DE2952426C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Verarbeiten eines Strahlungsbildes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verarbeiten eines Strahlungsbildes bei einem Strahlungsbildaufzeichnungssystem, bei dem eine anregbare Leuchtschirmsubstanz mit einem Anregungsstrahl angeregt und die in der anregbaren Leuchtschirmsubstanz aufgezeichnete Strahlungsbildinformation ausgelesen und in ein elektrisches Signal bei der Anregung umgeformt und zum Zweck der Bildverbesserung aufbereitet wird und dann ein sichtbares Bild auf einem Aufzeichnungsmedium mit Hilfe des elektrischen Signals aufgezeichnet wird, sowie eine Vorrichtung, mit der ein Strahlungsbild nach diesem Verfahren verarbeitet werden kann.

Ein solches Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens ist aus der US-PS 38 59 527 bekannt. Dort wird Strahlungsbildinformation in einer anregbaren Leuchtschirmsubstanz durch Belichten der Leuchtschirmsubstanz mit einer Strahlung aufgezeichnet, die durch ein Objekt, wie z. B. einen menschlichen Körper, hindurchgeschickt wurde. Die dann aufgezeichnete Information wird mit Hilfe eines Photodetektors durch Anregen der Leuchtschirmsubstanz mit einem Abtastlesestrahl o. dgl. ausgelesen und diese ausgelesene Information auf einem Aufzeichnungsmedium durch Modulieren eines Aufzeichnungslesestrahls o. dgl. mit der durch den Photodetektor ausgelesenen Information aufgezeichnet.

In dieser US-PS 38 59 527 sind verschiedene Methoden angegeben, um das erhaltene elektrische Signal vor seiner endgültigen Umwandlung in das gewünschte Bild so zu verändern, daß eine gute Bildqualität erhalten wird. Als Möglichkeiten, dies zu erreichen, werden die Bildverstärkung, die Signal - zur Untergrundratenverbesserung und die Kantenverschärfung angegeben.

Ein solches Verfahren ist sehr viel vorteilhafter als die herkömmliche Radiographie, bei der ein photographischer Film mit Silberhalogenid benutzt wird, weil das Bild über einen sehr breiten Bereich der Strahlungsbelichtung aufgezeichnet wird. Das Verfahren ist daher besonders vorteilhaft, wenn es bei der medizinischen Diagnose benutzt wird, bei der der menschliche Körper wie bei der herkömmlichen Radiographie aufgezeichnet wird. Durch Benutzung dieses Systems für solche Zwecke wird es möglich, die Information zu erhalten, die bei der herkömmlichen Radiographie infolge des begrenzten Belichtungsbereiches, innerhalb dessen ein herkömmlicher Röntgenstrahlungsfilm aufgezeichnet und betrachtet werden kann, nicht erreicht werden kann.

Da außerdem Röntgenstrahlen den menschlichen Körper schädigen, ist es vom Sicherheitsstandpunkt her unmöglich, den menschlichen Körper in hohen Dosen Röntgenstrahlen auszusetzen. Die erforderliche Information bei der Radiographie soll daher erreicht werden, indem der menschliche Körper nur einmal Röntgenstrahlen vergleichsweise niedriger Dosen ausgesetzt wird. Andererseits sollen Radiographien vorzugsweise sowohl einen großen Belichtungsumfang als auch eine hohe Bildqualität hohen Kontrastes, hoher Schärfe, niedriger Hintergrundanteile, u. dgl. zur Betrachtung und Diagnose haben. Die herkömmliche Radiographie erfüllt diese Bedingungen nur zu einem gewissen Maß. Auch ein Verfahren der eingangs genannten Art löst trotz der einzelnen zur Bildverbesserung vorgeschlagenen Maßnahmen diese Probleme nicht vollständig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Bildqualität gegenüber der mit dem bekannten Verfahren und einer entsprechenden Vorrichtung erhaltenen Bildqualität wesentlich zu steigern und ein Strahlungsbild mit einer hohen Diagnosewirksamkeit und Genauigkeit sowie mit einer hohen Arbeitsgeschwindigkeit und niedrigen Kosten zu erreichen.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren nach dem Anspruch 1 und einer Vorrichtung nach dem Anspruch 9 gelöst.

Das so gekennzeichnete erfindungsgemäße Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung arbeiten nach dem Prinzip der unscharfen Maske. Die unscharfe Maskenverarbeitung kann zusammen mit einer Abstufung der Helligkeitsunterschiede, einer Verminderung der Bildgröße, einem Glättungsverfahren u. dgl. durchgeführt werden. Außerdem kann der Hervorhebungskoeffizient sowohl mit dem Originalbildsignal Sorg als auch mit dem unscharfen Maskensignal Sus geändert werden.

Das Prinzip der unscharfen Maske ist an sich z. B. aus der GB-PS 7 61 538 im Zusammenhang mit einem elektronischen Farbkorrektursystem bekannt. Bei diesem bekannten, bei Farbdruckern verwendeten Verfahren werden unscharfe Maskensignale nur aus einer Richtung, nämlich der Hauptabtastrichtung, eingeleitet.

Demgegenüber werden bei erfindungsgemäßen Strahlungsbildaufzeichnungssystemen kleinste Unterschiede in der Röntgenstrahlabsorption, die aus einer unterschiedlich starken Schwächung durch die Objekte, die von den Röntgenstrahlen durchsetzt werden, nachgewiesen. Hierzu werden aus zwei Dimensionen, nämlich sowohl der Hauptabtastrichtung als auch der Unterabtastrichtung, Originalsignale verwertet.

Bei Untersuchungen hat sich herausgestellt, daß die räumlichen Frequenzkomponenten des Strahlungsbildes eines menschlichen Körpers in einem Bereich sehr niedriger Frequenzen liegen, die hier immer als "extrem niedrige Frequenz" bezeichnet werden, obwohl in verschiedenen Bereichen des zu diagnostizierenden menschlichen Körpers kleine Frequenzunterschiede vorliegen. Es wurde außerdem festgestellt, daß die Hervorhebung der Hochfrequenzkomponenten den Diagnosewirkungsgrad und die Genauigkeit nicht verbessern, jedoch die Rauschkomponenten verstärken und damit den Diagnosewirkungsgrad und die Genauigkeit vermindern und daß außerdem andererseits die Verkleinerung der Hervorhebung der hohen Frequenzkomponenten das Rauschen vermindert und ein geeignetes Bild für die Diagnose erreichen läßt. Die vorliegende Erfindung beruht auf diesem Prinzip.

Bei der Erfindung kann mehr als eine unscharfe Maske benutzt werden, solange die Signalumformung nach Maßgabe der vorstehenden Formel ausgeführt wird. Wenn z. B. zwei unscharfe Masken unterschiedlicher Größe benutzt werden, kann die Formel in der folgenden Weise ausgedrückt werden:

S′=Sorg+β (Sorg-Sus 1)+α (Sorg-Sus 2).

Diese Formel kann jedoch in der folgenden Form umgeschrieben werden:

Diese umgeschriebene Formel bedeutet, daß die vorstehende Arbeitsweise, die zwei unscharfe Masken benutzt, als ein Äquivalent zu der zuvor erwähnten prinzipiellen Arbeitsweise betrachtet werden kann, die nur eine unscharfe Maske benutzt. Wenn die Größe der unscharfen Maske Sus 2 geringer als die der unscharfen Maske Sus 1 ist und der Hervorhebungskoeffizient α positiv ist, hat die die Modulationsübertragungsfunktion angebende graphische Darstellung eine Form, die eine zusätzliche Spitze in der hohen Frequenzkomponente im Bereich der hervorgehobenen Frequenz hat. Wenn der Hervorhebungskoeffizient α negativ ist, hat die graphische Darstellung eine Form, die einen abgestuften niedrigen Teil in der hohen Frequenzkomponente im Bereich der hervorgehobenen Frequenz hat. Die erstere ist geeignet zur Aufzeichnung eines Bildes von Knochen, Blutgefäßen (Vasographie) und des Bauches (Doppelkontrast), und das letztere ist geeignet zum Aufzeichnen eines Bildes der Brusttomographie, des Gallenblasenbildes, der Leber, des Abdomen und des Kopfes.

Außerdem umfaßt das erfindungsgemäße Verarbeitungsverfahren jede Verarbeitung, bei der die Ergebnisse der Signalumformung die gleichen sind wie diese der zuvor erwähnten Formel (1), wobei es keine Grenze oder Beschränkung in bezug auf die Größenordnung dieser Arbeitsweise gibt.

Das bei der Erfindung angegebene unscharfe Maskensignal Sus bedeutet ein Signal, das jeden Abtastpunkt angibt, der durch Verwischen des Originalsignals sich ergibt, damit es nur die Frequenzkomponente enthält, die niedriger als die extrem niedrige Frequenz ist. Mit anderen Worten, das unscharfe Maskensignal Sus ist ein Signal, das ein unscharfes Bild angibt, das durch Verwischen des Originalbildes bis zu einem solchen Maß erhalten wird, daß das unscharfe Maskensignal nur die extrem niedrige Frequenz enthält. Bei der dem unscharfen Bild entsprechenden unscharfen Maske ist die Modulationsübertragungsfunktion nicht geringer als 0,5 bei der räumlichen Frequenz von 0,01 Perioden/mm und nicht mehr als 0,5 bei der räumlichen Frequenz von 0,5 Perioden/mm. Um außerdem den Diagnosewirkungsgrad und die Genauigkeit erheblich zu verbessern, soll eine unscharfe Maske benutzt werden, bei der die Modulationsübertragungsfunktion nicht geringer als 0,5 bei der räumlichen Frequenz von 0,02 Perioden/mm und nicht mehr als 0,5 bei der räumlichen Frequenz von 0,15 Perioden/mm ist.

Mit anderen Worten, die bei der Erfindung zu benutzende unscharfe Maske kann als eine solche definiert werden, bei der die räumliche Frequenz fc, bei der die Modulationsübertragungsfunktion 0,5 innerhalb des Bereiches von 0,01 bis 0,5 Perioden/mm und vorzugsweise innerhalb des Bereiches von 0,02 bis 0,15 Perioden/mm wird.

Außerdem ist darauf hinzuweisen, daß das Originalsignal, wie es bei der Erfindung bezeichnet wird, ein Signal umfaßt, das mit Hilfe einer zum Stand der Technik gehörenden Signalverarbeitungseinrichtung, wie sie bei optischen Instrumenten benutzt wird, verarbeitet wird, d. h. das Signal, das durch eine logarithmische Verstärkung o. dgl. für eine Bandkompression oder eine nicht lineare Kompensation verstärkt wurde. Es ist oft nützlich, das Signal logarithmisch zu komprimieren, um die Bandbreite des Signals zu komprimieren, wenn ein die Lichtintensität o. dgl. darstellendes Signal verarbeitet wird.

Bei der Erfindung wird der Hervorhebungskoeffizient β als eine Funktion des Originalbildsignals (Sorg) oder des unscharfen Maskensignals (Sus) geändert werden. Durch Ändern des Hervorhebungskoeffizienten als eine Funktion des Originalbildsignals (Sorg) oder des unscharfen Maskensignals (Sus) werden der Diagnosewirkungsgrad und die Genauigkeit weiter verbessert.

Durch Auswahl des Hervorhebungskoeffizienten β und des unscharfen Maskensignals (Sus) kann das Verhältnis des Maximalwertes (B) der Modulationsübertragungsfunktion des Systems, welcher das sichtbare Bild auf dem endgültigen Aufzeichnungsmedium auf der Grundlage der hervorgehobenen Signale bildet, zum Grenzwert (A) der Modulationsübertragungsfunktion, der ein Grenzwert ist, bei dem die räumliche Frequenz unendlich dicht bei 0 liegt, d. h., B/A, geändert werden. Unter der Bedingung von B/A<1,5 können der Diagnosewirkungsgrad und die Genauigkeit, verglichen mit der herkömmlichen Radiographie, nicht sehr verbessert werden. Wenn der Hervorhebungskoeffizient β entsprechend dem Originalbildsignal Sorg oder dem unscharfen Maskensignal Sus geändert wird, wird der gewünschte Bereich des Verhältnisses B/A vergrößert und kann mehr als 6, wenn nicht mehr als 10 sein. In diesem Fall wird der maximale Wert des Verhältnisses B/A als der Wert B/A betrachtet, da das Verhältnis B/A sich selbst ändert, wenn der Wert Sorg oder Sus sich ändert. Es ist daher erforderlich, daß der Hervorhebungskoeffizient β bei 1,5 bis 10 liegt, wenn er mit Sorg oder Sus geändert wird. Außerdem wurde festgestellt, daß der Diagnosewirkungsgrad und die Genauigkeit erheblich verbessert werden, wenn das Verhältnis B/A innerhalb des Bereiches von 2 bis 5,5 und von 2 bis 8 in den jeweiligen Fällen gewählt wird.

Der Hervorhebungskoeffizient β wird so gewählt, daß das Verhältnis B/A innerhalb dieses gewünschten Bereiches liegt. Das Verhältnis B/A ändert sich jedoch auch etwas mit der Form der unscharfen Maske oder dem unscharfen Maskensignal Sus. Der Wert von β kann daher nicht einfach bestimmt werden, solange die Form der unscharfen Maske, d. h., das Signal Sus, nicht bestimmt ist.

Die unscharfe Maske kann z. B. durch die folgenden Maßnahmen erhalten werden.

• (1) Das Originalbildsignal wird bei jedem Abtastsignal gespeichert, und die gespeicherten Originalbildsignale werden zusammen mit den umgebenden Signalen entsprechend der Größe der unscharfen Maske ausgelesen, um einen Mittelwert als unscharfes Maskensignal Sus zu erhalten. Der Mittelwert wird als einfacher arithmetischer Mittelwert oder als verschiedene Arten eines gewichteten Mittelwertes erhalten. Bei diesem Verfahren wird die unscharfe Maske in Form von Analogsignalen oder in der Form von Digitalsignalen nach einer Analog-Digital-Umformung hergestellt. Außerdem ist es möglich, die unscharfe Maske durch Übertragen des Analogsignals durch ein Tiefpaßfilter in der primären Abtastung und durch Verarbeiten des Signals in digitaler Form in der Unterabtastrichtung hergestellt werden.
• (2) Nachdem das Originalsignal durch Benutzung eines Lichtstrahls o. dgl. mit einem kleinen Durchmesser ausgelesen ist, wird das unscharfe Maskensignal durch Benutzung eines Lichtstrahls mit einem größeren Durchmesser ausgelesen. Dieses ist dann möglich, wenn die anregbare Leuchtbildsubstanz nach der ersten Anregung immer noch anregbar ist.
• (3) Die Ausdehnung des Durchmessers des anregenden Lichtstrahls, die infolge von Streuung beim Hindurchgang des Lichtstrahls durch die anregbare Leuchtschirmsubstanzschicht auftritt, wird benutzt. Wenn der anregende Lichtstrahl die anregbare Leuchtschirmsubstanz abtastet, wird das Originalbildsignal Sorg auf der Auftreffseite der Leuchtschirmsubstanzschicht erhalten, und das unscharfe Maskensignal Sus wird an der entgegengesetzten Seite der Leuchtschirmsubstanzschicht erhalten. In diesem Fall kann die Größe der unscharfen Maske durch Ändern der Größe des Lichtstreueffektes durch die Leuchtschirmsubstanzschicht oder durch Ändern der Größe der Öffnung gesteuert werden, die zum Aufnehmen des gestreuten Lichtes benutzt wird.

Unter den vorstehenden drei Maßnahmen ist die erste Maßnahme im Hinblick auf die Möglichkeit einer gegebenen Flexibilität der Bildverarbeitung die am meisten bevorzugte.

Um die erste Maßnahme auszuführen, wird die folgende Operation des arithmetischen Mittelwertes für jeden Abtastpunkt ausgeführt, um das unscharfe Maskensignal Sus zu erhalten.

wobei i und j die Koordinaten des Kreisbereiches, der den Abtastpunkt als Mittelpunkt hat, und α_ÿ ein Wertigkeitskoeffizient sind, der vorzugsweise eine glatte Änderung in allen Radialrichtungen isotropisch haben sollte und die Formel

erfüllt. Dieser Kreisbereich umfaßt N Bildelemente in Richtung seines Durchmessers.

Um jedoch die vorstehende Operation leicht ausführen zu können, müssen N² Multiplikationen und N² Additionen ausgeführt werden. Wenn N eine große Zahl ist, erfordert es daher eine sehr lange Zeit, um die Operation auszuführen, was unpraktisch ist. Da die anregbare Leuchtschirmsubstanzplatte mit einer Abtastgeschwindigkeit von 5 bis 20 Bildpunkten/mm (50 bis 200 µm Größe des Bildelementes) abgetastet werden muß, um die notwendigen Frequenzkomponenten des Bildes einzuhalten, ist die Anzahl der Bildelemente (N), die in der unscharfen Maske enthalten sind, die der extrem niedrigen Frequenz entspricht, unvermeidbar groß, und es erfordert daher eine sehr lange Zeit, um die vorstehende Operation auszuführen. Zum Beispiel bei der Benutzung einer unscharfen Maske, die einen Wertigkeitskoeffizienten mit einer Gaußschen Verteilung hat, wird N über 50, wenn die Größe des Bildelementes 100 µm×100 µm und Fc=0,1 Perioden/mm sind, und etwa gleich 250, wenn Fc=0,02 Perioden/mm ist. Das bedeutet, daß die Zeit zum Ausführen der vorstehenden Operation sehr lang sein wird.

Um den arithmetischen Mittelwert für den Kreisbereich zu erhalten, sollte der Bereich, in dem die Addition auszuführen ist, für jede Abtastzeile geändert werden, was den Operationsmechanismus sehr komplex und kostspielig macht.

Die Operation soll daher vereinfacht werden, um die Zeit zum Durchführen der Operation zum Erhalten des unscharfen Maskensignals zu vermindern. Ein Beispiel solcher Vereinfachungsmaßnahmen ist, den einfachen arithmetischen Mittelwert, d. h., den nicht mit Wertigkeiten versehenen arithmetischen Mittelwert, über einen rechteckigen Bereich zu erhalten, der mit zwei Linien parallel zur primären Abtastrichtung und zwei Linien parallel zur Unterabtastrichtung eingeschlossen ist. Mit anderen Worten, das unscharfe Maskensignal Sus wird durch Berechnung des einfachen arithmetischen Mittelwertes der originalen Bildsignale Sorg innerhalb des rechteckigen Bereiches erhalten. Ein weiteres Beispiel solcher Vereinfachungen besteht darin, ein unscharfes Signal in der primären Abtastrichtung durch Übertragen des Analogsignals des Originalbildsignals durch ein Tiefpaßfilter zu erzeugen und dann den arithmetischen Mittelwert der analog-digital-umgeformten Signale in der Unterabtastrichtung zu erhalten.

Bei der ersteren Maßnahme, bei der das unscharfe Maskensignal Sus durch einen einfachen arithmetischen Mittelwert innerhalb eines rechteckigen Bereiches erhalten wird, wurde durch die Erfinder nachgewiesen, daß die Ergebnisse in dem Diagnosewirkungsgrad und der Genauigkeit genauso gut waren, wie die durch Benutzung einer idealen kreisförmigen unscharfen Maske erhaltenen, die eine Gaußsche Verteilung in ihrem Wertigkeitskoeffizienten hat, obwohl die zuvor erwähnte Maßnahme dadurch Nachteile hat, daß die Größe der Unschärfe in der Richtung unterschiedlich ist und außerdem die Übertragungsfunktion unerwünschte Änderungen hat, verglichen mit der Maske, die eine glatte Änderung des Wertigkeitskoeffizienten in Form der Gaußschen Verteilung hat. Außerdem ist diese Maßnahme sehr viel vorteilhafter dadurch, daß die Operation sehr einfach ist und daher keine lange Zeit erfordert, wodurch sich eine Bildverarbeitungsvorrichtung hoher Geschwindigkeit und niedriger Kosten ergibt. Diese Vorteile sind sowohl für analoge als auch digitale Signale gültig.

Im einzelnen wird, wenn der Wertigkeitskoeffizient α_ÿ mit dem Originalsignal Sorg (ÿ) an jedem Abtastpunkt (i, j) multipliziert werden soll, das unscharfe Maskensignal Sus (IJ) durch die mit der folgenden Formel angegebene Operation erhalten.

wobei i, j die Zahlen sind, die die Koordinate des Abtastpunktes oder Bildelementes angeben, und I, J die Zahlen sind, die die Koordinate der unscharfen Maske angeben.

Die Anzahl der Berechnungen ist daher etwa N² Multiplikationen und etwa N² Additionen, wobei N die Anzahl der Bildelemente ist, die in einer Richtung in einer unscharfen Maske angeordnet sind. Wenn die Anzahl der Bildelemente innerhalb der unscharfen Maske groß ist, erfordert es daher eine sehr lange Zeit, um das unscharfe Maskensignal Sus zu erhalten. Wenn daher z. B. die Größe der unscharfen Maske 6 mm×6 mm ist und 3600 Bildelemente (0,1 mm×0,1 mm) in der unscharfen Maske enthalten sind, müssen 3600 Multiplikationen und 3600 Additionen wiederholt ausgeführt werden. Wenn ein 8-Bit-Mikrocomputer benutzt wird, um diese Berechnungen mit 3 Millisekunden für eine Multiplikation und 5 Mikrosekunden für eine Addition durchzuführen, erfordert es etwa 3 Millisekunden×3600+5 Mikrosekunden×366=etwa 11 Sekunden, um ein unscharfes Maskensignal zu erhalten.

Im Gegensatz dazu kann nach Maßgabe der zuvor erwähnten ersteren Maßnahme, die den einfachen arithmetischen Mittelwert benutzt, die Zeit zum Erhalten des unscharfen Maskensignals erheblich vermindert werden. So erfordert es z. B. nur 18 Millisekunden, um ein unscharfes Maskensignal zu erhalten. Durch Benutzung der weiter unten angegebenen Algorithmen kann außerdem die Anzahl der Berechnungen auf nur 4 vermindert werden, was eine sehr verkürzte Operationszeit von nur einigen zehn Mikrosekunden zum Erhalten eines unscharfen Maskensignals Sus ergibt. Mit anderen Worten kann das unscharfe Maskensignal Sus (IJ) erhalten werden durch

was nur N² Additionen und eine Division bedeutet. Im einzelnen wird, wenn die unscharfe Maske eine rechteckige Form mit einer Größe von N₁ in der primären Abtastrichtung und von N₂ in der Unterabtastrichtung in Ausdrücken der Anzahl von Bitelementen hat, das unscharfe Maskensignal Sus (IJ) durch die Formel angegeben:

wobei i eine Zahl in dem Bereich von

und j eine Zahl in dem Bereich von

und N₁ und N₂ sind positive ungerade Zahlen. Dieses bedeutet, daß das unscharfe Maskensignal durch N₁×N₂ Additionen und nur eine Division erhalten werden kann. Durch Verbessern des Prozesses der Operation kann die Anzahl der Berechnungen zum Erhalten eines unscharfen Maskensignals im Durchschnitt auf 4× vermindert werden.

Da die Modulationsübertragungsfunktion der rechteckigen unscharfen Maske mit einer gleichmäßigen Wertigkeit eine sinc-Funktion

wird, wird die zuvor angegebene Definition, daß die räumliche Frequenz fc, bei der die Modulationsübertragungsfunktion gleich 0,5 wird, 0,01 bis 0,5 Perioden/mm, vorzugsweise 0,02 bis 0,15 Perioden/mm ist, gleich der ist, bei der die rechteckige unscharfe Maske eine Größe 60 mm bis 1,2 mm, vorzugsweise von 30 mm bis 4 mm hat. Wenn die Form der unscharfen Maske ein längliches Rechteck ist, hat vorzugsweise jede Seite des Rechtecks eine Länge innerhalb des vorstehenden Bereiches. Bei der Bildverarbeitung einer linearen Tomographie hat die unscharfe Maske vorzugsweise die Form eines länglichen Rechtecks.

Bei der letzteren Maßnahme, bei der ein Tiefpaßfilter zum Erhalten eines unscharfen Maskensignals Sus benutzt wird, wurde durch die Erfinder ebenfalls nachgewiesen, daß die Ergebnisse in dem Diagnosewirkungsgrad und der Genauigkeit genauso gut waren, wie die, die durch Benutzung der idealen kreisförmigen unscharfen Maske erhalten wurden, die einen sich ändernden Wertigkeitskoeffizienten hat, obwohl diese vorstehende Maßnahme keinen gleichförmigen abgeglichenen Wertigkeitskoeffizienten hat. Außerdem ist diese Maßnahme sehr viel vorteilhafter dadurch, daß die Operation sehr einfach ist und damit keine lange Zeit erfordert, indem nur eine Tiefpaßfilterung des Analogsignals in der primären Abtastrichtung durchgeführt wird, wodurch die Operation der digitalen Signale, die einige Zeit erfordert, unnötig wird. Dieses ergibt eine Bildverarbeitungsvorrichtung hoher Geschwindigkeit und niedriger Kosten. Wenn außerdem die Addition der digitalen Signale in der Unterabtastrichtung zu einer einfachen arithmetischen Addition gemacht wird, um einen arithmetischen Mittelwert zu erhalten, muß keine Multiplikation durchgeführt werden, was ebenfalls eine Vereinfachung der Vorrichtung und eine Beschleunigung der Operation ergibt. Durch die Erfinder wurde ebenfalls nachgewiesen, daß, selbst mit einer solchen sehr vereinfachten Maßnahme, der sich ergebende Diagnosewirkungsgrad und die Genauigkeit nicht wesentlich niedriger sind als die, die bei der Maßnahme erhalten werden, bei der die unscharfe Maske mit Hilfe einer idealen Operation erhalten wird, die eine lange Zeit erfordert.

Bei der Erfindung ist es möglich, einen Glättungsprozeß zusätzlich zu dem zuvor erwähnten unscharfen Maskenprozeß durchzuführen. Da Rauschen insbesondere im Hochfrequenzbereich auftritt, können der Diagnosewirkungsgrad und die Genauigkeit gewöhnlich mit Hilfe eines Glättungsprozesses verbessert werden. Bei dem Glättungsprozeß ist es erwünscht, die Modulationsübertragungsfunktion nicht geringer als 0,5 bei der räumlichen Frequenz von 0,5 Perioden/mm und nicht größer als 0,5 bei der räumlichen Frequenz von 5 Perioden/mm zu machen. Der gewünschte Grad der Glättung hängt von den Arten des Strahlungsbildes ab. Zum Beispiel im Fall der Brusttomographie, bei der das Muster eine vergleichsweise niedrige Frequenz hat, soll das Rauschen soweit wie möglich beseitigt werden. Im Gegensatz dazu wird im Fall der Gefäßabbildung, bei der die feinen Muster einschließlich der feinen Blutgefäße hohe Frequenz haben, eine zu starke Glättung die feinen Muster beschädigen und die Bildqualität vermindern. Nach den Forschungen der Erfinder werden jedoch der Diagnosewirkungsgrad und die Genauigkeit für fast alle Arten von Strahlungsbildern verbessert, wenn der Glättungsprozeß innerhalb des angegebenen Bereiches ausgeführt wird. Außerdem wurde ebenfalls nachgewiesen, daß der Glättungsprozeß nicht nur dann wirksam ist, wenn er auf das Signal S′ nach dem unscharfen Maskenprozeß angewendet wird, sondern auch, wenn er unmittelbar auf das Originalbildsignal Sorg angewendet wird.

Außerdem kann bei der Erfindung eine Abstufung der Helligkeitsunterschiede zusätzlich zu dem zuvor erwähnten unscharfen Maskenprozeß ausgeführt werden. Die Helligkeitsabstufung, wie eine Kontrastverbesserung unter Benutzung nicht linearer oder einer linearen Signaltransformation, ist besonders wirksam bei einem Strahlungsbild, bei dem die Dichte oder Intensität des abgegebenen Lichtes über einen weiten Bereich leicht geändert wird, wie dieses bei dem Bild von Lungenkrebs oder Brustkrebs der Fall ist. Die Helligkeitsabstufung, die bei dem Strahlungsbild-Aufzeichnungssystem anwendbar ist, ist in den japanischen Patentanmeldungen 53(1978)-1 63 573, 54(1979)-23 091 und 54(1979)-23 092 des Anmelders beschrieben. Die Helligkeitsabstufung kann vor oder nach dem unscharfen Maskenprozeß durchgeführt werden.

Die anregbare Leuchtschirmsubstanz, die bei der Erfindung genannt ist, bedeutet eine Leuchtschirmsubstanz oder ein Phosphor, die Strahlungsenergie speichern kann, wenn sie einer Strahlung von Licht oder Strahlen hoher Energie ausgesetzt wird und dann Licht nach Maßgabe der gespeicherten Energie bei einer optischen, thermischen, mechanischen, chemischen oder elektrischen Anregung abgibt. Die anregbare Leuchtschirmsubstanz soll Licht mit einer Wellenlänge innerhalb des Bereiches von 300 bis 500 nm abgeben. Zum Beispiel wird ein mit seltenen Erden aktiviertes Erdalkalimetall-Fluorohalogenid-Phosphor bevorzugt. Ein Beispiel dieses Phosphors bzw. der Leuchtschirmsubstanz ist, wie sie in der japanischen Patentanmeldung 53 (1978)-84 742 angegeben ist, eine Leuchtschirmsubstanz, die durch die Formel (Ba_1-x-y, Mg_x, Ca_y)FX: aEu²⁺ angegeben ist, wobei X mindestens eines von Cl und Br, x und y Zahlen sind, die 0<x+y≦0,6 und xy≠ erfüllen, und a eine Zahl ist, die 10^-6≦a≦5×10^-2 erfüllt. Ein weiteres Beispiel dieser Leuchtschirmsubstanz ist, wie es in der japanischen Patentanmeldung 53 (1978) 84 744 angegeben ist, eine Leuchtschirmsubstanz, die durch die Formel (Ba_1-x, M^II _x)FX: yA dargestellt ist, wobei M^II mindestens eines von Mg, Ca, Sr, Zn und Cd ist, X mindestens eines von Cl, Br und I ist, A mindestens eines von Eu, Tb, Ce, Tm, Dy, Pr, Ho, Nd, Yb und Er ist, x eine Zahl ist, die 0≦x≦0,6 erfüllt, und y eine Zahl ist, die 0≦y≦0,2 erfüllt. Außerdem kann als anregbare Leuchtschirmsubstanz, die bei der Erfindung benutzt wird, ZnS : Cu, Pb; BaO · xAl₂O₃ : Eu, wobei 0,8≦x≦10 ist, und M^IIO · xSiO₂ : A benutzt werden, wobei M^II Mg, Ca, Sr, Zn, Cd oder Ba ist, A ist Ce, Tb, Eu, Tm, Pb, Tl, Bi oder Mn und x eine Zahl, die 0,5≦x≦2,5 erfüllt, wie dieses in der japanischen Patentanmeldung 53 (1978)-84 740 gezeigt ist. Außerdem kann als anregbare Leuchtschirmsubstanz LnOX : xA benutzt werden, wobei Ln mindestens eines von La, Y, Gd und Lu ist, X mindestens eines von Cl und Br ist, A mindestens eines von Ce und Tb ist, x eine Zahl ist, die 0≦x≦0,1 erfüllt, wie dieses in der japanischen Patentanmeldung 53 (1978)-84 743 gezeigt ist. Unter diesen zuvor angegebenen Leuchtschirmsubstanzen ist das mit seltenen Erden aktivierte Alkalierdmetall-Fluorohalogenid-Phosphor die am meisten bevorzugte, unter denen Bariumfluorohalogenide die am meisten bevorzugten im Hinblick auf eine hohe Intensität des abgegebenen Lichtes sind.

Außerdem soll die Leuchtschirmsubstanzschicht der anregbaren Leuchtschirmsubstanzplatte gefärbt werden, die aus der zuvor erwähnten Substanz hergestellt ist, indem Pigmente oder Farben benutzt werden, um die Schärfe des dadurch erhaltenen Bildes zu verbessern, wie dieses in der japanischen Patentanmeldung 54 (1979)-71 604 beschrieben ist.

Als anregende Strahlen zum Anregen der Leuchtschirmsubstanz, nachdem die Leuchtschirmsubstanz mit der Strahlungsenergie eines Bildmusters erregt wurde, wird ein Laserstrahl mit hoher Richtwirkung benutzt. Als Laserstrahl wird ein Laser mit einer Wellenlänge innerhalb des Bereiches von 500 bis 800 nm, vorzugsweise von 600 bis 700 nm, bevorzugt. Zum Beispiel kann ein He-Ne-Laser (633 nm) oder ein Kr-Laser (647 nm) benutzt werden. Wenn ein Farbfilter, das das Licht mit einer Wellenlänge oberhalb des Bereiches von 500 bis 800 nm abschneidet, zusammen mit einer Lichtquelle benutzt wird, kann eine Lichtquelle benutzt werden, die eine Wellenlängenverteilung oberhalb dieses Bereiches hat.

Die Strahlungsbildinformation, die durch Verwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung ausgelesen wird, wird zur Wiedergabe eines Strahlungsbildes auf einem Aufzeichnungsmedium, wie einem photographischen Film mit Silberhalogenid, einem Diazofilm oder einem elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial benutzt. Außerdem kann das Strahlungsbild auch auf einer Kathodenstrahlröhre wiedergegeben werden.

Anschließend wird die Erfindung im einzelnen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Strahlungsbild-Aufzeichnungssystems, bei dem das erfindungsgemäße Bildverarbeitungsverfahren benutzt wird,

Fig. 2A bis 2D graphische Darstellungen, die die Schritte der bei der Erfindung benutzten Frequenzhervorhebung zeigen,

Fig. 3A bis 3D graphische Darstellungen, die die verschiedenen Arten der Änderung des Hervorhebungskoeffizienten β in bezug auf die Helligkeit zeigen, die durch das Originalbildsignal Sorg oder das unscharfe Maskensignal Sus gegeben ist,

Fig. 4 eine graphische Darstellung, die ein Beispiel der Änderung des Hervorhebungskoeffizienten β in bezug auf den Wert des Originalbildsignals Sorg zeigt.

Fig. 5 und 6 graphische Darstellungen, die Beispiele der Änderung des Hervorhebungskoeffizienten β in bezug auf das Bildsignal zeigen,

Fig. 7 und 8 Blockschaltbilder, die Ausführungsbeispiele einer Schaltung zum Erhalten des unscharfen Maskensignals bei einigen Ausführungsformen der Erfindung angeben,

Fig. 9 eine beispielsweise Darstellung, die die unscharfe Maske, Bildelemente und so weiter zur Erläuterung eines Algorithmus zum Berechnen des unscharfen Maskensignals zeigt,

Fig. 10A bis 10C Ansichten, die die Kapazität der Speicher darstellen, die zum Ausführen des Algorithmus benutzt werden, wie es in Fig. 9 erläutert ist,

Fig. 11 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Schaltung zum Ausführen des Algorithmus, wie es in Fig. 9 erläutert ist,

Fig. 12 und 13 Ansichten, die die Änderungen der Speicher zeigen, die zum Ausführen des vorstehenden Algorithmus benutzt werden,

Fig. 14 eine beispielhafte Darstellung, die die unscharfe Maske, Bildelemente usw. zur Erläuterung eines weiteren Algorithmus zum Berechnen des unscharfen Maskensignals zeigt,

Fig. 15A bis 15D Ansichten, die die Kapazität der Speicher darstellen, die zum Ausführen des Algorithmus, wie er in Fig. 14 erläutert ist, benutzt werden,

Fig. 16 eine beispielsweise Teilansicht, die im einzelnen den in Fig. 14 erläuterten Algorithmus erläutert,

Fig. 17A, 17B und 19 graphische Darstellungen, die die Beziehung zwischen der hervorgehobenen Frequenz und der Abschätzung der sich ergebenden Bilder im Diagnosewirkungsgrad und der Genauigkeit zeigen, und

Fig. 18 und 20 graphische Darstellungen, die die Beziehung zwischen dem Ausmaß oder Grad der Hervorhebung und der Abschätzung der sich ergebenden Bilder im Diagnosewirkungsgrad und der Genauigkeit zeigen.

Jetzt wird die Erfindung im einzelnen in bezug auf ihre besonderen Ausführungsbeispiele erläutert, die bei einem Röntgenbild-Aufzeichnungssystem angewendet werden, das eine anregbare Leuchtschirmsubstanz benutzt.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Strahlungsbild-Aufzeichnungssystems, bei dem das erfindungsgemäße Bildverarbeitungsverfahren benutzt wird. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist die anregbare Leuchtschirmsubstanz 1 auf einer Trommel 2 angeordnet. Ein Abtastspiegel 3a lenkt den Anregungsstrahl von einer Laserquelle 3 in die primäre Abtastrichtung B, und die Trommel 2 dreht sich um ihre Achse, um die anregbare Leuchtschirmsubstanz 1 in der Unterabtastrichtung A zu bewegen. Auf diese Weise wird die anregbare Leuchtschirmsubstanz 1 durch den anregenden Strahl zweidimensional abgetastet. Die Anregungsstrahlquelle (Laser) 3 ist vorgesehen, um einen Anregungsstrahl in Richtung der Trommel 2 abzugeben. Der von der Laserquelle 3 ausgesandte Anregungsstrahl trifft auf der anregbaren Leuchtschirmsubstanz 1 auf, die auf der Trommel 2 angeordnet ist, um die anregbare Leuchtschirmsubstanz 1 abzutasten und anzuregen.

Das bei der Anregung von der anregbaren Leuchtschirmsubstanz 1 ausgesandte Licht wird von einem Photodetektor, wie einem Photovervielfacher 4, über ein Lichtführungsteil 4a empfangen. Das Ausgangssignal des Photodetektors 4 wird mit einem Verstärker 5 verstärkt und dann mit Hilfe eines Analog-Digital-Umformers 6 in ein digitales Signal umgeformt. Das digitale Signal wird auf einem Magnetband 7 aufgezeichnet.

Das in dem Magnetband 7 gespeicherte digitale Signal wird mit Hilfe einer Operationseinrichtung 8, wie einem Minicomputer, ausgelesen und nach dem Erhalten des unscharfen Maskensignals Sus wird der unscharfe Maskenprozeß ausgeführt. Die Bildverarbeitung ist im wesentlichen ein Hervorheben der extrem niedrigen Frequenz, was ein unscharfer Maskenprozeß ist. Zusätzlich zu dem unscharfen Maskenprozeß werden eine Änderung des Hervorhebungskoeffizienten β, eine Helligkeitsabstufung, eine Bildverkleinerung, ein Glättungsprozeß u. dgl. durchgeführt, um den Diagnosewirkungsgrad und die Genauigkeit des sich schließlich ergebenden Bildes weiter zu verbessern.

Der unscharfe Maskenprozeß wird durch Ausführung der Operation durchgeführt, die durch die folgende Formel angegeben ist:

S′=Sorg+β (Sorg-Sus). (6)

Das unscharfe Maskensignal Sus, das durch die nachfolgende Maßnahme erhalten wird, soll eine Modulationsübertragungsfunktion von nicht weniger als 0,5 bei der räumlichen Frequenz von 0,01 Perioden/mm und nicht mehr als 0,5 bei der räumlichen Frequenz von 0,5 Perioden/mm, vorzugsweise von nicht weniger als 0,5 bei der räumlichen Frequenz von 0,02 Perioden/mm und nicht mehr als 0,5 bei der räumlichen Frequenz von 0,15 Perioden/mm haben. Um die Operation der vorstehenden Formel durchführen zu können, muß außerdem der Hervorhebungskoeffizient β bestimmt werden. Diese Werte werden für verschiedene Teile des menschlichen Körpers oder des zu diagnostizierenden Objektes im voraus bestimmt oder von Fall zu Fall durch eine externe Operation bestimmt. Wenn diese Werte für die verschiedenen Objekte im voraus bestimmt sind, werden diese Werte in einem Speicher der Operationseinrichtung gespeichert, die bei der Signalverarbeitung benutzt wird.

Das durch den unscharfen Maskenprozeß in der zuvor erwähnten Weise erhaltene Signal S′ wird außerdem einem Glättungsprozeß zum Vermindern der Hochfrequenzkomponente ausgesetzt. Durch den Glättungsprozeß wird das Rauschen ohne Beschädigung der für die Diagnose erforderlichen Information vermindert.

Die Operation mit der unscharfen Maske wird anschließend im einzelnen in Verbindung mit den Fig. 2A bis 2D erläutert.

Fig. 2A zeigt die Frequenzempfindlichkeit, mit der das auf der anregbaren Leuchtschirmsubstanz aufgezeichnete Bild mit 10 Bildelementen pro Millimeter abgetastet wird. Die Frequenzempfindlichkeit oder Modulationsübertragungsfunktion (MTF) wird in bekannter Weise durch eine Sinc-Funktion angegeben, wenn eine Öffnung mit einer rechteckigen Bewertung als die Öffnung für den Photodetektor benutzt wird, und als eine Gaußsche Funktion angegeben, wenn eine Öffnung mit einer Bewertung nach der Gaußschen Funktion benutzt wird.

Fig. 2B zeigt die Modulationsübertragungsfunktion einer rechteckigen unscharfen Maske (I) und einer Gaußschen unscharfen Maske (II), die nicht geringer als 0,5 bei 0,01 Perioden/mm und nicht mehr als 0,5 bei 0,5 Perioden/mm ist. Im Falle der unscharfen Maske der Kurve (I) wurde das unscharfe Maskensignal berechnet, indem ein arithmetischer Mittelwert von etwa 63 Bildelementen×63 Bildelementen (was durch die Größe N=63 angegeben ist) auf der anregbaren Leuchtschirmsubstanz erhalten, die mit 10 Bildelementen pro Millimeter abgetastet wird. Dieses ist dem Fall äquivalent, bei dem das Bild auf der anregbaren Leuchtschirmsubstanz mit einem Lichtstrahl abgetastet wird, der eine Querschnittsgröße von 6,3 mm×6,3 mm hat. Im Falle der unscharfen Maske der Kurve (II) wurde das unscharfe Maskensignal berechnet, indem ein bewerteter Mittelwert mit einem Bewertungskoeffizienten Gaußscher Verteilung erhalten wurde. Andere Faktoren waren alle die gleichen wie die im Falle der Kurve (I) benutzten. Versuche der Erfinder zeigten, daß die Ergebnisse in Ausdrücken des Diagnosewirkungsgrades und der Genauigkeit etwa die gleichen für die zwei unscharfen Masken (I) und (II) waren, die eine unterschiedliche Form der Modulationsübertragungsfunktion in ihrem Hochfrequenzbereich haben.

Fig. 2C zeigt die Modulationsübertragungsfunktion des verarbeiteten Signals von (Sorg-Sus).

Fig. 2D zeigt das Ergebnis der Operation bei (I), was dem Signal S′ entspricht, wobei der Hervorhebungskoeffizient β auf 3 festgelegt ist. Als gezeigtes Ergebnis ist der Maximalwert (B) der Modulationsübertragungsfunktion des hervorgehobenen Bildsignals etwa 4,6× so groß wie der Wert (A) der Modulationsübertragungsfunktion, der ein Grenzwert ist, bei dem die räumliche Frequenz unendlich nahe an 0 ist. Die gestrichelte Linie (II) in Fig. 2D zeigt die Modulationsübertragungsfunktion in dem Fall, bei dem der Glättungsprozeß mit 5 Bildelementen×5 Bildelementen bei dem in Fig. 2D gezeigten Signal S′ angewendet wird.

Die Fig. 3A bis 3D zeigen die Änderung des Hervorhebungskoeffizienten β, der als eine Funktion der Helligkeit geändert wird, die durch das Originalbildsignal Sorg oder das unscharfe Maskensignal Sus dargestellt ist. Die Helligkeit gibt das Bildsignal an, d. h., die Menge des von der Leuchtschirmsubstanz bei ihrer Anregung abgegebenen Lichtes.

Fig. 3A zeigt eine flache Art, bei der β auf einen konstanten Wert festgelegt ist. Fig. 3B zeigt eine monoton ansteigende Art (β′≧0), Fig. 3C zeigt eine monoton abfallende Art (β′≦0) und Fig. 3D zeigt eine Hervorhebungsart mittlerer Helligkeit. Die in Fig. 3C gezeigte Art kann auch als Hervorhebungsart niedriger Helligkeit bezeichnet werden, ähnlich wie die in Fig. 3D gezeigte Art als Hervorhebungsart mittlerer Helligkeit bezeichnet wird, wobei beide Arten einen Bereich von β′<0 umfassen. Die Änderung des Hervorhebungskoeffizienten β, die durch die Fig. 3B, 3C und 3D gezeigt ist, hat eine gestufte Art, wie dieses durch die Kurve a dargestellt ist, und eine glattgebogene Art, wie dieses durch die Kurve b dargestellt ist.

Durch Ändern von β als eine monoton ansteigende Funktion, wie dieses in Fig. 3B gezeigt ist, kann die Bildung eines künstlichen Bildes verhindert werden, das bei der Frequenzhervorhebung erscheinen könnte. Ein Beispiel dafür ist, wenn das Röntgenstrahlungsbild eines Magens, das durch Benutzung eines Bariumsulfatkontrastmittels erhalten wird, dieser Frequenzhervorhebung ausgesetzt wird, d. h., der Bevorzugung bestimmter räumlicher Frequenzkomponenten, oder dem unscharfen Maskenprozeß mit einem festliegenden Hervorhebungskoeffizienten β ausgesetzt wird, wird die Grenze des Bereiches niedriger Helligkeit, der eine gleichmäßige niedrige Helligkeit über einen breiten Bereich hat, der dem das Bariumkontrastmittel enthaltenden Teil entspricht, zu stark hervorgehoben und es wird ein künstliches Bild mit einer Doppelkontur erscheinen. Wenn der Hervorhebungskoeffizient β so geändert wird, daß er in dem Bereich niedriger Helligkeit für den mit dem Kontrastmittel gefüllten Teil niedrig ist und für den Bereich großer Helligkeit für die Mageneinzelheiten o. dgl. groß gemacht wird, kann das Erscheinen des künstlichen Bildes mit den Doppelkonturen verhindert werden. Wenn im Falle eines Vorderbrustbildes β festgelegt ist, so steigt das Rauschen in dem Bereich niedriger Helligkeit, wie der Wirbelsäule und dem Herzen an, und im Extremfall werden die feinen Teile lediglich zu weiß gesättigt, nämlich dem Nebelpegel des Aufzeichnungsmediums, was die Betrachtung des Bildes erheblich stört und den Diagnosewirkungsgrad und die Genauigkeit stark vermindert. Wenn dagegen β klein in den Bereichen niedriger Helligkeit, wie der Wirbelsäule oder dem Herzen ist und groß in dem Bereich großer Helligkeit, wie der Lunge, gemacht wird, können das zuvor erwähnte Rauschen und die gesättigten weiten Bereiche verhindert werden.

Die Hervorhebung bei niedriger Helligkeit, wie sie in Fig. 3C gezeigt ist, ist bei einem Objekt geeignet, bei dem die Diagnose des Teils niedriger Helligkeit besonders wichtig ist und der Bereich der niedrigen Helligkeit nicht einen Großteil des Gesamtbildes einnimmt. Zum Beispiel die Gefäßabbildung oder Lymphographie soll einer Frequenzhervorhebung dieser Art ausgesetzt werden, da bei diesen Objekten die Schärfe eines bestimmten Teils stark vergrößert werden soll, selbst wenn das Rauschen damit etwas vergrößert wird. Auf diese Weise werden der Diagnosewirkungsgrad und die Genauigkeit bei diesen Objekten durch eine Hervorhebung der niedrigen Helligkeit stark verbessert.

Die Hervorhebung mittlerer Helligkeit, wie diese in Fig. 3D gezeigt ist, ist bei einem Ojektiv geeignet, bei dem die Diagnose der Teile mittlerer Helligkeit besonders wichtig ist und die Teile niedriger und hoher Helligkeit einen Großteil des Gesamtbildes einnehmen, jedoch für die Diagnose nicht wichtig sind. Zum Beispiel bei der Gallenblasenabbildung oder der Leber sollen diese der Frequenzhervorhebung dieser Art ausgesetzt werden, da bei diesen Objekten nicht nur der Teil mittlerer Helligkeit hervorgehoben werden soll und das Rauschen und die Luftteile, die den Diagnosewirkungsgrad und die Genauigkeit vermindern, sollen nicht hervorgehoben werden.

Bei jedem Beispiel der zuvor erwähnten Arten werden, wenn der Hervorhebungskoeffizient β auf einen kleinen Wert für die Frequenzhervorhebung festgelegt ist, der Diagnosewirkungsgrad und die Genauigkeit nicht verbessert, da der Kontrast der wichtigen Teile, wie der Mageneinzelheiten, der Blutgefäße und der Lunge und Venen, nicht hervorgehoben wird, obwohl verschiedene künstliche Bilder verhindert werden können. Durch eine kontinuierliche Änderung des Hervorhebungskoeffizienten β nach Maßgabe der Helligkeit des Bildes auf der anregbaren Leuchtschirmsubstanz kann daher ein Strahlungsbild erhalten werden, das einen hohen Diagnosewirkungsgrad und eine Genauigkeit hat, die das Auftreten eines künstlichen Bildes steuern.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Änderung von β nach Maßgabe des Originalbildsignals Sorg. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird β etwa linear zwischen der maximalen Helligkeit S₁ und der minimalen Helligkeit S₀ geändert, die aus einem Histogramm des Bildes auf der anregbaren Leuchtschirmsubstanz erhalten werden. Die maximalen und minimalen Werte S₁ und S₀ werden nach Maßgabe der Art des zu verarbeitenden Röntgenstrahlungsbildes bestimmt. So können z. B. die maximalen und minimalen Helligkeiten als die Helligkeit bestimmt werden, bei der das integrierte Histogramm 90 bis 100% und 0 bis 10% jeweils wird.

Die Fig. 5 und 6 zeigen graphische Darstellungen von Ausführungsbeispielen der Änderung von β für die Hervorhebung der niedrigen Helligkeit und der mittleren Helligkeit.

In Fig. 5 wird β vom maximalen Wert βmax zum minimalen Wert βmin vermindert, während sich die Helligkeit von A nach B ändert. Mit anderen Worten wird im Bereich niedriger Helligkeit, d. h., von Smin bis A, der Hervorhebungskoeffizient β maximal, d. h. βmax, gemacht und im Bereich hoher Helligkeit, d. h. von B bis Smax, wird der Hervorhebungskoeffizient β minimal, d. h. βmin, gemacht. Die Helligkeit A soll eine Summe der minimalen Helligkeit Smin und von 0,2 bis 0,5× der Differenz ΔS zwischen der maximalen Helligkeit Smax und der minimalen Helligkeit Smin sein, d. h., es gilt [Smin+(0,2 . . . 0,5)×ΔS]. Die Helligkeit B soll die Summe von Smin und 0,7 bis 1×ΔS sein, d. h. gleich [Smin+(0,7 . . . 1)×ΔS].

Wie in Fig. 6 durch die durchgezogene Linie a gezeigt ist, wird β vom ersten Minimum βmin 1 bis zum Maximum βmax zwischen der Helligkeit A und B vergrößert und vom Maximum βmax bis zum zweiten Minimum βmin 2 zwischen der Helligkeit C und D vermindert. Mit anderen Worten, wird im Bereich niedriger Helligkeit Smin bis A und dem Bereich großer Helligkeit D bis Smax der Hervorhebungskoeffizient klein gemacht (βmin 1, βmin 2) und im Bereich mittlerer Helligkeit B bis D wird der Hervorhebungskoeffizient groß gemacht (βmax). Der erste minimale Wert βmin 1 und der zweite minimale Wert βmin 2 können einander gleich sein. Im Falle der Änderung, wie sie durch die strichpunktierte Linie b unterschiedlich von der zuvor erwähnten und durch die durchgezogene Linie a gezeigte Änderung gezeigt ist, vergrößert sich der Hervorhebungskoeffi­ zient β zwischen A und E und verkleinert sich zwischen E und D. In Fig. 6 sollen die Helligkeiten A, B, C, D und E vorzugsweise jeweils die minimale Helligkeit Smin plus 0 bis 0,2× der Differenz ΔS zwischen der maximalen Helligkeit Smax und der minimalen Helligkeit Smin, d. h., Smin+(0 . . . 0,2)×ΔS, die mittlere Helligkeit

minus 0 bis 0,2× der Differenz ΔS, d. h., -(0 . . . 0,2)×ΔS, die mittlere Helligkeit () plus 0 bis 0,2× der Differenz ΔS, d. h., +(0 . . . 0,2)×ΔS, die maximale Helligkeit Smax minus 0 bis 0,2× der Differenz ΔS, d. h. Smax-(0 . . . 0,2)×ΔS, und die mittlere Helligkeit sein.

Bei der vorstehenden Operation, die einen sich ändernden Hervorhebungskoeffizienten, wie es in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist, benutzt, sind die maximale und minimale Helligkeit Smax, Smin beide die maximalen und minimalen Helligkeiten innerhalb des für die Diagnose erforderlichen Bildes, d. h., es können noch hellere oder weniger hellere Teile außerhalb des wesentlichen Bildes innerhalb der anregbaren Leuchtschirmsubstanz vor­ handen sein. Falls gewünscht, kann die maximale und minimale Helligkeit als die maximalen und minimalen Helligkeiten innerhalb des gesamten Bereiches der anregbaren Leuchtschirmsubstanz gewählt werden.

Durch die Versuche der Erfinder wurde ebenfalls festgestellt, daß die Ergebnisse etwa die gleichen sind, wenn der Hervorhebungskoeffizient β mit dem Originalbildsignal oder mit dem unscharfen Maskensignal geändert wird.

Neben der zuvor erwähnten Frequenzhervorhebung mit Hilfe der unscharfen Maske kann ein Helligkeitsab­ stufungsverfahren zum Ändern der Helligkeitsabstufung des Bildes vorgesehen sein. Wenn das Helligkeitsabstu­ fungsverfahren vor dem unscharfen Maskenverfahren durchgeführt wird, wird die Analog-Digital-Umformung vorgenommen, nachdem das Signal zur Helligkeitsabstufung mit einer nicht linearen Analogschaltung verarbei­ tet wurde. Wenn der Helligkeitsabstufungsprozeß nach dem unscharfen Maskenprozeß durchgeführt wird, kann der Helligkeitsabstufungsprozeß in digitaler Form durchgeführt werden oder er kann in analoger Form nach der Digital-Analog-Umformung durchgeführt werden. Es ist auch möglich, den Helligkeitsabstufungsprozeß in digitaler Form nach der Analog-Digital-Umformung vor dem unscharfen Maskenprozeß durchzuführen.

Die Daten, die einer Frequenzhervorhebung und außerdem dem Helligkeitsabstufungsprozeß nach Bedarf ausgesetzt wurden, werden auf dem Magnetband 7 aufgezeichnet. Die auf dem Magnetband 7 aufgezeichneten Daten werden ausgelesen und mit Hilfe eines Digital-Analog-Umformers 9 in ein Anlogsignal umgeformt, das zum Modulieren einer Aufzeichnungslichtquelle 11 nach ihrer Verstärkung mit Hilfe eines Verstärkers 10 benutzt wird. Das von der Lichtquelle 11 abgegebene Aufzeichnungslicht belichtet über eine Optik 12 einen Aufzeichnungsfilm 13, der auf einer Trommel 14 angeordnet ist. Die Trommel 14 dreht sich um ihre Achse und ist in axialer Richtung beweglich. Auf diese Weise wird auf dem Film 13 ein Strahlungsbild, das der Frequenzher­ vorhebung des unscharfen Maskenprozesses unterworfen ist, aufgezeichnet. Das schließlich auf dem Film 13 aufgezeichnete Bild wird für die Diagnose benutzt.

Wenn das Bild endgültig auf dem photographischen Film aufgezeichnet wird, kann eine Verkleinerung des Bildes durch Aufzeichnen des Bildes mit einer höheren Abtastfrequenz als die Frequenz bei der Eingabeabta­ stung erreicht werden. Wenn z. B. das Eingabetastsystem eine Abtastfrequenz von 10 Bildelementen/Millime­ ter und das Ausgabetastsystem eine Abtastfrequenz von 20 Bildelementen/mm haben, hat das endgültig erhaltene Bild die halbe ursprüngliche Bildgröße.

Das verkleinerte Bild mit einem Verkleinerungsverhältnis von ½ bis ¹/₃ ist zur weiteren Verbesserung des Diagnosewirkungsgrades und der Genauigkeit erwünscht, da die Frequenzkomponente, die für die Diagnose notwendig ist, in die Nähe der Frequenz bei der größtmöglichen Sichtbarkeit gelangt und dem Beobachter damit der Bildkontrast vergrößert erscheint.

Jetzt werden bevorzugte Verfahren der Operation zum Erhalten des unscharfen Maskensignals im einzelnen erläutert.

Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Ausführen der Operation zum Erhalten des unscharfen Maskensignals Sus. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, wird das Ausgangssignal des Photodetektors 21, der das von der anregbaren Leuchtschirmsubstanz bei ihrer Anregung abgegebene Licht mißt, mit Hilfe eines Verstär­ kers 22 verstärkt, der die Verstärkung einschließlich einer nicht linearen Korrektur oder Bandkompression, ähnlich einer logarithmischen Umformung, durchführt, um ein Originalbildsignal Sorg zu erhalten. Das Original­ bildsignal Sorg wird an eine Operationseinheit 23 zum Durchführen des unscharfen Maskenprozesses nach der Formel (1) einerseits und andererseits an ein Tiefpaßfilter 24 zum Erhalten des unscharfen Maskensignals Sus gegeben. In dem Tiefpaßfilter 24 wird der Analogwert von Sorg gefiltert, so daß nur seine extrem niedrige Frequenzkomponente übertragen und dann in ein digitales Signal Si mit Hilfe eines Analog-Digital-Umformers umgeformt wird. Das umgeformte digitale Signal wird zum Berechnen eines arithmetischen Mittelwertes

mit Hilfe einer digitalen Rechenschaltung 26 benutzt. Der erhaltene Wert wird an die Operationseinheit 23 als unscharfes Maskensignal Sus gegeben. In dieser Formel bedeutet a_i einen Bewertungskoeffizienten für das Signal Si, das von dem Analog-Digital-Umformer 15 kommt. Im Falle eines einfachen arithmetischen Mittelwer­ tes wird a_i gleich 1/N gemacht, wobei N die Anzahl der Abtastzeilen ist, die in der Unterabtastrichtung über einen Bereich gezählt werden, der von einer unscharfen Maske abgedeckt werden soll.

Wie in Fig. 7 gezeigt ist, wird das Originalbildsignal Sorg an die Operationseinheit 23 in Form eines Analogsi­ gnals gegeben. Da dieses Signal Sorg erhalten wurde, bevor das unscharfe Maskensignal Sus an die Einheit 23 gegeben wird, muß die Eingabe des Originalbildsignals Sorg so verzögert werden, daß beide Signale Sorg und Sus gleichzeitig an die Einheit 23 gegeben werden. Andererseits kann das Originalbildsignal Sorg in einem Speicher gespeichert werden, nachdem es in einen digitalen Wert umgeformt wurde, und kann aus dem Speicher ausgelesen werden, wenn es zusammen mit dem unscharfen Maskensignal Sus benutzt wird. Auf jeden Fall muß die Eingabe des Originalbildsignals Sorg in die Einheit 23 um die Zeit verzögert werden, die für die Berechnung des unscharfen Maskensignals Sus mit Hilfe des Tiefpaßfilters 24, des Analog-Digital-Umformers 25 und der Schaltung 26 erforderlich ist, so daß die Signale Sorg und Sus gleichzeitig an die Operationseinheit 23 gegeben werden.

Bei dieser Schaltung gibt daher das Ausgangssignal des Photodetektors 21 die Intensität des von der anregba­ ren Leuchtschirmsubstanz bei ihrer Anregung abgegebenen Lichtes an, die sich über einen breiten dynamischen Bereich ändert. Es ist daher unpraktisch, das Ausgangssignal unmittelbar zu verarbeiten, das sich über einen solchen breiten dynamischen Bereich ändert. Vielmehr soll der dynamische Bereich des Signals komprimiert werden. So soll das Signal z. B. auf einen Wert umgeformt werden, der der endgültigen optischen Dichte entspricht. Um die Kompression des Ausgangssignals in dieser Weise durchzuführen, soll das Ausgangssignal logarithmisch komprimiert werden, wie dieses bei in einer Kamera benutzten Lichtmeßschaltungen zum Stand der Technik gehört. Die logarithmische Kompression kann mit Hilfe des Verstärkers 22 durchgeführt werden, der erforderlichenfalls die nicht lineare Verstärkung oder Umformung des Signals bewirkt.

Die Abschneidefrequenz des Tiefpaßfilters 24 wird durch ein Verhältnis unter der räumlichen Frequenz von 0,01 bis 0,5 Perioden/mm oder vorzugsweise 0,02 bis 0,15 Perioden/mm, der Bildelementgröße Millimeter/Bild­ element und der Bildelementfrequenz Bildelement/Sekunde gewählt. Mit anderen Worten, die Abschneidefre­ quenz, nämlich ein Abfall von 6 dB, des Tiefpaßfilters 24, die mit f_LP Perioden/Sekunde bezeichnet ist, wird durch die Formel bestimmt:

f_LP (Perioden/Sekunden) = f_c (Perioden/mm) × d (mm/Bildelement) × n (Bildelement/Sekunde), (7)

wobei die gewünschte räumliche Frequenz gleich f_c (Perioden/mm), die Bildelementgröße gleich d (mm/Bildele­ ment) und die Bildelementfrequenz in der primären Abtastrichtung gleich n (Bildelement/Sekunde) sind.

Es ist darauf hinzuweisen, daß das Ausgangssignal des Photodetektors 21, das bei dem zuvor beschriebenen Beispiel der Fig. 7 als verstärkt angegeben wurde, bevor es im Tiefpaß gefiltert wurde, auch verstärkt werden kann, nachdem es im Tiefpaß gefiltert wurde, wie es in Fig. 8 gezeigt ist. Bei dem in Fig. 8 gezeigten Ausfüh­ rungsbeispiel wird das Ausgangssignal des Photodetektors 21 in zwei Ausgangssignale unterteilt, von denen eines an ein Tiefpaßfilter 24 und das andere an einen Verstärker 22a gegeben wird, der erforderlichenfalls eine nicht lineare Korrektur ähnlich einer logarithmischen Kompression durchführt. Das Ausgangssignal des Ver­ stärkers 22a wird als ein Originalbildsignal Sorg abgenommen, und andererseits wird das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 24 an einen weiteren Verstärker 22b gegeben, der dem Verstärker 22a äquivalent ist. Das Ausgangssignal des Verstärkers 22b wird an die Rechenschaltung 26 gegeben, um einen arithmetischen Mittel­ wert Sus=Σa_iSi über einen Analog-Digital-Umformer 25 zu erhalten. Das Ausgangssignal der Rechenschal­ tung 26 ist das unscharfe Maskensignal Sus und wird an eine Operationseinheit 23 gegeben, um den unscharfen Maskenprozeß zusammen mit dem Originalbildsignal Sorg unter Benutzung der Formel durchzuführen:

S′ = Sorg + β (Sorg - Sus).

Fig. 9 zeigt die Bildelemente und die Art des Algorithmus, der bei der Berechnung des unscharfen Maskensi­ gnals nach Maßgabe eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung benutzt wird.

Wie in Fig. 9 gezeigt ist, wird angenommen, daß eine unscharfe Maske M_IJ rechteckig ist, wie dieses durch eine durchgezogene Linie angegeben ist, und wird von zwei parallelen Linien, die sich in der primären Abtast­ richtung erstrecken, und zwei parallelen Linien eingeschlossen, die sich in der Unterabtastrichtung erstrecken. In der Zeichnung bedeutet die primäre Abtastrichtung die horizontale Abtastrichtung. Die Unterabtastrichtung ist daher natürlich die vertikale Abtastrichtung. Um die folgende Erläuterung zu vereinfachen, wird angenommen, daß die unscharfe Maske quadratisch ist. Die Länge einer Seite der quadratischen Maske ist N in Ausdrücken der Zahl der Bildelemente, wobei N eine positive ungerade Zahl ist. Die unscharfe Maske M_IJ wird für das Signal S′_IJ auf der Grundlage aller Originalbildsignale für die Bildelemente berechnet, die in der Maske M_IJ enthalten sind. S′_IJ ist das endgültige Signal, das durch die Formel [S′=Sorg+β (Sorg-Sus)] für einen Abtastpunkt bzw. ein Bildelement in der Mitte der Maske erhalten wird. S_IJ ist das Originalbildsignal für das Bildelement P_IJ an der Oberseite der Maske M_IJ. Nach Erhalt von S_IJ wird schließlich die Berechnung der interessierenden unscharfen Maske möglich. T_IJ ist die Gesamtsumme aller Signale der Bildelemente innerhalb der Maske M_IJ, die eine Zahl von N² hat, d. h.,

Zuerst wird das Signal S_IJ des interessierenden Bildelementes P_IJ in der zugehörigen Adresse der Summe S in dem Speicher gespeichert. Jede Adresse soll eine Zahl von Bits haben, die den Signalwert des Bildelementes angeben kann, nämlich z. B. 8 Bits.

Dann wird die Summe C_IJ der Signale der N Bildelemente in Richtung der primären Abtastung erhalten, die durch die folgende Formel angegeben ist:

Dieses kann durch eine Formel erhalten werden:

C_IJ = C_I-1,J + S_I,J - S_I-N,J, (10)

indem die Summe C_I-1,J der Signale der N Bildelemente, die vor dem Bildelement P_IJ in der Zeile des Bildelemen­ tes P_IJ angeordnet sind, das Signal S_I-N,J der Bildelemente, die an den N Bildelementen vor dem interessierenden Bildelement P_IJ angeordnet sind, und das Signal S_IJ des Bildelementes P_IJ benutzt werden. Die Summe C_IJ wird an der zugehörigen Adresse der Summe C im Speicher gespeichert. Jede Adresse dieses Speichers erfordert eine Anzahl von Bits, die zum Verhindern eines Überfließens erforderlich ist, was von der Anzahl N abhängt.

Dann wird die Gesamtsumme T_IJ des Signals von N² Bildelementen innerhalb der Maske M_IJ erhalten. Dieses kann durch die Formel erreicht werden:

T_IJ = T_I,J + C_I,J - C_I,J-N, (11)

indem die Gesamtsumme T_I,J-1 des Signals von den N² Bildelementen innerhalb der Maske M_I,J-1, die eine Zeile zurück zur Unterabtastrichtung der Maske M_I,J einschließlich des Bildelementes P_I,J angeordnet ist, die Summe C_I,J-N der Signale der N Bildelemente in der letzten Zeile der Maske M_I,J-1, die nicht in der Maske M_IJ enthalten ist, und die Summe C_IJ der Signale der Bildelemente in der oberen Zeile einschließlich des Bildelementes P_IJ benutzt werden. Der erhaltene Wert T_IJ wird in der zugehörigen Adresse der Gesamtsumme T in dem Speicher gespeichert. Da die Gesamtsumme T_IJ der Wert ist, der N²× größer als der unscharfe Maskenwert ist, kann der unscharfe Maskenprozeß durch Benutzung dieses Wertes mit der Formel durchgeführt werden:

Nachfolgend wird die für die vorstehende Operation erforderliche Kapazität des Speichers erläutert.

Fig. 10A zeigt den Speicher für das Signal S_IJ, das Worte in der Unterabtastrichtung und Nm Worte in der Hauptabtastrichtung haben sollte. Nm ist die Zahl, die gleich oder annähernd gleich der Anzahl von allen Bildelementen in der Hauptabtastrichtung ist. Ein Wort dieses Speichers kann z. B. 8 Bits haben. Fig. 10B zeigt den Speicher für die Summe C_IJ, der N+1 Worte in der Unterabtastrichtung und Nm Worte in der Hauptabtast­ richtung haben sollte. Ein Wort dieses Speichers soll zwei- oder dreimal so viel Bits wie das vorerwähnte Wort für S_IJ haben. Fig. 10C zeigt den Speicher für die Gesamtsumme T_IJ, der nur zwei Worte in der Unterabtastrich­ tung und Nm Worte in der Hauptabtastrichtung haben sollte.

Fig. 11 zeigt ein Ausführungsbeispiel als Blockschaltbild zum Ausführen der vorstehenden Operation. Das Originalbildeingabesignal S_in, das an ein Verknüpfungsglied 31 gegeben wird, wird an einen Speicher 32 übertra­ gen, der die genannte Kapazität hat, und in diesem gespeichert. Auf der Grundlage der gespeicherten Informa­ tion führt eine Operationseinheit 33 die Operation aus. Das Verknüpfungsglied 31, der Speicher 32 und die Operationseinheit 33 werden mit Hilfe einer Steuerschaltung 34 gesteuert. Die Ergebnisse der Operation mit Hilfe der Operationseinheit 33 ist ein Ausgangssignal von dem Verknüpfungsglied 31 über den Speicher 32 in Form eines Bildausgangssignals S_OUT.

Nach Maßgabe des vorstehenden Verfahrens der Operation wird die Operation zum Erhalten des unscharfen Maskensignals Sus erheblich vereinfacht, wodurch die Vorrichtung zum Ausführen der Operation ebenfalls erheblich vereinfacht werden kann. Diese Vereinfachung beruht auf dem Verfahren, das die rechteckige Maske benutzt und einen einfachen arithmetischen Mittelwert der Signale innerhalb der rechteckigen Maske bildet. Mit anderen Worten, nach Maßgabe dieses Verfahrens, das den einfachen arithmetischen Mittelwert der Signale innerhalb der rechteckigen Maske berechnet, kann ein erheblich vereinfachter Algorithmus, wie er zuvor erläutert wurde, benutzt werden, und die Operation wird erheblich vereinfacht. Die Strahlungsbildverarbeitung kann daher nach Maßgabe der Erfindung sehr einfach praktisch ausgeführt werden.

Außerdem können bei der vorstehenden Erläuterung die Speicher für die drei Arten der Information 35, 36 und 37 in der in Fig. 12 gezeigten Weise unterteilt werden, so daß der Adressenstrang und der Datenstrang in drei Gruppen unterteilt werden und die drei Arten der Information gleichzeitig aufgerufen werden können. Wie es in Fig. 13 gezeigt ist, können außerdem die drei Speicher in Reihe geschaltet werden, so daß die Adressen in den drei Speichern nacheinander angesteuert werden. Bei dem in Fig. 12 gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Operationszeit weiter verkürzt.

Die Steuerschaltung und die Operationseinheit können durch eine besonders aufgebaute Hardware gebildet werden, wie eine PLA (programmierbare logische Anordnung) oder freie logische Schaltungen (Random Logic Circuits). Für die Steuerschaltung und die Operationseinheit können auch ein Mikrocomputer oder ein Minicom­ puter benutzt werden. Ein Mikrocomputer, z. B. ein Bitslice Typ, kann für die Steuerschaltung und eine beson­ ders ausgebildete Schaltung kann für die Operationseinheit benutzt werden. Bei der tatsächlichen Schaltung wird eine geeignete Hardware nach Maßgabe der erforderlichen Operationsgeschwindigkeit ausgewählt.

Ein weiterer Algorithmus, der eine weitere Verminderung der Kapazität des Speichers ermöglicht, wird anschließend anhand der Fig. 14, 15 und 16 erläutert.

Bei diesem Algorithmus wird, nachdem das Signal S_IJ des oberen interessierenden Bildelementes P_IJ in der unscharfen Maske M_IJ in der zugehörigen Adresse im Speicher für S gespeichert ist, die Summe E_IJ der Signale der N Bildelemente in der Unterabtastrichtung, d. h.,

berechnet und in der zugehörigen Adresse in dem Speicher für E gespeichert. Diese Berechnung wird unter Benutzung der Formel ausgeführt:

E_I,J = E_I,J-1 + S_I,J - S_I,J-N. (14)

Durch Benutzung der gespeicherten Werte wird die Gesamtsumme T_I,J, die äquivalent dem N²× größeren Wert des unscharfen Maskensignals ist, durch Benutzung der folgenden Formel erhalten:

T_I,J = T_I-1,J + E_I,J - E_I-N,J (15)

Durch dieses Verfahren ist es unmöglich, die Berechnung nach der Formel (15) durchzuführen, wenn die primäre Abtastrichtung vom rechten Ende zum linken Ende zurückkehrt. Die Summe der N Signale S_I,J der linken Seite der primären Abtastzeile, die durch R_J angegeben ist, was durch

angegeben ist, wird daher zuerst berechnet und an der zugehörigen Adresse in dem Speicher für R gespeichert. R_J wird, wie in Fig. 16 gezeigt, durch R₁, was die Summe von S_1,1 bis S_5,1 ist, und durch R₅ angegeben, was die Summe von S_1,5 bis S_5,5 ist, wenn N beispielsweise gleich 5 ist. Wenn das interessierende Bildelement sich von S_5,5 auf S_6,5 ändert, ändert sich R₅ nicht.

Wenn die primäre Abtastung daher vom rechten Ende zum linken Ende zurückkehrt, wird T_I,J durch Benut­ zung dieses R_J durch die folgende Formel erhalten:

T_I,J = T_I,J-1 + R_J - R_J-N. (17)

Durch Benutzung von T_I,J wird der unscharfe Maskenprozeß mit Hilfe der folgenden Formel durchgeführt:

Dieser Algorithmus erfordert einen Speicher für das Signal S_I,J, der N+1 Worte in der Unterabtastrichtung und Nm Worte in der primären Abtastrichtung hat, wie dieses in Fig. 15A gezeigt ist. Jedoch erfordert dieser Algorithmus nur sehr kleine Speicher für R, E und T, wie dieses in den Fig. 15B, 15C und 15D gezeigt ist. Der Speicher für R und E erfordert N+1 Worte und der Speicher für T erfordert nur zwei Worte. Ein Wort des für S benutzten Speichers kann z. B. nur 8 Bits erfordern, jedoch erfordert ein Wort des für R, E und T benutzten Speichers z. B. 16 Bits, was von der Größe von N abhängt. Die Kapazität des Speichers, der eine längere Bitlänge hat, wird vermindert, so daß damit dieser Algorithmus den großen Vorteil hat, daß die gesamte Speicherkapazi­ tät sehr klein ist. Die Kapazität des in den Fig. 15A bis 15D gezeigten Speichers ist daher sehr viel geringer als die Kapazität des in den Fig. 10A bis 10C gezeigten Speichers, wodurch die gesamte Vorrichtung zum Ausfüh­ ren des Strahlungsbild-Verarbeitungsverfahrens vereinfacht wird.

Die zuvor erwähnten zwei Algorithmen sind für die digitale Verarbeitung vorgesehen, bei der die Signale in digitaler Form verarbeitet werden. Es ist jedoch auch möglich, das Analogsignal in der primären Abtastrichtung zu integrieren und den integrierten Wert in dem Speicher zu speichern und danach eine numerische Integration der gespeicherten Werte in der Unterabtastrichtung durchzuführen, um das unscharfe Maskensignal Sus zu erhalten. In diesem Fall sind, da der Analogwert für jedes Bildelement integriert wird, N analoge Integrations­ schaltungen erforderlich. Die Anzahl der analogen Integrationsschaltungen kann jedoch auf nur eine vermindert werden, wenn das folgende Verfahren benutzt wird.

Das heißt, das analoge Ausgangssignal Sorg des Abtastpunktes wird in zwei Signale unterteilt, von denen eines durch eine Verzögerungsschaltung verzögert wird. Das verzögerte Signal und das andere Signal werden an eine Differenzsignaloperationsschaltung gegeben, die ein Ausgangssignal abgibt, das die Differenz zwischen den beiden Eingangssignalen angibt (Sorg-TSorg). Das verzögerte Signal TSorg ist ein um eine Verzögerungs­ zeit T verzögertes Signal, das durch das Produkt einer Abtastzeit τ eines Bildelementes und der Anzahl der Bildelemente N in der unscharfen Maske, gezählt in der primären Abtastrichtung, gegeben ist, d. h., T=τ×N.

Das Ausgangssignal der Differenzsignaloperationsschaltung wird integriert, um die Gesamtsumme der Sorg durch folgende Formel zu erhalten:

Der integrierte Wert entspricht dem Wert C_I,J, der in den Fig. 9 und 10 gezeigt ist, der in der Unterabtastrich­ tung durch eine digitale Operation addiert wird, um den Wert T_I,J zu erhalten. Durch Benutzung des Wertes T_I,J wird die unscharfe Maske Sus in der zuvor erwähnten Weise erhalten. Dieses ist auch ein Verfahren, mit dem der gewünschte Wert Sus mit einer hohen Geschwindigkeit und einfach berechnet werden kann, d. h., ein bevorzug­ tes Verfahren für eine analoge Operation.

Außerdem ist die unscharfe Maske Sus (IJ) ein Wert, der aus den Signalen S_ÿ innerhalb der Maske erhalten wird, die an ihrem Mittelpunkt einen Abtastpunkt (ÿ) hat und die Abtastpunkte innerhalb eines nachfolgend angegebenen Bereiches abdeckt:

wobei N_x die Anzahl der Bildelemente in der primären Abtastrichtung und N_y die Anzahl der Bildelemente in der Unterabtastrichtung sind. Es ist daher unmöglich, das unscharfe Maskensignal eines Abtastpunktes an der Kante des Bildes zu erhalten, da einige der Signale um den Abtastpunkt herum an der Kante des Bildes nicht definiert sind.

Um das unscharfe Maskensignal Sus für den Abtastpunkt an der Kante des Bildes zu erhalten, können mit einem einfachen und vorteilhaften Verfahren die Signale der äußeren Bildelemente, d. h., der Bildelemente an der Kante des Bildes, gespeichert werden, und diese gespeicherten Signale können für imaginäre Bildelemente um das Bild herum benutzt werden, wobei angenommen wird, daß das Signal der äußeren Bildelemente das gleiche für die imaginären Bildelemente um das Bild herum ist. Es ist auch möglich anzunehmen, daß die imaginären Bildelemente um das Bild herum mit schwarz oder weiß angenommen werden oder aber einen Zwischenwert zwischen schwarz und weiß haben.

Außerdem umfaßt bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen das Originalbildsignal Sorg das Signal, das der Bandkompression und/oder einer nicht linearen Korrektur ähnlich einer logarithmischen Kompression ausgesetzt wurde. Bei der praktischen Anwendung soll das Originalbildsignal ein Signal sein, das einer Bandkom­ pression, ähnlich einer logarithmischen Kompression od. dgl., ausgesetzt ist, da das Signal das Ausgangssignal des Photodetektors ist, das den Pegel der Helligkeit angibt. Es ist natürlich möglich, das Ausgangssignal des Photodetektors unmittelbar als Sorg ohne irgendeine Verarbeitung zu benutzen. Außerdem sollte theoretisch die Berechnung des unscharfen Maskensignals auf dem Signal beruhen, das die Energie selbst angibt. Durch Versuche wurde jedoch nachgewiesen, daß der Mittelwert, der aufgrund des logarithmisch komprimierten Wertes erhalten wurde, der der Dichte und nicht der Energie entspricht, die gleichen Ergebnisse im Hinblick auf den Diagnosewirkungsgrad und die Genauigkeit zeigt. Dieses ist in der Praxis sehr willkommen und vorteilhaft, um die Operation auszuführen.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann in verschiedenen Änderungen ebenfalls ausgeführt werden.

Das Auslesen des Bildes in der Leuchtschirmsubstanz kann durch Benutzung einer sich drehenden Trommel, auf der die Leuchtschirmsubstanzplatte angeordnet ist, oder durch Benutzung eines flachen Trägers ausgeführt werden, der zum Abtasten bewegt wird und auf dem die Leuchtschirmsubstanzplatte angeordnet ist. Die Leuchtschirmsubstanz kann ebenfalls optisch mit Hilfe einer Laserstrahlabtastung abgetastet werden. Das Auslesen kann auch mit Hilfe eines Strahlabtastsystems, ähnlich einem Abtaster mit fliegendem Punkt, erfolgen.

Obwohl bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel das digitale Ausgangssignal des Analog-Digital- Umformers 6 einmal auf einem Magnetband gespeichert wird und die zuvor erwähnte Operation aufgrund dieses gespeicherten Ausgangssignals ausgeführt wird, ist es auch möglich, das Signal in Realzeit zu verarbeiten und unmittelbar das verarbeitete Signal an die Wiedergabestation weiterzugeben. Außerdem kann die Opera­ tion des unscharfen Maskensignals nach dem Aufzeichnen der erforderlichen Information auf einem Magnet­ band unabhängig ausgeführt werden oder es kann leitungsabhängig ausgeführt werden, wobei die Information zeitweilig in einem Kernspeicher gespeichert wird.

Die Erfindung wird jetzt anhand verschiedener Beispiele erläutert.

Beispiel 1

Mehr als 100 Proben typischer Strahlungsbilder verschiedener Teile eines menschlichen Körpers wurden sowohl in Form der herkömmlichen Radiographie als auch in Form eines Strahlungsbildes untersucht, das auf einem Aufzeichnungsmedium mit Hilfe des erfindungsgemäßen Strahlungsbild-Verarbeitungsverfahrens aufge­ zeichnet wurde. Insbesondere wurden der Diagnosewirkungsgrad und die Genauigkeit zwischen diesen beiden Arten von Bildern verglichen. Zum Untersuchen der verschiedenen Faktoren bei der Erfindung wurden der Hervorhebungskoeffizient β und die räumliche Frequenz fc, bei der die Modulationsübertragungsfunktion 0,5 wird, in unterschiedlicher Weise verändert. Als unscharfe Maske wurde ein kreisförmiger Bereich benutzt, in dem die Bildsignale mit Hilfe eines nach Gauß bewerteten Mittelwertes gemittelt wurden.

Die Ergebnisse wurden durch vier Radiologen abgeschätzt, da es unmöglich war, den Diagnosewirkungsgrad und die Genauigkeit durch eine objektive physikalische Abschätzung durch Benutzung der Schärfe, des Kontra­ stes und der Körnigkeit abzuschätzen.

Die Normung der Abschätzung war die folgende:

+2:
Der Diagnosewirkungsgrad und die Genauigkeit wurden stark verbessert und angehoben. Zum Beispiel die erkrankten Teile, die bei der herkömmlichen Radiographie nicht erkannt wurden, wurden erkennbar oder die erkrankten Teile, die sehr schwer zu erkennen waren, wurden klar erkennbar.
+1:	Der Diagnosewirkungsgrad und die Genauigkeit wurden verbessert. Zum Beispiel wurden erkrankte Teile, die schwer zu erkennen waren, erkennbar.
0:	Der Diagnosewirkungsgrad und die Genauigkeit wurden nicht verbessert, obwohl das Bild etwas klarer wurde.
-1:	Der Diagnosewirkungsgrad und die Genauigkeit wurden in einigen Teilen vermindert, während sie in anderen Teilen verbessert wurden.
-2:	Der Diagnosewirkungsgrad und die Genauigkeit wurden vermindert, ohne daß es Teile gab, bei denen sie verbessert wurden.

Die Fig. 17A und 17B zeigen die Ergebnisse der Beziehung zwischen der Abschätzung des erhaltenen Bildes und der Frequenz fc, bei der die Modulationsübertragungsfunktion gleich 0,5 wurde. Fig. 17A zeigt die Beispiele eines vorderen Brustbildes, und Fig. 17B zeigt Beispiele der Knochen. Die dünne durchgezogene Linie (I) zeigt die Ergebnisse, bei denen der Hervorhebungskoeffizient β auf den Wert 3 festgelegt war. Beim Vergleich der Fig. 17A und 17B ist zu erkennen, daß der Frequenzbereich, bei dem die Abschätzung hoch ist, bei den Beispielen für die vordere Brustaufnahme, verglichen mit den Knochenbeispielen, nach unten verschoben wurde. Daher wurde festgestellt, daß die Frequenzkomponenten, die hervorgehoben werden sollten, von der Art der Erkrankung oder des Teils des menschlichen Körpers abhängen. Die gestrichelte Linie (II) zeigt die Ergebnisse, bei denen β nach Maßgabe des Originalbildsignals kontinuierlich geändert wurde. Bei beiden Beispielen wurde der Bereich einer hohen Abschätzung sowohl in den niedrigeren als auch den höheren Frequenzbereich ausge­ dehnt. Dieses liegt daran, daß in Fig. 17A gesättigte weiße Bereiche, die auf den Nebelpegel des Aufzeichnungs­ mediums gesättigt sind, am Herzen und Knochenteil, einschließlich der Wirbelsäule, verschwinden und in Fig. 17B ein ansteigendes Rauschen verhindert wurde.

Beim Beispiel der Brust wurde der Hervorhebungskoeffizient β so geändert, daß er bei der Helligkeit S₀ auf 0 eingestellt wurde, wo das integrierte Histogramm 10% wurde, was der maximalen Helligkeit an der Wirbelsäule äquivalent ist, und auf drei bei der Helligkeit von S₁ eingestellt wurde, wo es 50% wurde, was der minimalen Helligkeit an der Lunge äquivalent ist, und zwischen beiden linear geändert wurde.

Die strichpunktierte Linie (III) zeigt die Ergebnisse, bei denen der Helligkeitsabstufungsprozeß zusätzlich zum vorstehend angegebenen Prozeß angewendet wurde, so daß der Kontrast des Herzens vermindert und der Kontrast der Lunge in Fig. 17A erhöht wurde sowie der Kontrast insgesamt auf 1,5× dem ursprünglichen Kontrast in Fig. 17B angehoben wurde.

Die dicke durchgezogene Linie (IV) zeigt die Ergebnisse, bei denen die Größe des Bildes auf ½ bis ¹/₃ zusätzlich zu den zuvor angegebenen Prozessen vermindert wurde.

Beim Helligkeitsabstufungsprozeß wurde eine Krankheit, die eine leichte Änderung im Kontrast über einen großen Bereich, wie ein Lungenkrebs oder ein Muskeltumor, zeigt, klarer gemacht. Durch die Verkleinerung der Bildgröße wurden die extrem niedrigen Frequenzkomponenten, die für die Diagnose wichtig sind, dichter an die optimale Frequenz der Modulationsübertragungsfunktion für die menschliche visuelle Empfindlichkeit (1 bis 2 Perioden/mm) herangerückt, und der Kontrast erschien verbessert zu sein, und der Diagnosewirkungsgrad und die Genauigkeit wurden verbessert.

Wenn außerdem ein Glättungsprozeß zum Einstellen der Modulationsübertragungsfunktion auf nicht weni­ ger als 0,5 bei der räumlichen Frequenz von 0,5 Perioden/mm und nicht mehr als 0,5 bei der räumlichen Frequenz von 5 Perioden/mm zusätzlich zu der zuvor erwähnten Hervorhebung der extrem niedrigen Frequenzkompo­ nenten ausgeführt wurde, wurde das Rauschen, d. h. die Körnigkeit, des Bildes beseitigt, und der Diagnosewir­ kungsgrad und die Genauigkeit wurden verbessert.

Fig. 18 zeigt die Beziehung zwischen der Abschätzung und dem Maß der Hervorhebung, die durch das Verhältnis B/A in einer Brust angegeben ist. In diesem Fall wurde der hervorzuhebende Frequenzbereich auf Fc=0,1 festgelegt, und der Hervorhebungskoeffizient β wurde verschiedentlich geändert. Die Kurve a in Fig. 18 zeigt die Ergebnisse bei denen β unabhängig von dem Originalbildsignal festgelegt wurde, und die Kurve b zeigt die Ergebnisse, bei denen β kontinuierlich mit dem Originalbildsignal geändert wurde. Das Verhältnis B/A ist das Maximalverhältnis von B/A. Bei der Kurve a, bei der β konstant ist, fällt die Abschätzung unter 0 infolge eines künstlichen Bildes, wenn das Verhältnis B/A mehr als 6 oder 7 wird. In der Kurve b, bei der β geändert wird, verschwindet das künstliche Bild, und die Abschätzung befindet sich oberhalb von 0 über einem breiten Bereich von 1,5≦B/A≦10. Auch bei den anderen Beispielen wurden im wesentlichen die gleichen Ergebnisse beobach­ tet.

Die Tabelle 1 zeigt den Bereich von fc, in dem die Abschätzung verbessert oder oberhalb von 0 für andere Anwendungen lag. Die Frequenz fc ist die räumliche Frequenz, die an der Leuchtschirmsubstanzplatte gemessen wird.

Teil der Probe
Frequenzbereich (fc: Perioden/mm)
Vorderer Brustkorb	0,01-0,2
Seitlicher Brustkorb	0,01-0,05
Knochen (einschl. Muskeln)	0,05-0,5
Mamma (Verkalkung)	0,1-0,5
Mamma (Krebs)	0,01-0,1
Blutgefäße	0,1-0,5
Magen	0,1-0,5

Wie in der vorstehenden Tabelle gezeigt ist, wurde nachgewiesen, daß der Frequenzbereich, der wichtig für die Diagnose ist, in einem sehr niedrigen Frequenzbereich um den Bereich von 0,01≦fc≦0,5 Perioden/mm lag.

Außerdem wurde nachgewiesen, daß die Diagnose weiterhin durch die Kombination der Hervorhebung der extrem niedrigen Frequenz und eines anderen Prozesses verbessert wurde, wie der Änderung des Hervorhe­ bungskoeffizienten β, des Helligkeitsabstufungsprozesses, der Bildverkleinerung und des Glättungsprozesses, was für alle vorstehenden Proben oder Krankheiten gilt.

Beispiel II

200 Proben für die in Tabelle 2 gezeigten Teile wurden sowohl bei der herkömmlichen Radiographie als auch bei dem erfindungsgemäß erhaltenen Strahlungsbild untersucht. Insbesondere wurden der Diagnosewirkungs­ grad und die Genauigkeit zwischen diesen beiden Arten von Bildern verglichen.

Einfaches Bild:
Vorderer Brustkorb, seitlicher Brustkorb, Abdomen, Knochen, Kopf, Mamma
Kontrastbild:	Magen mit Doppelkontrast, Blutgefäß (Gefäßabbildung), Venen, Lymphographie
Tomographisches Bild:	Brustkorb, Abdomen

Beim Verfahren zum Erhalten des Wiedergabebildes wurde der Hervorhebungskoeffizient β auf 3 festgelegt, und ein rechteckiger Bereich wurde als unscharfe Maske benutzt, um einen einfachen arithmetischen Mittelwert der Bildsignale der Bildelemente in dieser zu erhalten. Die Abschätzung wurde bei sechs unterschiedlichen räumlichen Frequenzen durchgeführt, bei denen die Modulationsübertragungsfunktion 0,5 (fc) wurde. Die Ergebnisse wurden von vier Radiologen, zwölf Klinikärzten und vier radiologischen Technikern abgeschätzt. Diese Spezialisten schätzten die Wiedergabebilder durch subjektive Abschätzung. Die Normung der Abschät­ zung war die gleiche wie beim Beispiel I.

Fig. 19 zeigt die Ergebnisse der Abschätzung durch die zwanzig Spezialisten für 200 Proben, die in einer einfachen Kurve in einer graphischen Darstellung der Abschätzung gemittelt wurden, die über der räumlichen Frequenz fc aufgetragen wurde, bei der die Modulationsübertragungsfunktion gleich 0,5 wurde.

Wie in Fig. 19 gezeigt ist, war der Bereich der Frequenz fc, in dem der Diagnosewirkungsgrad und die Genauigkeit besonders verbessert wurden, 0,02 bis 0,15 Perioden/mm. Außerdem wurde durch diese Untersu­ chung nachgewiesen, daß der Bereich von fc, in dem die Ergebnisse des Prozesses nach Maßgabe der Erfindung als verbessert zu erkennen waren, nicht so unterschiedlich für unterschiedliche Strahlungsbilder war, obwohl der Wert von fc, bei dem die Abschätzung die höchste war, d. h., der Abschätzungsspitzenwert war etwas unter­ schiedlich in Abhängigkeit von der abschätzenden Person, des abgeschätzten Teils, d. h., Teil des menschlichen Körpers, oder der Krankheit und des Zweckes der Untersuchung des Strahlenbildes, d. h., einer Reihenuntersu­ chung oder einer genauen individuellen Untersuchung.

Beispiel III

Typische 20 Proben von Teilen, wie sie in der Tabelle 2 angegeben sind, wurden abgeschätzt, wobei fc bei 0,05 Perioden/mm festgelegt und B/A verschiedentlich geändert wurde. Durch das gleiche Verfahren wie beim Beispiel II wurde das Strahlungsbild gemäß der Erfindung erhalten und von zwanzig Spezialisten wie beim Beispiel II abgeschätzt. Die Durchschnittswerte der Abschätzung sind in Fig. 20 gezeigt.

Wie in Fig. 20 gezeigt ist, wurden, wenn β festgelegt war (Kurve a), der Diagnosewirkungsgrad und die Genauigkeit im Bereich von 1,5 bis 6 von B/A verbessert und besonders verbessert in dem Bereich von 2 bis 5,5. Wenn β geändert wurde (Kurve b), wurden der Diagnosewirkungsgrad und die Genauigkeit in dem Bereich von 1,5 bis 10 verbessert und besonders verbessert in dem Bereich von 2 bis 8.

Beispiel IV

Typische 100 Proben von Teilen, wie sie in der untenstehenden Tabelle 3 angegeben sind, wurden abgeschätzt, wobei β nach Maßgabe des Originalbildsignals oder des unscharfen Maskensignals geändert wurde, wie dieses in den Fig. 3A bis 3D gezeigt ist. Das unscharfe Maskensignal wurde als ein einfacher arithmetischer Mittelwert der Bildsignale innerhalb eines rechteckigen Bereiches benutzt. Die Frequenz fc der optimalen Frequenz für jede der Proben wurde innerhalb eines Bereiches von 0,01 bis 0,5 Perioden/mm experimentell ausgewählt. Die Abschätzung der sich ergebenden Bilder wurde nach dem gleichen Verfahren vorgenommen, wie es bei dem Beispiel I benutzt wurde.

Die Ergebnisse der Abschätzung sind in der Tabelle 3 gezeigt. In der Tabelle 3 bedeuten A, B, C und D die Ergebnisse der Abschätzung des Bildes in dem Fall, bei dem β jeweils in der in den Fig. 3A, 3B, 3C und 3D gezeigten Weise geändert wurde. Wenn die Abschätzung in dem Fall, bei dem β wie in Fig. 3B gezeigt abgeändert wurde, besser als in dem Fall war, bei dem β in der in Fig. 3C gezeigten Weise abgeändert wurde, wird das Abschätzungsergebnis z. B. in Form von C≦ωτB angegeben.

Wie in der Tabelle 3 gezeigt ist, wurde nachgewiesen, daß die Abschätzung dann höher war, wenn β geändert wurde, wie dieses in den Fig. 3B, 3C oder 3D geändert wurde, als in dem Fall, bei dem β festgelegt war, wie dieses in Fig. 3A gezeigt ist.

Tabelle 3

Beispiel V

Vier Proben für jeweils den Brustkorb und Knochen wurden zum Vergleich der idealen unscharfen Maske mit der unscharfen Maske einer rechteckigen Form verglichen.

Das Abtasten des Bildes in der anregbaren Leuchtschirmsubstanz wurde mit einer Größe von 10 Bildelemen­ ten/mm durchgeführt, und eine kreisförmige Maske mit einem Durchmesser von 6 mm wurde benutzt, um das ideale unscharfe Maskensignal durch Bewertung des Originalbildsignals mit einem Bewertungskoeffizienten zu berechnen, der eine Gaußsche Verteilung über der Maske hat. Eine weitere unscharfe Maske wurde durch Abtasten der Leuchtschirmsubstanz in der primären Richtung mit einer Geschwindigkeit von 20×10³ Bildele­ menten/Sekunde durchgeführt, und das Ausgangssignal des Bildsignals wurde durch ein Tiefpaßfilter hindurch­ gegeben, das eine Abschneidefrequenz von 0,2×10³ Perioden/Sekunde hat. Die im Tiefpaßfilter gefilterten Signale wurden einfach für die Unterabtastrichtung mit Hilfe einer digitalen Berechnung, d. h., eines einfachen arithmetischen Mittelwertes, zusammenaddiert. Der Hervorhebungskoeffizient β wurde auf 2 eingestellt.

Die Abschätzung der Ergebnisse wurde durch das gleiche Verfahren vorgenommen wie beim Beispiel I, nämlich durch vier Radiologen. Die Ergebnisse zeigten, daß keine Differenz zwischen den vorerwähnten zwei Arten von unscharfen Masken in ihrem Diagnosewirkungsgrad und ihrer Genauigkeit festzustellen waren.

Beispiel VI

Der Hervorhebungskoeffizient β wurde auf 4 geändert, und alle anderen Bedingungen waren die gleichen wie beim Beispiel V. Die erhaltenen Ergebnisse waren im wesentlichen die gleichen wie beim Beispiel V.

Claims (9)

1. Verfahren zum Verarbeiten eines Strahlungsbildes bei einem Strahlungsbild-Aufzeichnungssystem, bei dem eine anregbare Leuchtschirmsubstanz mit einem Anregungsstrahl angeregt und die in der anregbaren Leuchtschirmsubstanz aufgezeichnete Strahlungsbildinformation ausgelesen und in ein elektrisches Signal bei der Anregung umgeformt und zum Zweck der Bildverbesserung aufbereitet wird und dann ein sichtbares Bild auf einem Aufzeichnungsmedium mit Hilfe des elektrischen Signals aufgezeichnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zweck der Bildverbesserung eine durch die Formel S′ = Sorg + β (Sorg - Sus)ausgedrückte Operation durchgeführt wird, wobei Sorg das von der anregbaren Leuchtschirmsubstanz ausgelesene Originalbildsignal, β ein Hervorhebungskoeffizient und Sus ein unscharfes, jeweils aus Original­ signalen sowohl der primären Abtastrichtung als auch der Unterabtastrichtung (zweidimensional) ermitteltes Maskensignal, das einer extrem niedrigen räumlichen Frequenz an jedem Abtastpunkt entspricht, sind, wodurch die Frequenzkomponente oberhalb dieser extrem niedrigen räumlichen Frequenz hervorgehoben wird, wobei das unscharfe Maskensignal der Modulations­ übertragungsfunktion entspricht, die nicht geringer als 0,5 bei der räumlichen Frequenz von 0,01 Peri­ oden/mm und nicht größer als 0,5 bei der räumlichen Frequenz von 0,5 Perioden/mm ist, und der Hervorhebungskoeffi­ zient entweder mit dem Originalbildsignal oder dem unscharfen Maskensignal geändert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das unscharfe Maskensignal der Modulations­ übertragungsfunktion entspricht, die nicht geringer als 0,5 bei der räumlichen Frequenz von 0,02 Peri­ oden/mm und nicht mehr als 0,5 bei der räumlichen Frequenz von 0,15 Perioden/mm ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Modulationsübertragungsfunk­ tion des endgültig aufgezeichneten Strahlungsbildes, das durch die genannte Formel hervorgehoben ist, 1,5- bis 10× so groß wie der Grenzwert der Modulationsübertragungsfunktion ist, bei dem die räumliche Frequenz unendlich nahe dem Wert 0 ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch den weiteren Verfahrensschritt eines Glättungsprozesses, wobei die Modulationsübertragungsfunktion nicht geringer als 0,5 bei der räumlichen Frequenz von 0,5 Perioden/mm und nicht mehr als 0,5 bei der räumlichen Frequenz von 5 Perioden/mm ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das unscharfe Maskensignal Sus durch Filtern des Originalbildsignals Sorg in analoger Form in der primären Abtastrichtung mit einem Tiefpaßfilter erhalten wird und daß ein arithmetischer Mittelwert der so gefilterten Signale in digitaler Form nach einer Analog-Digital-Umformung in der Unterabtastrichtung berechnet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der arithmetische Mittelwert ein einfacher arithmetischer Mittelwert ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das unscharfe Maskensignal Sus durch Berechnen eines einfachen arithmetischen Mittelwertes der Originalbildsignale Sorg der Abtast­ punkte innerhalb eines rechteckigen Bereiches erhalten wird, der durch zwei parallele Linien in Richtung der Hauptabtastung und zwei parallele Linien in Richtung der Unterabtastung eingeschlossen ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das endgültig aufgezeich­ nete Bild, verglichen mit dem Bild auf der anregbaren Leuchtschirmsubstanz, in seiner Größe verkleinert wird.

9. Vorrichtung zum Verarbeiten eines Strahlungsbildes bei einem Strahlungsbild-Aufzeichnungssystem mit einer Anregungsstrahlquelle zum Abgeben eines anregenden Strahls, der eine anregbare Leuchtschirm­ substanz abtastet und anregt, so daß dieses Licht nach Maßgabe eines in ihr aufgezeichneten Strahlungsbil­ des angibt, mit einem Photodetektor zum Erfassen des abgegebenen Lichtes und Umformen des Lichtes in ein elektrisches Signal, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Operationseinheit (23 bis 26) zum Verarbeiten des elektrischen Signals umfaßt, mit der eine Operation entsprechend der folgenden Formel durchführbar ist: S′ = Sorg + β (Sorg - Sus),wobei Sorg das von dem Photodetektor erfaßte Originalbildsignal, β ein Hervorhebenskoeffizient und Sus ein unscharfes, jeweils aus Originalsignalen sowohl der primären Abtastrichtung als auch der Unterabtast­ richtung (zweidimensional) ermitteltes Maskensignal sind, das einer extrem niedrigen räumlichen Frequenz bei jedem Abtastpunkt entspricht, und daß die Operationseinheit (23-26) eine Einrichtung zum Ändern des Hervorhebungskoeffizienten β in Abhängigkeit entweder von dem Originalbildsignal Sorg oder des unscharfen Maskensignals Sus aufweist.