DE3527653A1

DE3527653A1 - X-ray stereo device

Info

Publication number: DE3527653A1
Application number: DE19853527653
Authority: DE
Inventors: Kurt Dietz; Joerg Dipl Ing Haendle
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1985-08-01
Filing date: 1985-08-01
Publication date: 1987-02-12

Abstract

The invention relates to an X-ray stereo device having a control generator (24), two X-ray sources (2, 3) which are arranged spaced slightly apart, an X-ray image intensifier (5), a television recording device (8 to 13) and a replay apparatus (18) for stereo images. Allocated to the X-ray image intensifier (5) is a deflection device (6, 7, 25) which is connected to the control generator (24). The X-ray sources (2, 3) and the deflection device (6, 7, 25) are controlled by the control generator (24) in such a manner that the two partial images of a stereo image pair are reproduced at different points on the output fluorescent screen of the X-ray image intensifier (5). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Röntgenstereoeinrichtung mit einem Steuergenerator, zwei im geringen Abstand angeord neten Röntenstrahlenquellen, deren Zentralstrahlen sich im Aufnahmebereich schneiden, und mit einer Röntgenbild verstärker-Fernsehkette, die einen Röntgenbildverstärker, auf dessen Eingangsleuchtschirm die von beiden Röntgen strahlenquellen zeitlich hintereinander erzeugten Bilder erscheinen, eine Fernsehaufnahmevorrichtung zur Aufnahme der Röntgenbildverstärker-Ausgangsbilder und ein Wieder gabegerät für Stereobilder aufweist.The invention relates to an x-ray stereo device a control generator, two arranged at a short distance Neten X-ray sources, the central rays of which cut in the recording area, and with an x-ray amplifier television chain that has an x-ray image intensifier, on the entrance screen of the two X-rays radiation sources images generated one after the other appear, a television recording device for recording the X-ray image intensifier output images and one again Has input device for stereo images.

In der DE-PS 30 06 749 ist eine derartige Röntgenstereo einrichtung beschrieben, bei der gesteuert durch eine Steuervorrichtung die einzelnen Stereobilder vom Aus gangsleuchtschirm des Röntgenbildverstärkers durch eine Fernsehkamera aufgenommen und in einen zugehörigen Bild speicher eingelesen werden. Die Ausgangssignale der Bild speicher werden zwei in einem Wiedergabegerät angeordne ten Bildröhren zugeführt, die jeweils nur einem Auge ei nes Beobachters zugeordnet sind.Such an X-ray stereo is in DE-PS 30 06 749 device described, controlled by a Control device the individual stereo images from the off aisle of the x-ray image intensifier through a TV camera recorded and in an associated picture memory can be read. The output signals of the picture memory two are arranged in a playback device th picture tubes fed, each egg only one eye are assigned to the observer.

Bei einer derartigen Röntgenstereoeinrichtung, bei der die Übertragung der Stereobilder über eine Röntgenfern kamera an gleicher Stelle des Targets erfolgt, müssen die Röntgenimpulse für die Röntgenstrahlenquellen zeit lich in der kurzen Bildaustastzeit des Röntgenfernsehsi gnales liegen. Bei längeren Röntgenimpulsen, die die Aus tastlücke überschreiten, ergeben sich Signalanteile, die nicht mehr vom Abtaststrahl der Fernsehkamera abgetastet werden, so daß Signalanteile des einen Bildes vollständig im anderen Bild erscheinen. Es ist zwar bekannt, durch digitale Subtraktion von gespeicherten Bildern Restsigna le des jeweils vorhergehenden Teilbildes eines Stereobil des zu eliminieren. Derartige ungeschwächte Signalantei le, die nur in einem Teil des Bildes erscheinen, lassen sich aber auf diese Art nicht beseitigen.In such an x-ray stereo device in which the transmission of the stereo images via an X-ray remote camera at the same place on the target the x-ray pulses for the x-ray sources time Lich in the short blanking time of the X-ray television gnales lie. With longer x-ray pulses, the off exceed the key gap, there are signal components that no longer scanned by the scanning beam of the television camera be so that signal components of the one picture completely appear in the other picture. While it is known by digital subtraction of stored images restsigna le of the previous partial image of a stereo vehicle to eliminate the. Such undiminished signal component le that appear only in part of the picture but do not eliminate yourself in this way.

Deshalb wurde in der E-A-0 088 356 vorgeschlagen, über einen halbdurchlässigen Spiegel zwei Fernsehkameras auf den Ausgangsleuchtschirm des Röntgenbildverstärkers aus zurichten, die über zwei mechanische Verschlüsse gesteu ert werden, so daß den Fernsehkameras nur das ihnen zu gehörige Teilbild zugeführt wird. Die dort verwendeten mechanischen Verschlüsse weisen jedoch erhebliche Nach teile auf. Insbesondere stellt die erforderliche Betäti gung der Verschlüsse mit einer Frequenz von 25 Hz bei Röntgenstereodurchleuchtung eine hohe mechanische Bela stung dar.Therefore, it was proposed in E-A-0 088 356 a semi-transparent mirror on two television cameras the exit fluorescent screen of the X-ray image intensifier to prepare, which is controlled by two mechanical locks be so that the TV cameras only do that to them appropriate drawing is supplied. The used there however, mechanical closures show considerable evidence split up. In particular, the required actuation the closures with a frequency of 25 Hz X-ray stereoscopy has a high mechanical loading stung.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Röntgenste reoeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der ohne mechanische Verschlüsse Anteile des jeweils vorhergehenden Teilbildes eines Röntgenstereobildpaares vermieden werden.The invention is based on the task of an X-ray to create reorganization of the type mentioned at the beginning, in which portions of each without mechanical closures previous partial image of a pair of x-ray stereo images be avoided.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Röntgenbildverstärker eine Ablenkvorrichtung zugeordnet ist, die mit dem Steuergenerator verbunden ist, der die Röntgenstrahlenquellen und die Ablenkvorrichtung derart steuert, daß die beiden Teilbilder eines Stereobildpaares auf verschiedenen Stellen des Ausgangsleuchtschirmes des Röntgenbildverstärkers wiedergegeben werden. Durch diese räumliche Aufteilung dar Teilbilder wird erreicht, daß in den Stereobildern keine Restanteile des vorhergehenden enthalten sind, die durch Trägheit der Röntgenstrahlen quelle oder der Fernsehaufnahmevorrichtung hervorgerufen werden.The object is achieved in that the X-ray image intensifier assigned a deflection device which is connected to the control generator which is the X-ray sources and the deflection device in such a way controls that the two fields of a stereo image pair on different places of the exit fluorescent screen of the X-ray image intensifier can be reproduced. Through this spatial division of the partial images is achieved in that no residual parts of the previous one in the stereo images are contained by the inertia of the X-rays source or the television recording device will.

Einen einfachen Aufbau der Anlenkvorrichtung erhält man, wenn sie Ablenkspulen aufweist, die um den Röntgenbild verstärker im Bereich des Ausgangsleuchtschirmes angeord net und an einem Ablenkgenerator angeschlossen sind. Eine vollständige Trennung der Bildbereiche wird dadurch er reicht, daß die Aufnahmeeinrichtung zwei Fernsehaufnahme röhren aufweist, die jeweils auf das ihnen zugeordnete Teilbild ausgerichtet sind. Dadurch können die Fernseh aufnahmeröhren sogar mit einer geringeren Frequenz abge tastet werden.A simple construction of the articulation device is obtained, if it has deflection coils around the x-ray image amplifier arranged in the area of the exit fluorescent screen net and connected to a deflection generator. A this will completely separate the image areas is sufficient that the recording device two television recordings has tubes, each on their assigned Drawing file are aligned. This allows the television recording tubes even with a lower frequency be groped.

Die Erfindung ist anhand zweier in der Zeichnung darge stellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on two Darge in the drawing illustrated embodiments explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Röntgenstereoeinrich tung mit zwei Fernsehaufnahmeröhren, und Fig. 1 shows a device according to the invention Röntgentereoeinrich with two television tubes, and

Fig. 2 die erfindungsgemäße Röntgenbildverstärker- Fernsehkette mit nur einer Fernsehaufnahme röhre. Fig. 2, the X-ray image intensifier television chain according to the invention with only one television recording tube.

In der Fig. 1 ist ein Röntgengenerator 1 zur Erzeugung der Hochspannungen für zwei, hier nur symbolisch darge stellte Röntgenstrahlenquellen 2 und 3 dargestellt, die beispielsweise aus zwei Röntgenröhren, einer beweglichen Röntgenröhre oder einer Stereo-Röntgenröhre mit zwei Fo ken bestehen können. Die Röntgenstrahlen durchdringen das Aufnahmeobjekt 4 und erzeugen auf dem Eingangsleucht schirm des Röntgenbildverstärkers 5 ein Strahlenbild. Um den sich verjüngenden Teil des Röntgenbildverstärkers sind im Bereich des Ausgangsleuchtschirmes Ablenkspulen 6 und 7 angeordnet, die eine Ablenkung des auf den Aus gangsleuchtschirm abgebildeten Strahlenbildes bewirken, so daß zwei nebeneinanderliegende Teilbilder erzeugt werden. Die Teilbilder auf dem Ausgangsleuchtschirm des Röntgenbildverstärkers 5 werden durch zwei Optiken 8, 9 auf den Targets zweier Fernsehaufnahmeröhren 10, 11 abge bildet. Die Ausgangssignale der Fernsehaufnahmeröhren 10, 11 werden über Videoverstärker 12, 13 als Videosignale zwei Bildspeichern 14, 15 zugeführt, deren Ausgänge mit zwei Bildröhren 16 und 17 verbunden sind, die in einem Wiedergabegerät 18 untergebracht sind. Die beiden Bild röhren 16 und 17 sind in einem Winkel von 90° angeordnet, in dessen Winkelhalbierenden sich ein halbdurchlässiger Spiegel 19 befindet, der die Strahlengänge beider Bild röhren 16 und 17 vereint. Die Bildröhren 16 und 17 sind mit je einer Polarisationsfolie 20 und 21 abgedeckt, de ren Polarisationsrichtungen zueinander einen Winkel von 90° aufweisen. Durch eine Öffnung 22 im Wiedergabegerät 18 läßt sich das Stereobild mittels einer bekannten Pola risationsbrille 23 betrachten. Ein Steuergenerator 24, der mit dem Röntgengenerator 1, einem Ablenkgenerator 25 und den Bildspeichern 14 und 15 verbunden ist, steuert den Funktionsablauf zur Stereobilderzeugung durch takt weises Schalten der Gitterhochspannungen der Röntgen strahlenquellen 2 und 3 und die Einspeicherung der Video signale in die Bildspeicher 14 und 15 und synchronisiert die Videosignale.In Fig. 1, an X-ray generator 1 for generating the high voltages for two, here only symbolically Darge presented X-ray sources 2 and 3 is shown, which can for example consist of two X-ray tubes, a movable X-ray tube or a stereo X-ray tube with two fo ken. The X-rays penetrate the object 4 and generate a radiation image on the input screen of the X-ray image intensifier 5 . Deflection coils 6 and 7 are arranged around the tapering part of the X-ray image intensifier in the area of the exit fluorescent screen, which deflect the radiation image imaged on the exit fluorescent screen, so that two adjacent partial images are generated. The partial images on the exit fluorescent screen of the X-ray image intensifier 5 are formed by two optics 8 , 9 on the targets of two television recording tubes 10 , 11 . The output signals of the television recording tubes 10 , 11 are fed via video amplifiers 12 , 13 as video signals to two image memories 14 , 15 , the outputs of which are connected to two image tubes 16 and 17, which are accommodated in a playback device 18 . The two picture tubes 16 and 17 are arranged at an angle of 90 °, in the bisector of which there is a semi-transparent mirror 19 which combines the beam paths of the two picture tubes 16 and 17 . The picture tubes 16 and 17 are each covered with a polarizing film 20 and 21 , de ren polarization directions to each other have an angle of 90 °. Through an opening 22 in the playback device 18 , the stereo image can be viewed by means of known polarizing glasses 23 . A control generator 24 , which is connected to the x-ray generator 1 , a deflection generator 25 and the image memories 14 and 15 , controls the functional sequence for stereo image generation by clockwise switching of the high grid voltages of the x-ray radiation sources 2 and 3 and the storage of the video signals in the image memories 14 and 15 and synchronizes the video signals.

Durch den Steuergenerator 24 werden über den Röntgengene rator 1 die Röntgenstrahlenquellen 2 und 3 wechselweise eingeschaltet, so daß das Aufnahmeobjekt 4 aus verschie denen Richtungen durchstrahlt wird. Dadurch entstehen auf dem Eingangsleuchtschirm des Röntgenbildverstärkers 5 Strahlenbilder, die alternierend einem Links- und einem Rechts-Teilbild eines Stereobildes entsprechen. Gleich zeitig werden im Takt mit der Durchstrahlung des Aufnah meobjektes 4 die Ablenkspulen 6 und 7 über den Ablenkge nerator 25 gesteuert, so daß auf dem in der Zeichnung oberen Teil des Ausgangsleuchtschirmes des Röntgenbild verstärkers 5 das rechte Strahlenbild und auf dem unteren Teil die jeweils linken Strahlenbilder als Teilbilder ab gebildet werden. Über die Optiken 8 und 9 werden diese Teilbilder getrennt den Fernsehaufnahmeröhren 10 und 11 zugeführt, deren Ausgangssignale zur Zwischenspeicherung in die Bildspeicher 14 und 15 eingelesen werden, so daß am Ausgang des Bildspeichers 14 das Videosignal des lin ken Teilbildes und am Ausgang des Bildverstärkers 15 das des rechten Teilbildes anliegt. Diese werden auf den Bildröhren 16 und 17 wiedergegeben und durch die Polari sationsfolien 20 und 21, dem halbdurchlässigen Spiegel 19 und der Polarisationsbrille 23 dem zugehörigen Auge zuge führt.By the control generator 24 , the X-ray sources 2 and 3 are alternately switched on via the X-ray generator 1 , so that the object 4 is irradiated from various directions. This creates 5 radiation images on the fluorescent screen of the input of the X-ray image intensifier, which alternately correspond to a left and a right partial image of a stereo image. Simultaneously, the deflection coils 6 and 7 are controlled via the Ablenkge generator 25 , so that on the upper part of the fluorescent screen of the X-ray image intensifier 5 in the drawing, the right radiation pattern and on the lower part, the left one in time with the radiation of the recording meobject 4 Radiation images are formed as partial images. About the optics 8 and 9 , these fields are supplied separately to the television recording tubes 10 and 11 , the output signals for intermediate storage are read into the image memories 14 and 15 , so that at the output of the image memory 14 the video signal of the left field and at the output of the image intensifier 15 that of the right drawing file. These are reproduced on the picture tubes 16 and 17 and through the polarization foils 20 and 21 , the semi-transparent mirror 19 and the polarizing glasses 23 leads to the associated eye.

Durch diese Aufteilung des Röntgenstereobildes in zwei voneinander räumlich getrennte Teilbilder und die ge trennte Erfassung durch die zwei Fernsehaufnahmeröhren 10, 11 entsteht in keinem Fall ein Restanteil des jewei ligen anderen vorhergehenden Teilbildes. Durch diese Aufteilung wird weiterhin erreicht, daß sich die Abtast frequenz der Fernsehaufnahmeröhren halbiert, so daß die Röntgenimpulse verlängert werden können. Dadurch ergibt sich eine Verringerung der Röhrenbelastung. Weiterhin läßt sich auch die Abtastzeit verlängern, so daß man eine Verbesserung der Bildqualität erhält.This division of the x-ray stereo image into two spatially separated fields and the ge separated detection by the two television tubes 10 , 11 in no case creates a residual portion of the respective other previous field. This division also ensures that the sampling frequency of the television tubes is halved so that the X-ray pulses can be extended. This results in a reduction in the tube load. Furthermore, the scanning time can also be extended, so that an improvement in the image quality is obtained.

Sollten sich bei der mechanischen Ankopplung der beiden Fernsehaufnahmeröhren 10 und 11 mit ihren Optiken 8 und 9 Schwierigkeiten ergeben, so läßt sich eine allgemein be kannte Strahlenaufteilung mit einem halbdurchlässigen Spiegel oder gar zwei 100%-Spiegel für eine optische Strahlenumlenkung erreichen. Statt der Fernsehaufnahme röhren 10 und 11 lassen sich auch zwei direkt mit dem Ausgangsschirm, beispielsweise durch Faseroptik gekoppel te Flächenbildwandler, ermöglichen. Anstelle der magneti schen Ablenkung mit den Ablenkspulen 6 und 7 kann auch eine elektrostatische Ablenkung mit entsprechenden Elek troden verwendet werden.Should difficulties arise in the mechanical coupling of the two television recording tubes 10 and 11 with their optics 8 and 9 , then a generally known beam distribution can be achieved with a semi-transparent mirror or even two 100% mirrors for an optical beam deflection. Instead of the television tubes 10 and 11 , two surface image converters coupled directly to the output screen, for example by fiber optics, can also be made possible. Instead of the magnetic deflection with the deflection coils 6 and 7 , an electrostatic deflection with appropriate electrodes can also be used.

In der Fig. 2 ist ein einfacher Aufbau der Röntgenste reoeinrichtung dargestellt, bei der der Röntgenbildver stärker 5 ebenfalls mit Ablenkspulen 6 und 7 vesehen ist, so daß die einzelnen Teilbilder des Röntgenstereobildes, wie bereits beschrieben, getrennt abgelenkt werden. Die nebeneinander auf dem Ausgangsleuchtschirm des Röntgen bildverstärkers 5 liegenden Teilbilder werden durch nur eine Optik 8 auf dem Target einer Fernsehkamera 26 abge bildet. Das Videosignal der Fernsehkamera 26 wird auf ei nem Monitor 27 dargestellt, dessen Monitorbild mit einem Vier-Spiegel-Stereoskop 28 nach Helmholtz betrachtet wer den kann, wodurch die beiden nebeneinanderliegenden Teil bilder den zugehörigen Augen zugeführt werden. Auch in diesem Fall sind die Teilbilder voneinander räumlich ge trennt, so daß Restsignalanteile von dem vorhergehenden Teilbild, bedingt durch die Trägheit der Fernsehaufnahme röhren, nicht entstehen. Auch hier läßt sich zwischen Fernsehkamera 26 und Monitor 27 ein Bildspeicher an schließen, um die Bildwiedergabefrequenz zu erhöhen.In Fig. 2 a simple structure of the Röntgenste reoeinrichtung is shown, in which the stronger X-ray image 5 is also provided with deflection coils 6 and 7 , so that the individual partial images of the x-ray stereo image are deflected separately, as already described. The partial images lying next to each other on the exit fluorescent screen of the X-ray image intensifier 5 are formed by only one optical system 8 on the target of a television camera 26 . The video signal of the television camera 26 is displayed on a monitor 27 , the monitor image of which can be viewed with a four-mirror stereoscope 28 according to Helmholtz, whereby the two adjacent partial images are fed to the associated eyes. In this case, too, the fields are spatially separated from one another, so that residual signal components from the previous field, due to the inertia of the television recording, do not arise. Here, too, an image memory can be connected between the television camera 26 and the monitor 27 in order to increase the image reproduction frequency.

Claims

1. X-ray stereo device with a control generator ( 24 ), two X-ray sources ( 2 , 3 ) arranged at a short distance, the central rays of which intersect in the recording area, and with an X-ray image intensifier television chain ( 5 to 22 ) having an X-ray image intensifier ( 5 ), on the input fluorescent screen, the images produced by the two x-ray sources ( 2 , 3 ) appear in succession, a television recording device ( 8 to 13 , 26 ) for recording the x-ray image intensifier output images and a playback device ( 18 , 27 ) for stereo images, thereby characterized in that the X-ray image intensifier ( 5 ) is assigned a deflection device ( 6 , 7 , 25 ) which is connected to the control generator ( 24 ) which sources the X-rays ( 2 , 3 ) and the deflection device ( 6 , 7 , 25 ) the type controls that the two partial images of a stereo image pair on different locations of the output fluorescent screen of the X-ray image intensifier ( 5 ) are reproduced.

2. X-ray stereo device according to claim 1, characterized in that the deflecting device ( 6 , 7 , 25 ) has deflection coils ( 6 , 7 ) which are arranged around the x-ray image intensifier ( 5 ) in the region of the exit fluorescent screen and on a deflecting gate ( 25 ) are connected.

3. X-ray stereo device according to claim 1 or 2, characterized in that the recording device ( 8 to 10 ) has two television recording tubes ( 10 , 11 ), each of which is aligned with the sub-picture assigned to them.