DE2801940A1 - Verfahren zur aufnahme und schichtweisen wiedergabe dreidimensionaler von strahlenquellen durchstrahlter objekte - Google Patents
Verfahren zur aufnahme und schichtweisen wiedergabe dreidimensionaler von strahlenquellen durchstrahlter objekteInfo
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Description
- "Verfahren zur Aufnahme und schichtweisen Wiedergabe drei-
- dimensionaler von Strahlenquellen durchstrahlter Objekte Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Aufnahme und schichtweisen Wiedergabe dreidimensionaler Objekte, bei dem das Objekt von einer Vielzahl von Strahlenquellen durchstrahlt wird.
- Diese Methode ist z. B. in der Röntgentechnik als Tomosynthese bekannt. Mit einer in der deutschen Patentanmeldung P 26 05 497.7 beschriebenen Mehrfachstrahlenquelle (MSQ) können simultan sogenannte kodierte Uberlagerungsbilder hergestellt werden. Das dekodierte Schichtbild, das aus den Uberlagerungsbildern gewonnen wird, kann jedoch durch zusätzliche Artifakte stark gestört sein.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die schichtweise Darstellung dreidimensionaler Objekte aus denaufgezeichneten Perspektivbildern zu verbessern.
- Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß aus einer Mehrfachstrahlenquelle nacheinander zwei oder mehrere Untergruppen ausgewählt werden, mit denen jeweils in derselben Aufzeichnungsebene von dem durchstrahlten Objekt getrennte Einzelperspektivbilder auf einem Aufzeichnungsmedium, z.B. Film, aufgezeichnet werden, die bei der Tomosynthese jeweils nacheinander oder gleichzeitig dekodiert werden, indem zwei oder mehrere zueinandergehörende Teilschichtbilder des Objektes zu einem Gesamtschichtbild überlagert werden.
- Die Tomosynthese kann z.B. mit optischen Hilfsmitteln erfolgen.
- Durch Aufnahme von getrennten Bildern kann man die zusätzlichen Störungen (Artifakte) vermeiden, die sonst bei Uberlagerungsbildern auftreten. Bei gleicher Mehrfachstrahlenquellengeometrie und gleicher Röhrenanzahl, gleicher Objektgröße und gleichem Filmformat bzw. gleichem Eingangsschirm eines Bildverstärkersystems kann sequentiell eine Anzahl von z.B. Filmen mit getrennten Perspektivbildern aufgezeichnet werden. Diese Bilder können mit bekannten Blattfilmwechslern (6 Bilder/sec) auch schnell hirtereinander aufgezeichnet werden.
- Vorteilhaft ist es, daß die Strahlungsquellen der Mehrfachstrahlenquelle zur Aufnahme der getrennten Perspektivbilder symmetrisch angeordnet werden, dann wird das Aufzeichnungsmaterial (z.B. Film) optimal ausgenutzt.
- Die Untergruppen der Mehrfachstrahlenquelle und deren Auswahl können mit elektrischen Hilfsmitteln gesteuert werden, bzw. auch mit Hilfe eines Blenden- oder Verschlußsystems.
- Vorteile der Erfindung liegen weiter darin, daß der Einsatz von sogenannten Streustrahlenrastern zur Straustrahlenunterdrückung bei der Aufnahme möglich ist und kleinere Schichtwinkel (gemittelter Schichtwinkel der Einzelwinkel der Mehrfachstrahlenquelle) erhalten werden können, bei vergleichbaren Aufnahmebedingungen, wodurch evtl. eine "Zonographie" möglich ist.
- Die verlängert Aufnahmezeit ist bei vielen medizinischen Anwendungen z.B. Schädeltomographie nicht von Nachteil, da bei langsamen Objektbewegungen das Objekt auch in mehreren Aufnahmeschritten ohne Bewegungsschärfe aufgezeichnet werden kann.
- Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele dar. Es zeigen: Fig. 1 eine Mehrfachstrahlenquelle mit zwei Untergruppen von Strahlenquellen, Fig. 2 eine optische Ausführungsform der Schichtdarstellung mit zwei getrennten Multiperspektivbildern.
- In Fig. 1 wird mit der ersten Strahlenquellenuntergruppe (z.B. Röntgenröhre 2' und 2") aus der Mehrfachstrahlenquelle 1 das Objekt 3 in der Aufzeichnungsebene 4 (z.B. Film) aufgezeichnet. Die Röntgenröhre 2' erzeugt das getrennte Perspektivbild 4', die Röntgenröhre 2" das Bild 4". Mit der zweiten Untergruppe(Röntgenröhre 5' und Röntgenröhre 5") wird der Film 6 belichtet, dabei erzeugt die Röntgenröhre 5' das Bild 6' und die Röntgenröhre 5" das Bild 6". Mit der Filmwechselvorrichtung 7 werden die Filme gewechselt. Aus Gründen der Ubersichtlichkeit wird die Anordnung nur eindimensional beschrieben. Eine geringe Randüberlagerung der Perspektivbilder kann ohne weiteres in Kauf genommen werden. Statt der Röntgenröhren können auch Partikelstrahler verwendet werden.
- Die Röntgenröhren bzw. Strahlungsquellen der Mehrfachstrahlenquellen können symmetrisch oder beliebig angeordnet werden.
- Die Auswahl der Untergruppen aus der Mehrfachstrahlenquelle kann mit elektrischen Hilfsmitteln 1' gesteu#t werden oder mit Hilfe eines Blenden- oder Verschluß systems 1" und 1"' können die Untergruppen gewählt werden.
- Statt der direkten Aufzeichnung des Perspektivbildersatzes der verschiedenen Untergruppen kann auch mit Hilfe einer Röntgenbildverstärkerkette aufgezeichnet werden.
- Fig. 2 zeigt einen optischen Dekodieraufbau zur Schichtdarstellung. Mit einem Lichtkasten 8 wird das Multiperspektivbild 4 nach Fig. 1 mit den Teilbildern 4' bis 4" beleuchtet. Die Linsenmatrix 9, deren Linsenanordnung den geometrischen Positionen der Strahlenquellen 2' und 2" der Mehrfachstrahlenque#e 1 aus Fig. 1 entspricht, erzeugt ein dreidimensionales Objektbild 10.
- Mit Hilfe einer Mattscheibe 11, die innerhalb des Objektbildes verschoben werden kann (12), können beliebige Schichten dargestellt werden. Ein Objektiv 13 projiziert das Bild auf der Mattscheibe 11 durch den Strahlenteiler 14 auf einen Mattscheibenschirm 15. Das zweite Multiperspektivbild 6 wird mit einer baugleichen Dekodiereinheit ausgewertet. Der Lichtkasten 16 beleuchtet das Bild 6 mit den Teilbildern 6' und 6" aus Fig. 1.
- Die Linsenmatrix 17 für die Strahlungsquellen 5' und 5" aus Fig. 1 erzeugt das dreidimensionale Objektbild 18. Aus der lageverschiebbaren Mattscheibe 19 wird die Schicht dargestellt.
- Die Bewegung erfolgt mit der Verschiebeeinrichtung 12. Mit dem Objekt 13 wird die Schicht durch den Strahlenteiler 14 ebenfalls auf dem Mattscheibenschirm 15 abgebildet. Beide Dekodieraufbauten dekodieren identische Schichten aus dem Objekt 3nach Fig. 1, die in der zuvor beschriebenen Art auf dem Mattscheibenschirm 15 deckungsgleich überlagert werden und das Gesamtschichtbild erzeugen. Die Auswertung des Schichtsbildes erfolgt hier z.B.
- visuell (20). Andere Schichten des Objektes werden dargestellt, indem die Mattscheiben 11 und 19 mit der Verschiebevorrichtung 12 synchron verschoben bzw. gekippt werden.
- Statt der Schichtdarstellung durch optische Mittel können auch elektronische Mittel (z.B. TV) verwendet werden. Ferner kann das aus den Teilschichtbildern zusammengesetzte Gesamtschichtbild 15 aus Fig. 2 z.B. auch auf einem Display (z.B.
- Monitor) dargestellt werden. Ebenso ist es möglich, die Multiperspektivbilder ( 4 und 6 aus Fig. 2) auf transparente Projektionswände zu projizieren und von dort aus zu dekodieren.
- Dabei kann der Perspektivbildersatz der verschiedenen Untergruppen gleichzeitig oder zeitlich aufeinanderfolgend projiziert werden. Im letzten Fall können die bei der Dekodierung erzeugten Teilschichtbilder mit Hilfe einer speichernden TV-Aufnahmeröhre aufsummiert werden zum Gesamtschichtbild.
- L e e r s e i t e
Claims (15)
- PATENTANSPRUCHE: 1. Verfahren zur Aufnahme und schichtweisen Wiedergabe dreidimensionaler Objekte, bei dem das Objekt von einer Vielzahl von Strahlenquellen durchstrahlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß aus einer Mehrfachstrahlenquelle nacheinander zwei oder mehrere Untergruppen ausgewählt werden, mit denen jeweils in derselben Aufzeichnungsebene von dem durchstrahlten Objekt getrennte Einzelperspektivbilder auf einem Aufzeichnungsmedium, z.B. Film, aufgezeichnet werden, die bei der Tomosynthese jeweils nacheinander oder gleichzeitig dekodiert waden, indem zwei oder mehrere zueinandergehörende Teilschichtbilder des Objektes zu einem Gesamtschichtbild überlagert werden.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquellen der Mehrfachstrahlenquelle zur Aufnahme der getrennten Perspektivbilder symmetrisch angeordnet sind.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquellen zur Aufnahme der Perspektivbilder beliebig angeordnet sind.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme der Perspektivbilder Röntgenröhren verwendet werden.
- 5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Perspektivbilder mit Partikelstrahlung erzeugt werden.
- 6. Verfahren mch Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Untergruppen der Mehrfachstrahlenquelle und deren Auswahl mit elektrischen Hilfsmitteln angesteuert werden.
- 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Untergruppen der Mehrfachstrahlenquelle mit Hilfe eines Blenden- oder Verschluß systems gewählt werden.
- 8. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Perspektivbildersatz der verschiedenen Untergruppen mit Hilfe einer Röntgenbildverstärkerkette (RBV) oder einer Lichtbildverstärkerkette (LBV) aufgezeichnet wird.
- 9. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Perspektivbildersatz der verschiedenen Untergruppen der Mehrfachstrahlenquelle zur Schichtdarstellung des Objektes mit optischen Mitteln, die aus Lichtkästen 8, Linsenrastern 9, Mattscheiben 10 und Linsen 13 bestehen, weiterverarbeitet wird.
- 10. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Perspekvitbildersatz der verschiedenen Untergruppen derder Mehrfachstrahlenquelle zur Schichtdarstellung des Objektes mit elektronischen Mitteln weiterverarbeitet wird.
- 11. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilschichten der Teilperspektivbilder (Untergruppe) mit optischen oder elektronischen Mitteln zu einem Gesamtschichtbild des Objektes zusammengesetzt werden.
- 12. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das aus den Teilschichtbildern zusammengesetzte Gesamtschichtbild auf einem Display (z.B. Monitor) dargestellt wird.
- 13. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Perspektivbildersatz der verschiedenen Untergruppen auf transparente Projektionswände projiziert wird und von dort aus dekodiert wird.
- 14. Verfahren nach Anspruch 1 und 13 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Perspektivbildersatz der verschiedenen Untergruppen zeitlich aufeinanderfolgend projiziert wird und die bei der Dekodierung erzeugten Teilschichtbilder mit Hilfe einer speichernden TV-Aufnahmeröhre aufsummiert werden zum Gesamtschichtbild.
- 15. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilschichtbilder durch Projektion zur resultierenden Schicht überlagert werden.
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Family Applications (1)
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1978
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Patent Citations (1)
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