DE3414566C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft eine Bildanzeigeeinheit nach dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Es sind rechnergestützte Tomographen bekannt, bei denen Strahlung, z. B. ein Röntgenstrahl, unter verschiedenen Winkeln in einer ein Untersuchungsobjekt bzw. einen Patienten schneidenden Ebene ausgestrahlt wird, eine Anzahl von Informationseinheiten bzw. Projektionsdaten für die Intensität der durch den Patienten hindurch­ getretenen Strahlung abgeleitet werden, diese Infor­ mationseinheiten mittels eines Rechners verarbeitet werden, um eine Verteilung der Strahlungsabsorptions­ vermögen von in der genannten Ebene liegenden Körperab­ schnitten zwecks Wiederaufbaus eines Schnittbilds des Patienten zu bestimmen, und das wiederaufgebaute Bild auf einem Bildschirm z. B. einer Kathodenstrahlröhre wiedergegeben wird.

Einige derartige rechnergestützte Tomographen besitzen auch die Fähigkeit zur Wiedergabe oder Darstellung zu­ sätzlicher Informationen zusammen mit dem auf dem Bild­ schirm wiedergegebenen Bild. Fig. 1 veranschaulicht in Blockschaltbildform ein Beispiel für ein bisheriges Bildanzeigesystem mit einer solchen Bildwiedergabe­ fähigkeit oder -funktion. Auf einem Bildschirm 50 wiederzugebende Bilddaten werden bzw. sind in einem Bildspeicher 20 gespeichert, der Speicher­ bereiche in 1 : 1-Entsprechung zu Bildzellen auf dem Bildschirm 50 aufweist. Die im Bildspeicher 20 gespeicherten Bilddaten können in der­ selben Sequenz, mit welcher der Bildschirm ab­ getastet wird, in Abhängigkeit von einer Bezeichnung von Bildzellen-Adressen durch einen Bildzellen-Adressen­ generator 10 ausgelassen werden. Ein Anzeigedatenpro­ zessor 30 verarbeitet die aus dem Bildspeicher 20 aus­ gelesenen Bilddaten. Die verarbeiteten Bildhelligkeits­ daten werden dann durch einen Mischsignalgenerator 40 mit einem Synchronisiersignal kombiniert, das für die Kathodenstrahlröhren-Wiedergabe von einem nicht dargestellten, durch eine Zentraleinheit (CPU) ge­ steuerten Synchronsignalgenerator geliefert wird. Der Mischsignalgenerator 40 liefert dann ein zusammenge­ setztes Video- bzw. Fernsehsignal zum Bildschirm 50.

Es gibt bestimmte Fälle, in denen ein Sekundärbild gleichzeitig wiedergegeben wird, indem es in das primäre Tomographiebild auf dem Bildschirm eingeblendet wird. Sooft ein solches Sekundär- oder Einzelblendbild wiedergegeben wird, muß es in einem herauszuziehenden Speicherbe­ reich oder -feld 21 (Fig. 2) in dem primären Bildspeicher 20 gespeichert werden, der Adressen in 1 : 1-Entsprechung zu den Bildzellen- Positionsadressen auf dem Bildschirm aufweist. Dies führte zu folgendem Nachteil:

Wenn im Bildspeicher ein Sekundärbild gespeichert wird, werden vorhergehende primäre Bildinformationen im Speicherfeld vernichtet und demzufolge solche Primär­ bilddaten beim Abschalten der Einblendbetriebsart ge­ löscht.

Aus der US-PS 39 44 833 sind als Bildspeicher Aufzeich­ nungseinrichtungen wie Magnetbandspeicher und dgl. bekannt, welche aber für einen schnellen Zugriff für eine gleichzeitige Anzeige eines Sekundärbildes ein einem Primärbild nicht geeignet sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bildanzeigeeinheit der eingangs genannten Art zu schaffen, wobei einge­ blendete Bilder in gewünschten Bereichen des Bildschirms beliebig eingeschaltet und wieder herausgenommen werden können, ohne daß das Primärbild dabei in den überlager­ ten Bereichen verloren geht.

Diese Aufgabe wird bei einer Bildanzeigeeinheit nach dem Oberbegriff des Patentanspruches erfindungsgemäß durch die in dessen kennzeichnendem Teil enthaltenen Merkmale gelöst.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik näher er­ läutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer bisherigen Bildan­ zeigeeinheit,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Speicher­ plans eines bisherigen Bild­ speichers,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Bildanzeigeeinheit,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Speicher­ plans eines Bildspeichers bei der Bildanzeige­ einheit gemäß Fig. 3,

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Bildzellen-Adressen­ generators und eines Bildspeicher-Adressen­ wählers bei der Bildanzeigeeinheit nach Fig. 3,

Fig. 6a und 6b Darstellung von Wiedergabebildern und

Fig. 7a bis 7d Darstellung von Kombinationen von Wiedergabebildern und Bildverarbeitungsarten.

Die Fig. 1 und 2 sind eingangs bereits erläutert worden.

Fig. 3 veranschaulicht in Blockschaltbildform eine Bildanzeigeeinheit. Dabei sind den Teilen von Fig. 1 entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern wie vorher bezeichnet und daher nicht mehr im einzelnen beschrieben.

Ein Bildspeicher-Adressenwähler 200 dient zur Bestimmung, ob eine durch einen Bildzellen-Adressengenerator 10 ge­ lieferte Adresse einen Bildeinblendbereich auf dem Bild­ schirm längs Rasterabtastzeilen erreicht hat, und auch zum Umschalten von Adressen für einen Bildspeicher 20 auf Einblendbild-Speicheradressen, während sie sich im Bild­ einblendbereich befinden. Der Bildspeicher 20 ist aus einem Primärbild-Speicherblock 100 (Fig. 4) zum Speichern von Primärbilddaten und einem Sekundärbild-Speicherblock 110 zum Speichern von in ein wiedergegebenes Primärbild ein­ zublendenden Sekundärbilddaten aufgebaut.

Die Bildanzeigeeinheit enthält auch einen ersten und einen zweiten Anzeigedatenprozessor 31 bzw. 32 zur unter­ schiedlichen Verarbeitung von Bilddaten vom Bildspeicher 20 auf Echtzeitbasis, einen Anzeigedaten-Prozessorwäh­ ler 500 zur Bestimmung eines Anzeigedatenverarbeitungs- Umschaltbereichs und zur Lieferung eines Anzeigedaten­ verarbeitungs-Umschaltsignals zum Ansteuern eines An­ zeigedaten-Wählschalters 33 für das Wählen des ersten oder des zweiten Anzeigedaten-Prozessors 31 bzw. 32 sowie eine Zentraleinheit (CPU) 600 zur Lieferung von Steuersignalen CS und Daten DA zu den Bauteilen der Bildanzeigeeinheit.

Die Bildanzeigeeinheit mit dem beschriebenen Aufbau ar­ beitet wie folgt: Wenn ein Speicherbereich 111 im Sekundärbildspeicher 110 in den Primärbild-Spei­ cherblock 100 eingesetzt werden soll, werden Adressen (Startadressen x 1, y 1 und Endadressen x 2, y 2) eines aus dem Primärbild-Speicherblock 100 abzurufenden oder umzuschal­ tenden Speicherfelds 101 und eine Startadresse x 3, y 3 des Speicherbereichs 111 im Sekundär­ bild-Speicherblock 110 im Bildspeicher-Adressenwähler 200 ge­ setzt. Letzterer vergleicht diese Adressen mit vom Adressengenerator 10 gelieferten Adressen und ersetzt automatisch die Primärbildadressen durch die Sekundärbildadressen und gibt in Abhängigkeit von der Abtastung des Bildschirms 50 die ersteren oder die letzteren Adressen aus.

Die so aus dem Bildspeicher 20 ausgelesenen Bilddaten werden den Anzeigedaten-Prozesso­ ren 31, 32 zugeführt, in denen die zugeführten Daten verarbeitet werden. Der Anzeigedaten-Prozessorwähler 500 wählt die verarbeiteten Daten zur Wiedergabe auf dem Bildschirm 50 aus dem jeweiligen Prozessor 31 oder 32.

Die verarbeiteten Bilder werden dann durch einen Mischsi­ gnalgenerator 40 mit einem Synchronisiersignal zu einem Fernseh- oder Videosignal gemischt, das auf dem Bildschirm 50 wiedergegeben wird.

Fig. 5 veranschaulicht im einzelnen die Anordnung des Bildspeicher-Adressenwählers 200. Von der Zentralein­ heit 600 werden Daten über eine Datenschiene 601 gelie­ fert und in Register 201-205, 213, 214 eingegeben. Genauer gesagt: die Bedingungen für das Ein- und Ab­ schalten der Sekundärbildwiedergabe anzeigende Daten werden in einem sekundären Bildschirmumschalt-Register bzw. Adressenumschalt-Register 201 gesetzt, die Abrufende- Adresse x 2, y 2 im Primärbild-Speicherblock 100 wird in den X- und Y-Abrufende-Adressenregistern 202 bzw. 203 gesetzt, die Abrufstartadresse x 1, y 1 im Primärbild-Speicherblock 100 wird in den X- und Y-Abrufstart-Adressenregistern 204 bzw. 205 gesetzt, und die Startadresse x 3, y 3 im Sekun­ därbild-Speicherblock 110 wird in die x- und y-Startadressen­ register 213 bzw. 214 eingegeben.

Die so in den Registern 202, 203, 204, 205 gesetzten Adressendaten werden dann jeweils zu eine Unterscheidungseinrichtung bildenden Adressenkomparato­ ren 207-210 zum Vergleichen mit Bildzellen-Adressen geleitet. Insbesondere erzeugt der X-Startadressen­ komparator 209 ein X-Abrufstartsignal, wenn die x-Rich­ tung-Bildzellen-Adresse x vom Adressengene­ rator 10 die im betreffenden Register 204 gespeicherte Größe übersteigt. Ähnlich erzeugt der Y-Startadressen­ komparator 210 ein Y-Abrufstartsignal, wenn die y- Richtung-Bildzellen-Adresse y vom Adressengenerator 10 die im betreffenden Register 205 gespeicherte Größe übersteigt.

Die X- und Y-Endadressenkomparatoren 207, 208 erzeugen X- bzw. Y-Abrufendsignale, wenn die Bildzellen-Adresse vom Generator 10 die in den betreffenden Registern 202, 203 gespeicherte Größe übersteigt.

Ein Zustands-Diskriminator 211 der Unterscheidungseinrichtung spricht auf die Signale von den Adressenkomparatoren 207-210 und vom Register 201 an, um zu bestimmen, ob die Bildzellenadresse inner­ halb oder außerhalb des aus den Primärbilddaten abzu­ rufenden oder umzuschaltenden Speicherfelds liegt, und um einen Adressenumschaltkreis 212 mit einem Adressen­ schaltsignal in Abhängigkeit vom Bestimmungsergebnis an­ zusteuern. Der Schaltkreis 212 wählt Primärbildadressen vom Adressengenerator 10, wenn die Bild­ zellenadresse eine außerhalb des abzurufenden oder umzu­ schaltenden Speicherfelds liegende Adresse angibt, und er wählt Sekundärbildadressen von x- und y-Adressen­ zählern 215 bzw. 216, wenn die Bildzellenadresse für eine Adresse innerhalb des abzurufenden oder umzuschal­ tenden Speicherfelds steht.

Die x- und y-Adressenzähler 215, 216 setzen die in den x- bzw. y-Startadressenregistern 213, 214 gespeicher­ ten Größen als Anfangsgrößen, und ihre Zählstände wer­ den entsprechend einem Taktsignal zum Abtasten des Bildschirmes 50 inkrementiert.

Der Adressenwähler 200 mit dem beschriebenen Aufbau vermag automatisch Adressen für den Primärbild- Speicherblock 100 und Adressen für den Sekundärbild-Speicherblock 110, die in den Primärbild-Speicherblock eingesetzt oder darin versetzt werden sollen, zu liefern.

Die Fig. 6a und 6b veranschaulichen Bilder, die im be­ schriebenen Betrieb der Bildanzeigeeinheit auf dem Bildschirm 50 einer Kathodenstrahlröhre wiedergegeben werden. Fig. 6a veranschaulicht dabei ein im Primärbild-Speicherblock 100 gespeichertes, wiedergegebenes Schnittbild eines Kopfes. Fig. 6b veranschaulicht dasselbe Bild zusammen mit einem eingeblendeten, im Sekundärbild-Speicherblock 110 gespei­ cherten Sekundärbild. Da das Sekundärbild ohne jedes Umschreiben der Bilddaten in den Primärbild-Speicherblock wiedergegeben werden kann, kann auf dem Bildschirm 50 das voll­ ständige Pirmärbild wieder ohne jeden Bildgüteverlust entsprechend dem aus dem Primärbild-Speicherblock abgerufenen Speicherfeld wiedergegeben werden.

Obgleich bei der beschriebenen Ausführungsform nur ein Flächenbereich als Bildeinblendfeld bezeichnet ist, kann ein Einblendfeld- Einstellregister zur Bezeichnung mehrerer Bildeinblend­ felder verwendet werden.

Außer­ dem können bei Anordnung mehrerer Anzeigedatenprozesso­ ren mehrere unterschiedlich verarbeitete Dateneinheiten gleichzeitig auf dem Bildschirm wiedergegeben oder an­ gezeigt werden.

Da die Bildspeicheradressen- und die Anzeigedatenverar­ beitungs-Umschaltung voneinander unabhängig sind, sind die folgenden Kombinationen möglich:

  • 1. Das Sekundär- und das Primärbild (Speicherblock 110 bzw. 100) wer­ den auf eine bestimmte Verarbeitungsart umgeschaltet, wie durch die gestrichelte Linie in Fig. 7a angegeben.
  • 2. Gemäß Fig. 7b wird nur das Sekundärbild (Speicherblock 110)e einer bestimmten Art der Verarbeitung unterworfen.
  • 3. Gemäß Fig. 7c wird das Sekundärbild (Speicherblock 110) angezeigt, und das Primärbild (Speicherblock 100) wird zwei Anzeigedaten-Verar­ beitungsarten unterworfen.
  • 4. Das Sekundärbild (Speicherblock 110) wird zwei Anzeigedaten-Ver­ arbeitungsarten unterworfen ( Fig. 7d).

Claims (2)

  1. Bildanzeigeeinheit eines rechnergestützten Röntgen­ tomographen, mit
    • a) einem Bildspeicher (20) zum Speichern von Bild­ daten in einzelnen Speicherbereichen,
    • b) einem Bildschirm (50), der einzelne Bildzellen aufweist, wobei jedem Speicherbereich eine Bild­ zelle zugeordnet ist, zur Anzeige eines Sekun­ därbildes in einem Ausschnitt des Bildschirms (50) zusammen mit einem auf dem restlichen Teil des Bildschirms (50) dargestellten Primärbild, und
    • c) einem Adressengenerator (10), der in der Sequenz, mit der der Bildschirm (50) abgetastet wird, die zu den einzelnen Speicherbereichen gehörigen Adressen erzeugt,
  2. dadurch gekennzeichnet, daß
    • d) der Bildspeicher (20) in einen Primärbild-Spei­ cherblock (100) zur Speicherung der Primärbilddaten und einen Sekundärbild-Speicherblock (110) zur Speicherung der Sekundärbilddaten unterteilt ist,
    • e) Register (202-205) zur Speicherung der Start- und Endadressen eines aus dem Primärbild-Speicher­ block (100) abzurufenden Speicherfelds (101), dem ein Flächenbereich auf dem Bildschirm (50) ent­ spricht, der dem Flächenbereich des darzustellen­ den Sekundärbilds gleich ist, vorgesehen sind,
    • f) eine Unterscheidungseinrichtung (207-211) vor­ gesehen ist, die durch Vergleich der vom Adressen­ generator (10) gelieferten Adressen des Primär­ bild-Speicherblocks (100) mit den in den Re­ gistern (202-205) gespeicherten Adressen be­ stimmt, ob die vom Adressengenerator (10) ge­ lieferte Adresse innerhalb oder außerhalb des Speicherfelds (101) liegt, und
    • g) ein Adressenumschaltkreis (212) vorgesehen ist, der in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Unterscheidungseinrichtung (207-211) bei außer­ halb des Speicherfelds (101) liegender Adresse des Adressengenerators (10) eine zum Primär­ bild-Speicherblock (100) gehörige Adresse aus­ wählt und bei innerhalb des Speicherfelds (101) liegender Adresse des Adressengenerators (10) eine zum Sekundärbild-Speicherblock (110) gehörige Adresse auswählt, die einem dem Sekundärbild zugeordneten Speicherbereich (111) entspricht.
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