DE3214725A1 - Verfahren und anordnung zum zuordnen der grauwerte eines bildes zu anderen grauwerten - Google Patents

Verfahren und anordnung zum zuordnen der grauwerte eines bildes zu anderen grauwerten

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DE3214725A1 DE19823214725 DE3214725A DE3214725A1 DE 3214725 A1 DE3214725 A1 DE 3214725A1 DE 19823214725 DE19823214725 DE 19823214725 DE 3214725 A DE3214725 A DE 3214725A DE 3214725 A1 DE3214725 A1 DE 3214725A1
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Michael Dr.rer.nat. 2081 Appen Schlindwein
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Description

  • Verfahren und Anordnung zum Zuordnen der Grauwerte eines
  • Bildes zu anderen Grauwerten Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zuordnen der Grauwerte der Bildelemente eines matrixfbrmig abgetasteten Bildes zu anderen Grauwerten sowie eine Anordnung zur Durchfuhrung des Verfahrens.
  • Derartige Verfahren sind bekannt, beispielsweise aus der Zeitschrift "Computer Graphics and Image Processing" Vol. 6 (1977), Seiten 184 bis 195, und werden benutzt, um Einzelheiten insgesamt oder bestimmte Einzelheiten in einem Bild deutlicher sichtbar zu machen. Dafür wird die Zuordnung der Grauwerte derart vorgenommen, daß eine mbglichst gleichmäßige Verteilung entsteht.
  • In manchen Fallen ist es erwunscht, Bilder automatisch untersuchen zu knnen, beispielsweise die Röntgenbilder von Lebewesen oder Teilen davon, insbesondere Röntgenbilder von Menschen, um bei Reihenuntersuchungen leichter krankhafte Veränderungen feststellen zu kbnnen. Die krankhaften Veränderungen beziehen sich allgemein nur auf bestimmte Teile des Bildes, die nur einen Teil des Grauwertebereichs des ganzen Bildes enthalten. Durch Verwendung eines "Fensters", das also nur bestimrnte Grauwerte durchläßt, kann der zu untersuchende Kdrperteil übersichtlicher dargestellt werden, während die nichtinteressierenden Teile verschwinden und somit bei der Auswertung nicht strewn. Da die Röntgenaufnahmen aus verschiedenen Gründen, beispielsweise etwas unterschiedliche Strahlungsdosis oder unterschiedliche Entwicklungszeit des Bildes oder durch Körperunterschiede, unterschiedliche Grauwertverteilungen haben, so daß der Bereich der Grauwerte, die das zu untersuchende Kbrperteil wiedergeben, von Bild zu Bild schwanken kann, kann somit ein einheitliches "Fenster" nicht ohne weiteres festgelegt werden.
  • Aus "Computer Graphics and Image Processing" Vol. 2 (1973), Seiten 232 bis 251 ist es bekannt, die Grauwertverteilung eines zu untersuchenden Bildes so zu verandern, daß sich eine weitgehende Gleichverteilung ergibt, und auf ein derart transformiertes Bild wird dann das "Fenster" angewendet.
  • Dabei hat sich jedoch herausgestellt, daB mit dieser Maßnahme die Grauwerte des gewünschten Bildteils mit dem zu untersuchenden Körperorgan nicht immer in ausreichendem Maße in ein solches "Fenster" fallen. Dessen Verbreiterung wurde aber dazu führen, daB zu viele nicht gewünschte Bildteile mit dargestellt werden und die Ubersichtlichkeit stark stören.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, das die Grauwertverteilung eines Bildes derart verandert, daB ein festes "Fenster" angewendet werden kann, das mit grower Sicherheit die Grauwerte des interessierenden Bildteils erfaßt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gels, daB zur Anpassung des Bildes an die vorgegebene Grauwertverteilung eines Standardbildes jeder Grauwert des Bildes einem solchen neuen Grauwert zugeordnet wird, bei dem, ausgehend von dem maximalen oder minimalen Grauwert, die Differenz zwischen der Summe der Haufigkeiten aller Grauwerte bis zu dem betreffenden Grauwert des anzupassenden Bildes und der entsprechenden Summe des Standardbildes ein Minimum ist.
  • Es wird also ein Standardbild vorgegeben, das beispielsweise aus einer größeren Anzahl entsprechender verschiedener Bilder gewonnen wird, so daB fur dieses Standardbild das "Fenster" bestimmt und festgelegt werden kann, und durch die Anpassung des zu untersuchenden Bildes an das Standardbild hat das "Fenster" auch für das zu untersuchende Bild die richtige Lage.
  • Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die Häufigkeiten der aufeinanderfolgenden Grauwerte des Bildes oder des Standardbildes abwechselnd zu der jeweiligen Anfangshäufigkeit aufsummiert und die Differenz zwischen den jeweils erreichten Summen der Haufigkeiten beider Bilder gebildet wird und das Vorzeichen der Differenz bestimmt, von welchen der beiden Bilder danach die Haufigkeit des jeweils folgenden Grauwertes aufsummiert wird, wobei für jeden Grauwert des Bildes vor dem Aufsummieren der Häufigkeit des jeweils nächsten Grauwertes des Bildes der bis dahin erreichte Grauwert oder der unmittelbar vorhergehende Grauwert des Standardbildes, abhangig davon, welche Differenz zwischen den aufsummierten Haufigkeiten beider Bilder kleiner ist, gespeichert wird, und daß nach Verarbeitung der Haufigkeiten aller Grauwerte mindestens des Bildes bei der Ausgabe der Bildelemente des Bildes anstelle des Grauwertes dieses Bildelementes der dazu gespeicherte Grauwert ausgegeben wird. Auf diese Weise kann die Zuordnung der Grauwerte einfach und schnell erfolgen. Da das Standardbild eine fest vorgegebene Verteilung der Grauwerte hat, ist es auch möglich, statt die Haufigkeit der Grauwerte des Standardbildes bei jeder Verareitung eines Bildes neu aufzusummieren, die aufsummierten Häufigkeiten der Grauwerte des Standardbildes vorzugeben, d.h. zu speichern und bei der Verarbeitung nacheinander zuzufuhren.
  • Eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der die Haufigkeiten der Grauwerte des Bildes in einem ersten Speicher gespeichert sind, ist dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Speicher für die Haufigkeiten der Grauwerte des Standardbildes vorgesehen ist, daß die Ausgnge beider Speicher mit den beiden Eingängen einer Subtrahier- und Vergleichsanordnung gekoppelt sind und diesen die aufsummierten Haufigkeiten der Grauwerte zuführen, wobei eine die Adressen beider Speicher, die jeweils bestimmten Grauwerten entsprechen, erzeugende Adressieranordnung abhangig vom Vorzeichen der Differenz der beiden der Subtrahier- und Vergleichsanordnung zugeführten aufsummierten Häufigkeitswerte die Adresse des jeweils anderen Speichers um eine Einheit einmal oder mehrmals erhöht, und daß ein dritter Speicher vorgesehen ist, der wahrend der Ermittlung der Zuordnung der einzelnen Grauwerte des Bildes zu jeweils einem Grauwert des Standardbildes am Dateneingang die Adresse des zweiten Speichers und am Adresseneingang die gleiche Adresse wie der erste Speicher erhalt und der wahrend der Ausgabe der zugeordneten Grauwerte für die einzelnen Bildpunkte des Bildes am Adresseneingang aufeinanderfolgend die Grauwerte der Bildelemente des Bildes erhält und am Datenausgang die zugeordneten Grauwerte liefert. AuBer den drei Speichern für die Häufigkeiten der Grauwerte bzw. die Zuordnung, deren Größe sich nach der Aufibsung bei der Digitalisierung der zunachst analog vorliegenden Grauwerte bestimmt, ist nur im wesentlichen eine einfach aufgebaute Subtrahier- und Vergleichsanordnung notwendig.
  • Eine Ausgestaltung der Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Subtrahier- und Vergleichsanordnung einen Subtrahierer enthält, dessen Ausgang mit einem Pufferregister und dem einen Eingang eines Vergleichers verbunden ist, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang des Pufferregisters verbunden ist, daB das Pufferregister bei Zufuhr jedes neuen aufsummierten Häufigkeitswertes an einen der beiden Eingange des Subtrahierers dessen Ausgangswert bernimmt, und daB der Vergleicher einen Umschalter steuert, der entweder die Adresse des zweiten Speichers oder die dieser unmittelbar vorhergehende, in einem Zwischenregister gespeicherte Adresse dem Dateneingang des dritten Speichers zuführt. Eine derartige Anordnung läßt sich sehr einfach aufbauen.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Adressieranordnung fr die Adressierung des ersten Speichers ein erstes Zählregister und für die Adressierung des zweiten Speichers ein zweites zählregister enthalt und abhängig vom Vorzeichen der Differenz der der Subtrahier- und Vergleichsanordnung zugeführten aufsummierten Häufigkeitswerte das erste oder das zweite Zählregister mittels eines Taktsignals um jeweils eine Einheit weiterschaltet. Auf diese Weise läßt sich mit wenig Aufwand die Zuordnung der Grauwerte schnell d urchfbhren.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung erlautert. Es zeigen Fig. 1 zwei beispielsweise angenommene Histogramme, d.h.
  • Grauwertverteilungen eines Standardbildes und eines daran anzupassenden Bildes, wobei zwei auf das Histogramm des Standardbildes bezogene "Fenster" angegeben sind, Fig. 2 eine Anordnung zur Gewinnung der Haufigkeiten der Grauwerte eines Bildes, Fig. 3 eine Anordnung zur Ermittlung der Zuordnung der Grauwerte, Fig. 4 eine Anordnung zur Ausgabe und Auswertung der zugeordneten Grauwerte.
  • In Fig. 1 sind die Haufigkeiten der Grauwerte in Form eines Histogramms aufgetragen, wobei die x-Achse die einzelnen Grauwerte g angibt und die y-Achse die Anzahlen n der Bildelemente, die jeweils einen bestimmten Grauwert haben.
  • Mit a ist das Histgramm des Standardbildes fr einen bestimmten Anwendungsfall bezeichnet, wahrend b das Histogramm eines tatsächlich aufgenommenen Bildes darstellt.
  • Mit # NG1 ist das "Fenster", d.h. der Bereich der Grauwerte angegeben, den die Bildpunkte haben, die zur Abbildung des Lungengewebes gehoren, wahrendNG2 den Bereich der Grauwerte angibt, die die Bildpunkte haben, die zur Abbildung des Herzschattens gehören, wobei es sich hierbei um die Thorax-Rbntgenaufnahme von Menschen handelt. Es ist aus dem Bild deutlich zu erkennen, daß die beiden angegebenen Grauwertbereiche nicht die Bildpunkte erfassen, die in dem vorliegenden Bild gemäß dem Histogramm b das Lungengewebe bzw. den Herzschatten wiedergeben. Das Histogramm b muß also so verschoben werden, d.h. die Grauwerte der Bildelemente des Bildes mssen solchen Grauwerten zugeordnet werden, daB eine möglichst gute Obereinstimmung mit dem Histogramm a vorhanden ist.
  • Dies geschieht auf folgenden Weise. Aus dem Histogramm n(g), worin n die Häufigkeit bzw. die Anzahl der Bildelemente mit dem Grauwert g angibt, werden aufsummierte Haufigkeiten Kn(g) gemäß folgender Beziehung gebildet: wobei G die Gesamtzahl der möglichen Graustufen angibt. Dies wird sowohl für das Standardbild wie auch fur das zu untersuchende Bild durchgeführt. Im nächsten Schritt wird für jeden Grauwert g der Grauwert g' des Standardbildes gesucht, für den die Differenz |Kn(g) - Kn(g')1| (2) ein Minimum wird. Die entsprechenden Wertepaare g und g' werden abgespeichert.
  • Nach Ermittlung der vollständigen Zuordnung, d.h. der Wertepaare für alle Werte von g, wird dann in dem zu untersuchenden Bild jedem Bildelement statt dem tatsächlichen Grauwert g der Grauwert g, zugeordnet. Das Bild mit den so zugeordneten Grauwerten wird dann beispielsweise für die automatische Untersuchung weiterverarbeitet, wobei fur das 'Fenster", d.h. den zu untersuchenden Bereich der Grauwerte, der für das Standardbild festgelegte Bereich verwendet wird.
  • In Fig. 2 ist ein Bildspeicher 50 dargestellt, der die Grauwerte aller Bildelemente des matrixfbrmig abgetasteten Bildes enthalten Image, wobei diese Abtastung nicht naher dargestellt list. Diese Grauwerte liegen in digitalisierter Form vor. Der Bildspeicher 50 wird nun durch einen Adressenzähler 52 angesteuert, der ein Taktsignal auf der Leitung 53 erhält und dadurch aufeinanderfolgende Bildelemente im Bildspeicher 50 adressiert. Die gespeicherten Grauwerte der Bildelemente werden als Adressen einem Speicher 2 zugeführt, der zunächst an allen Speicherstellen den Wert Null enthält Die jeweils adressierte Speicherstelle wird ausgelesen und der Inhalt dem einen Eingang eines Addierers 6 zugeführt, dessen anderer Eingang tuber den Umschalter 16 den festen Wert "1" erhalt. Der um diesen Wert "1" erhöhte Inhalt der adressierten Speicherstelle wird dem Dateneingang des Speichers 2 wieder zugefuhrt und mit der Rückflanke des Taktes auf der Leitung 53 wieder eingeschrieben. Auf diese Weise enthält der Speicher 2 nach Verarbeitung aller Bildelemente im Bildspeicher 50 die Haufigkeiten aller Grauwerte, d.h. das Histogramm für das im Bildspeicher 50 enthaltene Bild.
  • In Fig. 3 ist der Datenausgang des Speichers 2, der nun die Häufigkeiten der einzelnen Grauwerte enthalt, wieder mit dem einen Eingang des Addierers 6 verbunden, dessen anderer Ringang tuber den Umschalter 16 nun mit der Ausgangsleitung 9 eines Registers 8 verbunden ist. Der Eingang des Registers 8 ist mit den Ausgang des Addierers 6 verbunden und bernimmt den darauf vorhandenen Ausgangswert mit jedem Taktsignal Cl, d.h. mit der Ruckflanke jedes Taktsignals Cl. Die Leitung 9 ist ferner mit dem einen Eingang eines Subtrahierers 10 verbunden, dessen anderer Eingang direkt mit einem zweiten Speicher 4 verbunden ist, der die aufsummierten Haufigkeitswerte des Standardbildes enthält. Dadurch ist fur die Ausgangsdaten des Speichers 4 kein Addierer und kein Register notwendig.
  • Auf diese Weise werden dem Subtrahierer 10 an beiden Eingängen die aufsummierten Häufigkeiten zugeführt, wobei der Subtrahierer 10 die Differenz zwischen beiden Werten getrennt nach Absolutwert und Vorzeichen bildet. Fr das Prinzip der dargestellten Anordnung ist es daher nicht wesentlich, welcher Wert von dem anderen subtrahiert wird, sondern dies muß lediglich für die Steuerung der Folge der den Speichern 2 und 4 zugeführten Adressen durch das auf der Leitung 23 abgegebene Vorzeichensignal bercksichtigt werden, d.h. die Leitungen 23 und 25.mu.ssen gegebenenfalls vertauscht werden.
  • Die Adressen des Speichers 2 werden von dem Adressen-Zählregister 12 und die Adressen des Speichers 4 werden von dem Adressen-Zahlregister 14 erzeugt. Dafür erhalten beide Zählregister 12 und 14 das Taktsignal Cl am Zähleingang und ferner ein Zahlfreigabesignal am unteren Eingang, das von dem Vorzeichen der im Subtrahierer 10 gebildeten Differenz bestimmt wird. Beim einen Vorzeichen wird auf der Leitung 23 ein Signal erzeugt, so daß mit dern nachsten Taktsignal Cl das Zahlregister 12 um einen Schritt weiterschaltet, und in der anderen Lage der bistabilen Kippstufe 18 wird auf der Leitung 25 ein Signal erzeugt, so daß mit dem nächsten Taktsignal Cl das Zahlregister 14 um eine Stellung weiterschaltet. Gleichzeitig wird die vorhergehende Stellung in einen Adressenpuffer 34 eingeschrieben, so daß auf der Leitung 15 die vom Zahlregister 14 erzeugte und dem Adreseneingang des Speichers 4 zugeführte Adresse und auf der Ausgangsleitung 35 des Adressenpuffers 34 die unmittelbar vorherqehende Adresse vorhanden ist.
  • An die Ausgangsleitung 11 des Subtrahierers 10 ist der Eingang eines Pufferregisters 26 und der eine Eingang eines Vergleichers 28 angeschlossen, dessen anderer Eingang an die Ausgangsleitung 27 des Pufferregisters 26 angeschlossen ist.
  • Der Ausgang des Vergleichers 28 steuert einen Umschalter 32, der entweder die Leitung 15 oder die Leitung 35 mit dem Adresseneingang eines dritten Speichers 30 verbindet, der die Zuordnung von jedem Grauwert des Speichers 2 zu einem Grauwert des Speichers 4 aufnimmt. Dazu erhalt der Speicher 30 am Adresseneingang umber die Leitung 13 die gleiche, vom Zählregister 12 erzeugte Adresse wie der Speicher 2. Ferner ist der Schreibeingang des Speichers 30 mit der Leitung 23 verbunden, so daB immer dann, wenn das Zahlregister 12 freigegeben ist, der Speicher 30 den vom Umschalter 32 gelieferten Wert an der vom Zählregister 12 bestimmten Adresse einschreibt, und zwar vor dem nächsten Takt Cl, der das Zählregister 12 weiterschaltet, zweckmäßig mit der Rückflanke des vorhergehenden Taktsignals.
  • Zu Beginn der Zuordnung wird ein Startsignal St erzeugt, das die Zählregister 12 und 14 auf die Anfangsstellung zurücksetzt, das Register 8 löscht sowie das Pufferregister 26 auf den Maximalwert einstellt.
  • In beiden Speichern 2 und 4 wird die erste Adresse angesteuert, die die Anzahl der Bildelemente mit dem kleinsten Grauwert, d.h. mit detn Wert für Schwarz, enthält.
  • In gleicher Weise könnte allerdings auch der erste Speicherplatz dem maxirnalen Grauwert zugeordnet sein, d.h.
  • dem Weißwert, denn es komnt ledtglich darauf an, daB die Grauwerte in geschlossener Folge nacheinander verartoeitet werden. Der aus dem Speicher 4 ausgelesene Wert wird dem Subtrahierer 10 direkt zugeführt, wahrend der aus dem Speicher 2 ausgelesene Wert dem einen Eingang des Addierers 6 zugeführt wird, dessen anderer Eingang umber den Umschalter 16 das Ausgangssignal des Registers erhalt, das wegen des vorhergehenden Löschens Null ist. Am Ausgang des Addierers 6 liegt damit also der aus dem Speicher 2 ausgelesene Wert or, der mit der Rückflanke des ersten Taktsignals Cl nach dem Ende des Startsignals St in das Register 8 eingeschrieben wird, wobei vorausgesetzt wird, daB wahrend der Vorderflanke dieses Taktsignals das Startsignal noch vorhanden ist, so daB die Zahlregister 12 und 14 damit noch nicht weitergeschaltet worden sind. Damit erhalt der Subtrahierer 10 auch am anderen Eingang umber die Leitung 9 den ersten aus dem Speicher 2 ausgelesenen Wert. Das auf der Leitung 23 erscheinende Signal entsprechend dem Vorzeichen der Differenz dieser beiden Werte wird dem Schreibsteuereingang des Speichers 30 und dem Zahlfreigabeeingang des Zahlregisters 12 sowie umber den Inverter 18 dem Zählfreigabeeingang des Zahlregisters 14 zugefUhrt.Wenn der aus dem Speicher 2 ausgelesene Wert kleiner ist als der aus dem Speicher 4 ausgelesene Wert, erscheint auf der Leitung 23 ein Ausgangssignal. Damit wird in den Speicher 30 an der ersten Adresse die umber den Umschalter 32 zugefhrte Adresse als Information gespeichert. Da das Pufferregister 26 zu Anfang auf seinen Maximalwert gesetzt wurde, ist der auf der Leitung 11 vorhandene Ausgangswert des Subtrahierers 10 sicherlich kleiner als der Ausgangswert des Pufferregisters 26 auf der Leitung 27, so daß der Vergleicher 28 den Umschalter 32 in die andere Lage umschaltet und somit die auf der Leitung 15 gerade vorhandene Anfangsadresse des Zahlregisters 14 dem Dateneingang des Speichers 30 zuführt.
  • Damit ist der erste Grauwert des zu untersuchenden Bildes dem ersten Grauwert des Standardbildes zugeordnet.
  • Mit dem folgenden Taktsignal Cl wird das Zahlregister 12 um eine Stellung auf die zweite Adresse weitergeschaltet, wahrend das Zählregister 14 durch das entsprechende Vorzeichensignal auf der Leitung 23 tuber die Leitung 25 ein Sperrsignal erhält und nicht weiterschaltet. Auch der Adressenpuffer 34 ist dadurch noch gesperrt. Mit der Rückflanke dieses Taktsignals wird in das Register 8 und die Summe aus dem momentan ausgelesenen Wert und dem vorher ausgelesenen Wert gespeichert und umber die Leitung 9 dem Subtrahierer 10 zugeführt. Wenn diese Summe nun grower ist als der vom Speicher 4 gelieferte Wert, wechselt das Vorzeichensignal auf der Leitung 23 seinen Wert, so daß in den Speicher 30 nichts eingeschrieben wird, sondern mit dem nächsten Taktsignal Cl das Zahlregister 14 in die nchste Stellung, d.h. auf die zweite Adresse geschaltet wird, wahrend der Adressenpuffer 34 die erste Adresse einschreibt.
  • Gleichzeitig wurde die zuletzt von dem Subtrahierer 10 erzeugte Differenz in das Pufferregister 26 eingeschrieben.
  • Aus dem Speicher 4 werden nun die aufsummierten Häufigkeiten der ersten beiden Grauwerte ausgelesen und dem Subtrahierer 10 zugeführt. Wenn sich nun das Vorzeichen der Differenz andert, andert sich auch das Signal auf der Leitung 23, so daß in den Speicher 30 an der vom Adressenregister 12 umber die Leitung 13 zugeführten Adresse, d.h. nach der zweiten Adresse, der umber den Umschalter 32 zugeführte Wert eingeschrieben wird. Wenn der absolute Wert der Differenz, der umber die Leitung 11 dem Vergleicher 28 zugeführt wird, größer ist als der vorhergehende, im Pufferregister 26 gespeicherte und tiber die Leitung 27 dem Vergleicher 28 zugeführte Wert, wird die umber die Leitung 35 vom Adressenpuffer 34 gelieferte vorhergehende Adresse des Zahlregisters 14 umber den Umschalter 32 dem Dateneingang des Speichers 30 zugeführt und dort gespeichert, so daß dann den beiden ersten Grauwerten des zu untersuchenden Bildes der erste Grauwert des Standardbildes zugeordnet wird. Wenn dagegen die auf der Leitung 11 zuletzt erzeugte Differenz kleiner ist als die vorhergehende Differenz, wird der Umschalter 32 umgeschaltet und die tuber die Leitung 15 zugeführte momentane Adresse des Zahlregisters 14 in dem Speicher 30 eingeschrieben.
  • Wenn kein Vorzeichenwechsel der Differenz erfolgt, erhalt das betreffende der beiden Zählregister 12 bzw. 14 jeweils mehrere Zähltakte hintereinander, bis ein Vorzeichenwechsel auftritt. Dadurch kbnnen im Speicher 30 an mehreren aufeinanderfolgenden Adressen die gleichen Daten, nämlich die gleichen Adressen des Zahlregisters 14 gespeichert sein, oder es kdnnen auch an zwei aufeinanderfolgenden Adressen des Speichers 30 Adressen des Zahlregisters 14 gespeichert sein, die um mehr als einen Schritt auseinander liegen.
  • Auf diese Weise werden beide Zählregister 12 und 14 abwechselnd so lange erhöht, bis mindestens das Zählregister 12 die hbchste Stellung erreicht hat, so daß im Speicher 30 an allen Speicherstellen ein Wert gespeichert ist. Nun kann der Zuordnungsablauf beendet werden, beispielsweise indem das Taktsignal Cl gesperrt wird, was hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellt ist.
  • Nun kann das zu untersuchende Bild mit den zugeordneten Grauwerten ausgelesen werden, wie in Fig. 4 dargestellt ist.
  • Dafur wird der Adresseneingang des Speichers 30 mit dem Datenausgang des Bildspeichers 50 verbunden, dessen Inhalt durch den Adressenzähler 52 wieder aufeinanderfolgend adressiert wird. Die Grauwerte der aufeinanderfolgend adressierten Bildelemente werden dem Speicher 30 als Adressen zugeführt und lesen die dort gespeicherten zugeordneten Grauwerte aus. Auf diese Weise erscheinen am Ausgang des Speichers 30 die den einzelnen im Bildspeicher 50 adressierten Bildelementen zugeordnete Grauwerte. Diese zugeordneten Grauwerte werden einer Fensterschaltung 54 zugeführt, die auf das gewünschte Bild bzw. den gewünschten Grauwertbereich des Bildes eingestellt ist und nur die rauwerte in dem eingestellten Bereich durchläßt. Grauwerte außerhalb dieses Bereiches werden vorzugsweise als schwarz dargestellt.
  • Die von der Fensterschaltung 54 abgegebenen Grauwerte werden einer automatischen Auswerteanordnung 56 zugeführt, die von dem Adressenzähler 52 synchronisiert wird, um die richtige Zuordnung der erhaltenen Grauwerte zu den einzelnen Bildzeilen zu ermöglichen. Die Auswerteanordnung 56 stellt keinen Teil der Erfindung dar, und deren Aufbau wird daher nicht na her erlautert.
  • Die von der Fensterschaltung 54 abgegebenen Grauwerte kbnnen außerdem beispielsweise einer Betrachtungsanordnung in Form eines Monitors 58 zugeführt werden, der von dem Adressenzähler 52 synchronisiert wird, um ein stehendes Bild zu erzeugen. Dieses Bild zeigt dann nur den gewünschten Körperteil bzw. das gewünschte Organ, dessen Grauwerte im Röntgenbild in dem eingestellten Grauwertbereich liegen.
  • Von den in den vorstehend beschriebenen Anordnungen verwendeten Elemente kbnnen einige oder auch alle auger den Speichern 2, 4 und 30 sowie dem Bildspeicher 50 in einem Mikroprozessor vereinigt werden, wobei die beschriebenen Verbindungen durch ein fest im Mikroprozessor gespeichertes Programs realisiert werden. Dadurch ergibt sich ein besonders einfacher und preiswerter Aufbau der beschriebenen Anordnung.

Claims (5)

  1. Patentansprüche: Verfahren zum Zuordnen der Grauwerte der Bildelemente eines matrixförmig abgetasteten Bildes zu anderen Grauwerten, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anpassung des Bildes an die vorgegebene Grauwertverteilung eines Standardbildes jeder Grauwert des Bildes einem solchen neuen Grauwert zugeordnet wird, bei dem, ausgehend von dem maximalen oder minimalen Grauwert, die Differenz zwischen der Summe der Häufigkeiten aller Grauwerte bis zu dem betreffenden Grauwert des anzupassenden Bildes und der entsprechenden Summe des Standardbildes ein Minimum ist.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Häufigkeiten der aufeinanderfolgenden Grauwerte des Bildes oder des Standardbildes abwechselnd zu der jeweiligen Anfangshäufigkeit aufsummiert und die Differenz zwischen den jeweils erreichten Summen der Haufigkeiten beider Bilder gebildet wird und das Vorzeichen der Differenz bestimmt, von welchen der beiden Bilder danach die Hufigkeit des jeweils folgenden Grauwertes aufsummiert wird, wobei fr jeden Grauwert des Bildes vor dem Aufsummieren der Häufigkeit des jeweils nchsten Grauwertes des Bildes der bis dahin erreichte Grauwert oder der unmittelbar vorhergehende Grauwert des Standardbildes, abhangig davon, welche Differenz zwischen den aufsummierten Haufigkeiten beider Bilder kleiner ist, gespeichert wird, und daß nach Verarbeitung der Haufigkeiten aller Grauwerte mindestens des Bildes bei der Ausgabe der Bildelemente des Bildes anstelle des Grauwerte dieses Bildelementes der dazu gespeicherte Grauwert ausgegeben wird.
  3. 3. Anordnung zur Durchfuhrung des Verfahrens nach Anspruch 1 , bei der die HäuEigkeiten der Grauwerte des Bildes in einem ersten Speicher gespeichert sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Speicher (4) fur die Häufigkeiten der Grauwerte des Standardbildes vorgesehen ist, daß die Ausgange beider Speicher (2, 4) mit den beiden Fingangen einer Subtrahier- und Vergleichsanordnung (10, 26, 28) gekoppelt sind und diesen die aufsummierten Haufigkeiten der Grauwerte zuführen, wobei eine die Adressen beider Speicher (2, 4), die jeweils bestimmten Grauwerten entsprechen, erzeugende Adressieranordnung (12, 14, 18) abhängig vom Vorzeichen der Differenz der beiden der Subtrahier- und Vergleichsanordnung (10, 26, 28) zugefiihrten aufsummierten Haufigkeitswerte die Adresse des jeweils anderen Speichers (2, 4) um eine Einheit einmal oder mehrmals erhöht, und daß ein dritter Speicher (30) vorgesehen ist, der wahrend der Ermittlung der Zuordnung der einzelnen Grauwerte des Bildes zu jeweils einem Grauwert des Standardbildes am Dateneingang die Adresse des zweiten Speichers (4) und am Adresseneingang die gleiche Adresse wie der erste Speicher (2) erhält und der wahrend der Ausgabe der zugeordneten Grauwerte für die einzelnen Bildpunkte des Bildes am Adresseneingang aufeinanderfolgend die Grauwerte der Bildelemente des Bildes erhält und am Datenausgang die zugeordneten Grauwerte liefert.
  4. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Subtrahier- und Vergleichsanordnung (10, 26, 28) einen Subtrahierer (10) enthalt, dessen Ausgang mit einem Pufferregister (26) und dem einen Eingang eines Vergleichers (28) verbunden ist, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang des Pufferregisters (26) verbunden ist, daß das Pufferregister (26) bei Zufuhr jedes neuen aufsummierten Häufigkeitswertes an einen der beiden Eingnge des Substrahierers (10) dessen Ausgangswert ubernimmt, und daß der Vergleicher (28) einen Umschalter (32) steuert, der entweder die Adresse des zweiten Speichers (4) oder die dieser unmittelbar vorhergehende, in einem Zwischenregister (34) gespeicherte Adresse dem Dateneingang des dritten Speichers (30) zufuhrt.
  5. 5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daB die Adressieranordnung für die Adressierung des ersten Speichers (2) ein erstes Zählregister (12) und fur die Adressierung des zweiten Speichers (4) ein zweites Zählregister (14) enthalt und abhangig vom Vorzeichen der Differenz der der Subtrahier- und Vergleichsanordnung (10, 26, 28) zugefuhrten aufsummierten Häufigkeitswerte das erste (12) oder das zweite Zählregister (14) mittels eines Taktsignals (Cl) um jeweils eine Pinheit weiterschaltet.
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