aufzeichneten kodierten Überlagerungsbildes, das mit einer Vielzahl von verteilten Quellen aus verschiedenen Perspektiven aufgenommen wird, und auf ein Herstellungsverfahren des dabei verwendeten Transmissions-Korrekturfilters.

Aus der Veröffentlichung »E. KI ο t ζ, R. L i η d e, H. Weiß« »A New Method for Deconvoluting Coded Aperture Images of Three Dimensional X-Ray Objects« in Opt. Commun. 12-2 (1974) S. 183-187, ist bekannt, daß man dreidimensionale Objekte kodieren kann, indem man z. B. erstens mit Röntgenstrahlen das Objekt aus verschiedenen Positionen beleuchtet und die Schattenbilder auf nur einen Film photographisch aufzeichnet, und zweitens die Schichten des dreidimensionalen Objektes durch Dekodierung des Überlagerungsbildes rekonstruiert.

Um die Strahlenbelastung (z. B. Röntgenstrahlen) für den zu untersuchenden Patienten möglichst gering zu halten und um unnötige Streustrahlung zu vermeiden, die den Bildkontrast verschlechtert, wird das Primärstrahlenbündel auf den kleinstmöglichen Strahlenquerschnitt ausgeblendet. Die Ausblendung ist von besonderer Bedeutung, weil die Streustrahlung nicht wie bei herkömmlichen Röntgenabbildungssystemen mit Streustrahlen-Rastern vermindert werden kann, da das Verfahren eine Vielzahl von Strahlungsquellen verschiedener Perspektive benutzt. Auch mit einem speziell angepaßten Streustrahlen-Raster wird man die Streustrahlung nur zu einem geringen Teil beseitigen können.

Durch die notwendige Strahlenbündelausblendung entsteht ein schwerwiegender Nachteil, derart, daß die Blenden mit in das Überlagerungsbild übertragen werden und bei der anschließenden Dekodierung Störungen verursachen. Diese sogenannten Artifakte sind der konstruktiven Bildinformation überlagert und erschweren die Bildauswertung. In ungünstigen Fällen können diese Störungen auch zu Fehldiagnosen führen. Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß ein Korrektur; Filter mit inverser Amplitudentransmission mit dem Überlagerungsbild deckungsgleich überlagert wird.

Die Strahlungsquellen, z. B. Röntgenstrahlenquellen, werden mit ihren ausgeblendeten Strahlenquerschnitten auf einem Film aufgenommen. Von diesem Film wird eine Kontaktkopie hergestellt, die dann als Transmissionskorrektur-Filter benutzt und mit dem eigentlichen Oberlagerungsbild, aus dem die Bildinformation zu dekodieren ist, deckungsgleich überlagert wird.

Dadurch entsteht ein Überlagerungsbild, in dem die störenden bildbegrenzenden Blendenkanten beseitig sind. Demzufolge sind dann auch die Störungen im dekodierten Bild eliminiert. Bei konstanten Aufnahmebedingungen (Strahlenbündelausblendung, Belichtungsund Entwicklungsbedingungen der Filme) braucht das Transmissionskorrektur-Filter nur einmal hergestellt zu werden, m^;t dem dann die zu dekodierenden Überlagerungsbilder korrigiert werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. la die Vielfachprojektion eines dreidimensionalen Objektes mit ausgeblendeten Strahlenbündeln,

F i g. 1 b das schematische Überlagerungsbild, Fig. 2a die Vielfachprojektion der ausgeblendeten Strahlenbündel.

F i g. 2b das schematische Bild der ausgeblendeten Strahlenbündel.

F i g. 3a das Transmissionskorrektur-Filter, Fig. 3bdas korrigierte Überlagerungsbild,

Fig.4 das Transmissionskorrektur-Filter mit einer Lichtbild-Verstärkerröhre.

Fig. Ii zeigt eine Vielfachprojektion mit 3 Strahlungsquellen (z. B. Röntgenröhren) Q\, Q₂ und Q₁ zur Aufnahme des dreidimensionalen Objektes O. Zur Verringerung der Strahlendosis und der Streustrahlung sind die Strahlenbündel auf den kleinstmöglichen Strahlenquerschnitt (objektabhängig) mit den Blenden Β,, B₂ und S₃ abgeblendet. Das Überlagerungsbild Oi.₂₃ so des dreidimensionalen Objektes O wird auf einem Film Faufgezeichnet.

Fig. Ib zeigt schematisch das Überlagerungsbild Ouj bestehend aus den 3 Einzelbildern Ou O₂ und O₃ des dreidimensionalen Objektes. Aufgrund der Ausblendung der Strahlenbündel sind die Einzelbilder unterschiedlich überlappt und demzufolge unterschiedlich in ihrer Transmission. Die dadurch sichtbar werdenden feldbegrenzenden Blendenkanten K führen bei der anschließenden Dekodierung des Überlagerungsbildes Oi,2,3 zu Störungen.

Fig. 2a zeigt nochmals die Vielfachprojektion (Fig. la) mit den Strahlungsquellen Oi, Q₂ und O₃ zur Aufnahme der mit den Blenden Bu B₂ und B₃ ausgeblendeten Strahlenbündel. Die Strahlenausblendung ist identisch mit der in Fig. la. Das Überlagerungsbild fl|,2j der drei Strahlenbündel wird auf einem Film Faufgezeichnet.
Fig.2b zeigt schematisch das Überlagerungsbild

B₁ xs bestehend aus den 3 Einzelbildern B\. B'₂ und B\ in dem die Information der ausgeblendeten Strahlenquerschnitte gespeichert ist.

F i g. 3a zeigt das im Kontaktverfahren umkopierte (inverse Transmission) Oberlagerungsbild Bus aus Fig.2b. Dieses Oberlagerungsbild wird als Transmissionskorrektur-Filter T zur Korrektur des Überlagerungsbildes Oizj aus Fig. Ib benutzt, aus dem das dreidimensionale Objekt dekodiert wird.

Fig. 3b zeigt schematisch das korrigierte Überlagerungsbild ΤΟιχι, das durch deckungsgleiche Überlagerung des Transmissionskorrektur-Filters Taus Fig. 3a und des Oberlagerungsbildes O,_Xi aus F i g. 1 b entsteht. In diesem Bild sind die bei der Dekodierung störenden bildbegrenzenden Blendenkanten mit Hilfe des Transmissionskorrektur-Filters T beseitigt worden.

Die kodierten Oberlagerungsbilder können auch als sichtbare Bilder z. B. am Ausgangsschirm (Leuchtschirm) einer Bildverstärkerröhre, wie F i g. 4 zeigt, entstehen, von der dann die Dekodier^ng erfolgt.

Hierbei befindet sich das Transmissionskorrektur-Filter Γ und das kodierte Bild Oijj aus Fig. Ib auf dem Ausgangsschirm AS dieser Röhre, so daß die störenden Bildkanten ebenfalls beseitigt sind

Zur Herstellung des Filters werden die ausgeblendeten Strahlenbündel der Vielfachprojektionsanordnung vom Ausgangsschirm AS der Bildverstärkerröhre auf einem geeigneten Aufnahmematenal aufgezeichnet und das entstehende Bild anschließend im Kontaktverfahren auf ein Aufnahmematerial umkopiert so daß eine inverse Amplituden-Transmission entsteht, mit der die Amplitudentiransmission des Überlagerungsbildes, wie beschrieben, korrigiert wird.

Wenn die geometrischen Abmessungen und die verschiedenen Transmissionsstufen des Transmissionskorrektur-Filters aus der Aufnahmegeometrie bekannt sind, kann das Filter auch stufenweise auf einem geeigneten Aufnahmematerial, z. B. einer Photoplatte, aufgezeichnet und hergestellt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Korrektur eines mit Blenden aufgezeichneten kodierten Überlagerungsbildes, das mit einer Vielzahl von verteilten Quellen aus verschiedenen Perspektiven aufgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Korrektur-Filter mit inverser Araplitudentransmission mit dem Oberlagerungsbild deckungsgleich überlagert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transmissionskorrektur des kodierten Oberlagerungsbildes mit Hilfe des Transmissionskorrektur-Filters am Ausgangsschirm einer Bildverstärkerröhre, ζ. B. Lichtbildversiärkerröhre oder Röntgenbildverstärkerröhre, erfolgt.

3. Verfahren zur Herstellung eines bei dem Verfahren nach Anspruch 1 uder 2 verwendeten Transmissionskorrektur-Filters, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgeblendeten Strahlenbündel der Vieifachprojektionsanordnung auf einem Aufnahmematerial aufgezeichnet werden und das entstehende Bild anschließend im Kontaktverfahren auf ein Aufnahmematerial umkopiert wird, so daß eine inverse Amplituden-Transmission entsteht, mit der die Amplituden-Transmission des Überlagerungsbildes korrigiert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung des Transmissionskorrektur-Filters Filmmaterial benutzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Transmissionskorrektur-Filter synthetisch hergestellt wird.