DE4033084A1 - Verfahren zur wiedergabe von flaechenartig aufgenommenen strahlenbildinformationen durch abtastung - Google Patents

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiedergabe von flächenartig aufgenommenen Strahlenbildinformationen durch Abtastung, mit einer Lichtstrahlenquelle und einer Abtast­ einrichtung zur zeilenweisen Abtastung einer Bildfläche, insbesondere einer Bildplatte, und einem das dabei von der Bildfläche ausgehende Signal erfassenden optoelektronischen Wandler und Schaltungen zur elektronischen Signalverarbei­ tung, Steuerung und Synchronisation der Abtastung sowie mit Mitteln zur Drift- und/oder Dunkelsignalkorrektur.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es ist bekannt, für röntgendiagnostische Zwecke Computer- Radiografie-Systeme (auch Digitale Lumineszenz-Radiografie- Systeme genannt) einzusetzen. Dabei werden die zu unter­ suchenden Bereiche bzw. Organe des Patienten von einer durch eine Röntgenröhre erzeugten Röntgenstrahlung durchstrahlt. Die bei der Durchstrahlung geschwächten Röntgenstrahlen ge­ langen auf einen im folgenden als Bildplatte bezeichneten flächenhaften Bildsensor, der als wesentliche Komponente einen über die Bildfläche verteilten Speicherleuchtstoff enthält. Dieser Speicherleuchtstoff hat die Eigenschaft, die einfallenden Strahlungsbildinformationen in Abhängig­ keit von ihrer Intensität zu einem großen Teil auf zunehmen und zu speichern. Die so in der Bildplatte enthaltenen Infor­ mationen können durch eine stimulierende Lichtstrahlung wieder ausgelesen werden. Hierzu sind eine Reihe von Vorrichtungen bekannt, die im wesentlichen aus einer stimulierenden Lichtstrahlenquelle, beispielsweise einem Laser, einem Lichtstrahlen-Ablenksystem zur zeilenweisen Ab­ tastung der Bildplatte sowie einem die von der Bildplatte dabei emittierte photostimulierte Lumineszenz erfassenden optoelektronischen Wandler bestehen (z. B. EP 01 78 675 A1). Der von der Laserstahlenquelle zur Stimulation des Speicher­ leuchtstoffes abgestrahlte Laserstrahl wird dabei dem Ab­ lenksystem, beispielsweise einem rotierenden Polygonspiegel oder einem galvanischen Schwingspiegel zugeführt und mit dessen Hilfe auf den stimulierbaren Speicherleuchtstoff der Bildplatte projiziert, wobei sich der Laserfokus zeilen­ förmig in der Hauptabtastrichtung über die Bildplatte mit dem latent gespeicherten Strahlungsbild bewegt. Durch kon­ tinuierlichen Vorschub der Bildplatte in einer zur Haupt­ abtastrichtung quasi senkrechten Unterabtastrichtung wird schließlich eine zeilenweise Abtastung der gesamten Bild­ platte erreicht und diese quasi punktweise nacheinander zur photostimulierten Lumineszenz angeregt. Das emittierte Licht, dessen Intensität proportional der ursprunglich auf die Bild­ platte nach der Objektdurchstrahlung einfallenden objekt­ abhängig geschwächten Röntgenstrahlung ist, wird sodann über geeignete Lichtaufnahme- und Übertragungsmittel, beispiels­ weise Lichtwellenleiter, von einem Photodetektor erfaßt und in ein elektrisches Signal gewandelt, welches schließlich verstärkt und digitalisiert der digitalen Bildverarbeitung bzw. zur weiteren Übertragung, Speicherung, Darstellung und/oder Ausgabe zugeführt wird. Die in der Bildplatte nach der Abtastung noch enthaltenen Restinformationen des Strahlen­ bildes werden in einer Löscheinrichtung, beispielsweise durch Sichtflutung freigesetzt bzw. gelöscht, so daß die Bild­ platte für weitere Röntgenuntersuchungen wieder zur Ver­ fügung steht.

Es ist auch bekannt, daß der oben genannte Abtastprozeß durch eine Vor- bzw. Erstabtastung optimierbar ist. Die durch Vor­ abtastung gewonnenen Signalwerte werden dabei in einem Vor­ abtast-Histogramm aufbereitet und steuern unter Nutzung der erhaltenen Charakteristik die End- bzw. Zweitabtastung indem die Empfindlichkeit des Photodetektors und/oder der Dynamik­ bereich der Signalverarbeitungsschaltungen jeweils der ab­ zutastenden Strahlenbildinformation angepaßt werden (EP 01 78 675 A1 und EP 00 77 677 A2).

Ferner ist bekannt, bei derartigen Vorrichtungen zur Wieder­ gabe von Strahlenbildinformationen elektronische Schaltungen zur Verbesserung des Signal/Rausch-Verhältnisses einzusetzen und dabei durch eine automatische Nullpunktkorrektur mittels sogenannter Look-in-Technik die erreichbare effektive Kon­ trastauflösung zu erhöhen.

So wird zum Beispiel der zwischen zwei Zeilen liegende bild­ signalfreie Dunkelsignalpegel erfaßt und für die Signaler­ fassung der unmittelbar folgenden Zeile als Nullpegel fixiert, wodurch Signalverfälschungen durch den Dunkelsignalpegel, Nachleuchtsignale, Flare-Effekte und Detektordrift vermindert werden (EP 01 29 801 A1).

Die genannte zeilenweise Lock-in-Abtastung ist zwar relativ einfach, kann aber hohen Genauigkeitsanforderungen nicht genügen, da nur ein erfaßter und über die gesamte Abtastzeile fixierter bzw. extrapolierter Korrekturwert herangezogen wird bzw. da für alle innerhalb einer Zeile liegenden Bildpunkte nur ein näherungsweise erfaßter und damit gemittelter Korrek­ turwert wirksam wird.

Deshalb wird in einer anderen bekannten Lösung zur weiteren Signalverbesserung die bildpunktweise Austastung der Stimu­ lation und damit eine bildpunktweise Lock-in-Abtastung realisiert (EP 02 15 681 A1).

Diese Methode, die mit fortlaufenden, ständig wechselnden Bildpunktein- und Austastungen arbeitet, bringt jedoch andere Nachteile mit sich, denn zum einen wird ein erhöhter Steuerungs­ und Synchronisationsaufwand erforderlich und zum anderen wird vergleichsweise die Abtastzeit pro Bildplatte wesentlich erhöht. Das heißt, trotz vergrößerten Aufwandes bzw. Energie­ einsatzes wird ein verhältnismäßig geringer Durchsatz von Bildplatten bei der Abtastung erreicht, was jedoch für den Einsatz in der Routinediagnostik mit hoher Patientenfrequenz hinderlich ist. Diese Vorgehensweise bedingt außerdem bei Einsatz von kontinuierlich arbeitenden stimulierenden Strah­ lungsquellen eine uneffektive Ausnutzung der stimulierenden Strahlung.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung verfolgt das Ziel, beim Betrieb von Computer- Radiografie-Systemen bzw. Röntgeneinrichtungen, die mit Vor­ richtungen der eingangs genannten Art ausgerüstet sind, im Ergebnis der Abtastung von Bildflächen ohne Verlängerung der Abtastzeit oder Erhöhung der Abtastenergie eine spürbare Verbesserung bei der Kontrastauflösung zu erreichen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Wiedergabe von flächenartig aufgenommenen Strahlenbild­ informationen durch Abtastung zu schaffen, das sich gegen­ über bekannten derartigen Verfahren, die mit einer Licht­ strahlenquelle und einer Abtasteinrichtung zur zeilenweisen Abtastung einer Bildfläche und einem das dabei von der Bild­ fläche ausgehende Signal erfassenden optoelektronischen Wandler, sowie Schaltungen zur elektronischen Signalver­ arbeitung, Steuerung und Synchronisation der Abtastung sowie mit Mitteln zur Drift- und/oder Dunkelsignalkorrektur ar­ beiten, durch eine erreichbare größere Kontrastauflösung ohne Verlängerung der Abtastzeit oder Erhöhung der Abtast­ energie auszeichnen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Drift- und/oder Dunkelsignalkorrektur in Ergänzung oder anstelle einer Zwischenzeilenaustastung oder anstelle einer fort­ laufenden, ständig wechselnden Bildpunktein- und Bildpunkt­ austastung mehr als nur eine Lichtstrahlenaustastung und Korrekturstelle während der Abtastung einer Zeile aber stets weniger Lichtstrahlenaustastungen als die Hälfte der Gesamt­ bildpunktzahl längs einer Abtastzeile vorgegeben oder selbst­ tätig ermittelt und dementsprechend bei der Abtastung einge­ stellt werden und daß die zur Erfassung von Korrekturwerten bei der Zeilenabtastung ausgetasteten Bildpunkte wieder aus ihrer korrigierten Bildpunktumgebung heraus rekonstruiert werden.

Vorteilhafte Weiterbildungsformen des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 22.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Beispielen und zu­ gehörigen Zeichnungen näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 das Schema der wesentlichen Baugruppen einer Vor­ richtung zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Wiedergabe von flächenartig aufgenom­ menen Strahlenbildinformationen durch Abtastung,

Fig. 2(a) ein Zmpulsdiagramm einer einfachen Zwischenzeilenaus­ tastung nach dem Stand der Technik bei zeilenserieller Abtastung t(x) vom Bildpunkt 1 bis N der jeweiligen Zeile,

Fig. 2(b) ein erfindungsgemäßes, programmierbares Austast­ korrekturraster mit versetzten Bildpunktaustastungen bezüglich benachbarter Zeilen,

Fig. 2(c) ein erfindungsgemäßes, programmierbares und kombi­ niertes Austastkorrekturraster mit teilweiser Extra­ polation der Korrekturwerte zur Verringerung der Zahl von Bildpunktaustastungen,

Fig. 3(a) schematisch die bildhafte Grauwertverteilung in einem nach dem Stand der Technik vorabgetasteten Thoraxbild,

Fig. 3(b) schematisch die globale Bildsegmentierung der nach Fig. 3(a) vorliegenden Daten zur erfindungsgemäßen Vorbestimmung eines Austastkorrekturrasters und die Darstellung einer Abtastzeile,

Fig. 4 ein charakteristisches Histogramm der Vorabtastmeßwerte,

Fig. 5(a) schematisch eine mögliche Zeilensegmentierung nach Fig. 3(b),

Fig. 5(b) ein mögliches aus der Fig. 5(a) abgeleitetes Austast­ korekturraster für die Endabtastung,

Fig. 6 einen möglichen korrigierten Signalverlauf s (x) inner­ halb einer bereits abgetasteten Zeile,

Fig. 7 den tiefpaßgefilterten und damit stark geglätteten Signalverlauf f(x) ausgehend von Fig. 6,

Fig. 8(a) die Extremwertmarkierung auf der Zeilenskala x ent­ sprechend dem geglätteten Signalverlauf nach Fig. 7,

Fig. 8(b) eine Extremwertmarkierung nach Anzahl- und Abgtandsbe­ wertung der Extremwerte gemäß Fig. 8(a),

Fig. 9(a) ein durch Approximation erstelltes Austastraster,

Fig. 9(b) die Darstellung der entsprechend dem Austastraster nach Fig. 9(a) gemessenen Dunkelsignale d(x) an ver­ schiedenen approximierten Stellen einer Abtastzeile,

Fig. 10(a) und (b) zwei verschiedene normierte Häufigkeitsvertei­ lungen bzw. Histogramme des normierten Anstiegsbetrages von Differenzquotienten jeweils aufeinanderfolgend gemessener Dunkelsignalwerte als statistisches Mittel zur Abschätzung des Dunkelsignalverlaufes,

Fig. 11 die Darstellung des adaptiv einzustellenden Austast­ abstandes bis zur nächsten Korrekturwerterfassung als Funktion des zuletzt gemessenen und normierten An­ stiegsbetrages des Dünkelsignals,

Fig. 12(a) ein adaptiv ermitteltes Austastkorrekturraster ent­ lang einer Abtastzeile,

Fig. 12(b) die Darstellung der entsprechend dem Austastraster nach Fig. 12(a) gemessenen Dunkelsignale bzw. Korrekturwerte d(x) innerhalb dieser Zeile,

Fig. 13(a) ein Schema zur Vorerfassung der Dunkelsignalcharak­ teristik mit einem groben Austastraster innerhalb der Vorabtastung,

Fig. 13(b) ein Schema zur Vorerfassung der Dunkelsignalcharak­ teristik mit einem feineren Austastraster innerhalb der Vorabtastung,

Fig. 14(a) und (b) zwei verschiedene normierte Häufigkeitsver­ teilungen bzw. Histogramme des normierten Anstiegs­ betrages der Differenzquotienten von bereits in der Vorabtastung gemessenen Dunkelsignalwerten zur Charakterisierung des Dunkelsignalverlaufs bei der Abtastung und

Fig. 15 eine aus der Vorerfassung der Dunkelsignalcharakte­ ristik abgeleitetes Korrekturwerten d(x) entlang einer Zeile.

Gemäß Fig. 1 ist die Abtastvorrichtung mit einer Lichtstrahler­ einheit 1 ausgestattet. Die Lichtstrahlereinheit 1 umfaßt eine Lichtstrahlenquelle beispielsweise eine Laserstrahlenquelle, sowie alle notwendigen Mittel zur Beeinflussung und Steuerung von Intensität, Fokus und Spektrum der stimulierenden Strahlung. Die so aufbereitete Strahlung gelangt zu einem Lichtstrahlen- Ablenksystem 2. Das Lichtstrahlen-Ablenksystem 2, beispielsweise ein galvanischer Schwingspiegel oder ein rotierender Polygon­ spiegel, projiziert seinerseits die ihm zugeführte stimulierende Lichtstrahlung auf den photostimulierbaren Leuchtstoff einer abzutastenden Bildplatte 3 längs einer Abtastzeile in der Haupt­ abtastrichtung X. Mittel 4 zur Realisierung einer synchronen Relativbewegung in der Unterabtastrichtung Y quasi senkrecht zur Hauptabtastrichtung X sorgen dafür, daß eine vollständige zeilen­ weise Abtastung der gesamten Bildplatte 3 mit dem latent ge­ speicherten Strahlenbild erreicht wird. Das durch Stimulation von der Bildplatte 3 emittierte Licht wird mit Hilfe einer ge­ eigneten Koppeloptik bzw. eines Lichtübertragungsmittels 5, beispielsweise einem Lichtwellenleiter, einem optoelektroni­ schen Wandler 6 zugeführt und von diesem in entsprechende elek­ tronische Ausgangssignale gewandelt. Dem optoelektronischen Wandler 6 ist eine Verstärkerschaltung 7 nachgeordnet, mit deren Hilfe eine Nullpunktkorrektur beim Meßsignal vorgenommen wird. J°ie korrigierten Meßsignale werden sodann über programmierbare Filter- und Verstärkerschaltungen 8 zum Zwecke einer analogen Signalanpassung einem Analog/Digital-Umsetzer 9 zugeführt. Die digitalisierten Signale stehen schließlich einer weiteren digi­ talen Signal- bzw. Datenverarbeitung, beispielsweise mittels digitalen Signalprozessors 10, zur Verfügung. Mit dem Signal­ prozessor 10 sind weitere Spezialprozessoren und Speicherschal­ tungen 11 zur Bestimmung b zw. Verarbeitung und Speicherung von Bilddaten und/oder Steuergroßen gekoppelt. So können zum Bei­ spiel mittels Array-Prozessoren bzw. ASIC sowie RAM-Speichern je nach Aufgabe weitere Berechnungen und Zwischenspeicherungen von Rohdaten, Steuergroßen, Korrekturwerten oder Bilddaten er­ folgen. In einer sowohl mit dem digitalen Signalprozessor 10 als auch mit den Spezialprozessoren und Speicherschaltungen 11 in Verbindung stehenden Steuer- und Synchronisations­ schaltung 12 werden die notwendigen Einstellungen und Um­ schaltungen bei der Abtastung gesteuert und synchronisiert, das heißt die Steuer- und Synchronisationsschaltung 12 arbeitet auf die Lichtstrahlereinheit 1, das Lichtstrahlen-Ablenksystem 2 sowie auf die Mittel 4 für die Relativbewegung der Bildplatte 3 in der Unterabtastrichtung Y. Weiterhin werden durch die Steuer- und Synchronisationsschaltung 12 die Filter- und Verstärkerschaltungen 8, der Analog/Digital-Umsetzer 9 sowie eine Abtast- und Halteschaltung 13 beeinflußt. Die Abtast- und Halteschaltung 13 hat die Aufgabe, die erfaßten Drift­ größen auf einen Differenzverstärker der Verstärkerschaltung 7 zur Dunkelsignalkorrektur zurückzukoppeln.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht nun vor, daß zur Drift- und/oder Dunkelsignalkorrektur in Ergänzung oder anstelle einer Zwischenzeilenaustastung, wie sie in Fig. 2(a) dargestellt ist, oder anstelle einer fortlaufenden, ständig wechselnden Bildpunktein- ,und Bildpunktaustastung mehr als nur eine Licht­ strahlenaustastung und Korrekturstelle während der Abtastung einer Zeile aber stets weniger Lichtstrahlenaustastungen als die Hälfte der Gesamtbildpunktzahl längs einer Abtastzeile vorgegeben oder selbsttätig ermittelt und dementsprechend bei der Abtastung eingestellt werden (Fig. 2(b) und 2(c). Letzterem liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich das insgesamt vor allem durch Nachleuchten, Flare, Dunkelstrom und Drift ergebende und störende Dunkelsignal im Vergleich zum eigent­ lichen Meßsignal relativ langsam und auch in geringerem Um­ fang ändert, so daß dieses Dunkelsignal bei Lichtaustastung auch weit weniger häufig mit der Genauigkeit wie das Meßsignal bei Lichteintastung bestimmt werden muß. Allerdings sollte die Lichtaustastung mehrfach innerhalb einer Abtastzeile erfolgen, um die Änderung des Dunkelsignals in der Meßsignalerfassung zu berücksichtigen. Bei Abtastzeilen von bis zu 2000 und mehr Bildpunkten ist es vorteilhaft, 5 bis 500 Korrekturstellen zur Bestimmung der erforderlichen Korrekturworte längs einer Abtastzeile zu realisieren. Diese Extrapolation des Korrektur­ wertes in der Hauptabtastrichtung X bzw. Zeile kann ähnlich auch in der Unterabtastrichtung Y bzw. der entsprechenden Spalte erfolgen. Zusätzlich können noch Interpolationen bzw. Approximationen für weitere Korrekturwerte zwischen zwei durch Lichtaustastung innerhalb der Abtastzeile gewonnenen Korrektur­ werten vorgenommen werden. Werden ferner die bekannten Eigen­ schaften des Lichtstrahlen-Ablenksystems 2, der Bildplatte 3, der Lichtübertragungsmittel 5, des optoelektronischen Wandlers 6 sowie gegebenenfalls auch die beispielsweise durch eine Vorab­ tastung ermittelte Charakteristik des bei der Röntgenaufnahme latent gespeicherten Bildes berücksichtigt, so läßt sich ein weitestgehend optimales Verhältnis der Ein- und Austastung der stimulierenden Strahlung für den jeweils vorliegenden Fall der Abtastung in der Steuer- und Synchronisationsschaltung 12 unter Nutzung des Signalprozessors 10 sowie der Spezialpro­ zessoren und Speicherschaltungen 11 einstellen. So kann zum Beispiel Berücksichtigung finden, daß mit größer werdendem Signalumfang der abzutastenden Bildplatte 3, der zum Beispiel mit Hilfe des digitalen Signalprozessors 10 aus einer Vorab­ tastung ermittelt wird, auch die resultierenden Schwankungen im Dunkelsignal zunehmen, wodurch mehr Bildpunktaustastungen als bei abzutastenden Strahlenbildinformationen mit geringerem Signalumfang notwendig werden. Eben solche erfaßbaren Zusammen­ hänge gibt es beispielsweise zwischen dem Verhältnis von Nach­ leuchtzeit zur Abtastzeit des jeweiligen Bildpunktes und der notwendigen Austastungen bzw. Korrekturstellen. Die Lichtaustastung für jeweils die Dauer eines Meßpunktes wird in der Lichtstrahlereinheit 1 durch die Mittel zur Erzeugung und Beeinflussung der Abtaststrahlung, beispielsweise durch einen akusto-optischen Wandler als Schaltelement realisiert. Während dieser Austastphase erfaßt die Abtast- und Halteschaltung 13 den analog zur Meßsignalverarbeitung direkten oder Ober die Austastzeit integrierten bildsignalfreien Dunkelpegel und fixiert diesen bis zur nächsten Austastung. Das so erfaßte Dunkelsignal gelangt zum Differenzverstärker der Verstärker­ schaltung 7, die für eine automatische Nullpunktregulierung sorgt, wodurch alle nachfolgenden Meßpunkte bis zur nächsten Korrekturstelle entsprechend der jeweils vorangegangenen Aus­ tastung korrigiert werden. Die an den Stellen der Austastung verlorengegangenen Meß- bzw. Bildsignale werden bei der nach­ folgenden digitalen Signalverarbeitung, das heißt mit Hilfe des digitalen Signalprozessors 10 sowie der Spezialprozessoren und Speicherschaltungen 11 zum Beispiel durch Interpolation aus den benachbarten und korrigierten Meßsignalen in Echtzeit rekonstruiert und orts- bzw. zeitrichtig wieder ersetzt. Dadurch, daß unter Berücksichtigung der jeweils vorliegenden Systemeigenschaften ein weitestgehend optimales Verhältnis von Ein- und Austastung der stimulierenden Strahlung innerhalb einer Abtastzeile und damit über die gesamte Bildplatte 3 vorgeb- bzw. programmierbar ist und die dabei entfallenden Meß- bzw. Bildpunktsignale aus den vorhandenen und korrigierten Werten der Nachbarpunkte wieder rekonstruiert werden können, wird die erreichbare Kontrastauflösung spürbar und ohne Ver­ längerung der Abtastzeit oder Erhöhung der Abtastenergie ver­ bessert.

Selbstverständlich ist es denkbar, daß anstelle der Abtast- und Halteschaltung 13 die bei der Austastung erfolgende Er­ fassung und zeitweise Speicherung des Dunkelsignals über einen Digitalspeicher, beispielsweise RAM, oder über einen Digital­ zähler realisiert werden und daß der so fixierte Wert über einen Digital/Analog-Umsetzer wieder zur Meßsignalkorrektur rückge­ koppelt wird oder daß diese Meßsignalkorrektur ohne diese Rückkopplung völlig im digitalen Bereich erfolgt. Ebenso kann im Rahmen der Erfindung auch die Funktion des Differenzverstärkers der Verstärkerschaltung 7 durch einen vom fixierten Dunkelsignalpegel gesteuerten Optokoppler ersetzt werden, der nach dem optoelektronischen Wandler 6 zur Meß­ signalkorrektur gegen Masse gesteuert wird.

Es ist auch möglich, die Lichtaustastung nicht mittels akusto­ optischen Modulators sondern bei Einsatz von Halbleiterlasern direkt über deren Betriebsspannungsversorgung vorzunehmen. Selbstverständlich ist es auch denkbar, daß als Strahlenquellen solche von zeilenförmiger Gestalt, zum Beispiel LED-Zeilen, zum Einsatz kommen und dabei das elektromechanische Ab­ lenksystem 2 durch eine elektronische Zeilensteuerung er­ setzt wird.

Auch ist die beschriebene programmierte Lock-in-Abtastung nicht an eine Einstellung des Ein- und Austastverhältnisses der stimulierenden Strahlung unmittelbar innerhalb der Steuer­ und Synchronisationsschaltung 12 gebunden, sie kann ebensogut mittelbar über mit der Steuer- und Synchronisationsschaltung 12 in Verbindung stehende Organ- bzw. Funktionstasten erfolgen. Die vorgegebenen notwendigen Korrekturstellen müssen auch nicht unbedingt alle durch Austastung realisiert werden, vielmehr kann auch ein Teil der Korrekturwerte durch Extrapolation und/ oder Interpolation, wie dies in Fig. 2(c) strichliert ange­ deutet ist, gewonnen werden.

Darüber hinaus ist die Rekonstruktion der ausgetasteten Meßpunkte nicht auf die oben beschriebene Art und Weise be­ schränkt. Neben der genannten Interpolation können andere Verfahren der Ausgleichs- oder Näherungsrechnung wie Wieder­ holung eines vorangegangenen oder umliegenden Meßwertes, Medianfilterung, Mittelwertbildung, Gradientenfilterung, Iteration oder Approximation Anwendung finden, wobei dann jeweils mehr als einer der umliegenden korrigierten Meß­ werte einzubeziehen ist.

Ebenso kann statt der digitalen Signalverarbeitung eine analoge Signalverarbeitung oder eine digitale Datenverarbeitung ohne Echtzeitrekonstruktion zum Einsatz kommen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht nur auf die Abtastung von Bildplatten 3 mit stimulierbaren Speicherleuchtstoffen be­ grenzt. Es ist auch auf die Abtastung von Röntgenaufnahmefilmen oder Selenspeicherplatten übertragbar.

Gleichermaßen im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt, daß das vorbestimmte bzw. vorprogrammierte Austastraster nicht von Zeile zu Zeile an den gleichen Meßpunkten innerhalb der Hauptabtastrichtung X liegen muß, sondern von Zeile zu Zeile verschoben sein kann und zwar vorzugsweise nach Fig. 2(b) der­ art, daß keiner der bis zu acht unmittelbar um den jeweils aus­ getasteten Meßpunkt liegenden Meßpunkte selbst ausgetastet und rekonstruiert wird.

Wird mit einer Vor- bzw. Erstabtastung und mit einer End- bzw. Zweitabtastung gearbeitet, so erfolgt auf der Grundlage der Vor­ abtastung in den Schaltungen zur digitalen Signalverarbeitung 10 die Analyse der Bildcharakteristik der abzutastenden Strahlen­ bildinformation. Dazu wird ein charakteristisches Histogramm der Vorabtastmeßwerte, wie es beispielsweise in Fig. 4 darge­ stellt ist, erstellt, aus dem sich geeignete Steuergrößen wie minimaler (MIN), mittlerer (MED) oder maximaler (MAX) Histo­ grammwert oder die lokale bzw. regionale Differenzierung nach minimalen oder maximalen Extrema oder Histogrammbereichen ab­ leiten lassen, die dann über die Steuer- und Synchronisations­ schaltung 12 auf die zu realisierende Endabtastung wirken. Beispielsweise lassen sich in einem Thoraxhistogramm solche Organbereiche wie Mediastinum, Herz oder Lunge weitestgehend über absolute und/oder relative Schwellwerte voneinander unter­ scheiden. Mit Hilfe der Spezialprozessoren und Speicherschal­ tungen 11 erfolgt dabei unter Nutzung von Schwellwerten, von Grauwertfensterbereichen, von Konturfolgeverfahren, von cha­ rakteristischen Histogrammwerten der Vorabtastung, von globaler Tiefpaßfilterung oder Graustufenreduzierung oder Auflösungs­ verringerung durch Bildpunktzusammenfassung eine geeignete Bildsegmentierung, wie sie beispielsweise in Fig. 3(b) für ein vorabgetastetes. Thoraxbild gemäß Fig. 3(a) dargestellt ist, und zwar so, daß deutliche und in einem zweckmäßigen Mindestabstand voneinander vorhandene Kantenübergänge im Bild markiert und abgespeichert werden. Durch eventuell notwendige Verschiebung und/oder ergänzende Zwischenstellen entsteht eine entsprechende Zeilensegmentierung (Fig. 5(a)) und schließ­ lich ein erweitertes, dem vorliegenden Bildinhalt angepaßtes Austastkorrekturraster für die Endabtastung gemäß Fig. 5(b). Dieses in den Speicherschaltungen 11 gespeicherte Austast­ korrekturraster beeinflußt letztlich nach Abruf die Meßwert­ erfassung einschließlich Drift- und/oder Dunkelsignalkorrek­ tur in der Endabtastung, wobei in der Steuer- und Synchroni­ sationsschaltung 12 die hierbei notwendigen Einstellungen und Umschaltungen zwischen Vor- und Endabtastung realisiert und die Ein- und Austastungen selbst gesteuert und synchronisiert werden. Auch hierbei werden wie bei der weiter oben bereits beschriebenen programmierten Austastung die bei der Austastung verlorengegangenen Maß- bzw. Bildsignale aus den benachbarten und korrigiert an Meßsignalen wieder rekonstruiert. Eine weitere mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht die Nutzung von Approximationen vor, und zwar wird dabei zur digitalen Trendanalyse des Dunkelsignals mit­ tels Spezialprozessoren 11 die aktuelle Abtastzeile auf glo­ bale Maxima und Minima, also globale Extremwerte, bzw. auf absolute Extrema in jeweils abgeschlossenen Zeilenintervallen im korrigierten Meßsignalverlauf hin untersucht. Die Zeilen­ intervalle werden dabei so festgelegt, daß jeweils zwischen zwei globalen Extremwerten ein beabsichtigter oder gesteuerter Mindestabstand von zwei oder mehr Meß- bzw. Bildpunkten auf­ tritt. In Fig. 6 ist ein solcher korrigierter Signalverlauf s(x) innerhalb einer Abtastzeile dargestellt. Die daraus ermittelten Stellen globaler Extremwerte werden in die Steuer- und Synchronisationsschaltung 12 übertragen und dort unter Berücksichtigung der Orts- bzw. Zeitverschiebung zwischen Meßsignal und seiner durch Abklingverhalten nachfolgend be­ dingten Beeinflussung des Dunkelsignals als approximierte Korrekturstellen, beispielsweise entsprechend Fig. 9(a) , für die nächstfolgende Zeilenabtastung eingestellt, an denen dann durch Bildpunktaustastung die gewünschten und erforderlichen Korrekturwerte des Dunkelsignals d(x) gemäß Fig. 9(b) erfaßt werden können. Bei der beschriebenen approximierten Lock-in- Abtastung ist die Anzahl der längs einer Abtastzeile bzw. ins­ gesamt in jeweils abgeschlossenen Zeitintervallen ermittelten Austastungen bzw. Korrekturstellen so zu steuern, daß sie innerhalb eines dem jeweiligen Anwendungsfall entsprechenden Bereiches liegt und wenigstens so groß ist, daß die beab­ sichtigte Kontrasterhöhung gewährleistet wird, jedoch einen oberen Wert nicht überschreitet, um die Austastungen und damit notwendigen Meßwertrekonstruktionen möglichst gering zu halten. Ein derartiger Bereich der Anzahl der Austastungen bzw. Korrek­ turstellen kann abhängig vom Anwendungsfall vorgegeben, im Nutzerdialog über Organ- bzw. Funktionstasten automatisch eingestellt oder durch die Charakteristik der flächenartig aufgenommenen Strahlenbildinformationen beeinflußt werden. Bei der Bestimmung einer entsprechenden Anzahl von globalen Extrema bzw. von absoluten Extrema in einer entsprechenden Anzahl jeweils abgeschlossener Zeilenintervalle können zur Unterdrückung der häufiger auftretenden lokalen Extrema Tiefpaßfilterung, Medianfilterung, Mittelwertbildung und dergleichen genutzt werden. Dabei kann der Ausgangssignalverlauf s(x) gemäß Fig. 6 derart gefiltert bzw. verarbeitet werden, daß bei­ spielsweise ein stark geglätteter Signalverlauf f(x) entsteht wie er in Fig. 7 dargestellt ist. In Fig. 8(a) ist die da­ raus folgende Extremwertmarkierung auf der Zeilenskala x ge­ zeigt, aus der nach einer vorgegebenen Anzahl- und Abstands­ bewertung eine ergänzte oder andererseits auch reduzierte Extremwertmarkierung, zum Beispiel nach Fig. 8(b), entsteht. Auch bei dieser Verfahrensweise müssen nicht alle notwendigen Korrekturstellen durch Austastung gewonnen werden, vielmehr kann ein Teil durch Extrapolation, Interpolation oder andere Näherungsverfahren ermittelt werden. Wesentlich ist nur, daß wenigstens zwei oder mehr Austastungen bzw. Korrekturstellen pro Zeile vorgenommen, aber weniger als 50% aller Meßpunkte der Abtastzeile ausgetastet werden und daß das Austast- und Korrekturraster der jeweils vorliegenden Abtastaufgabe angepaßt und in jedem Fall vor der jeweils zu realisierenden Abtastung längs der Zeile approximiert und eingestellt ist, und daß die durch Austastung entfallenen Meßpunkte durch Rekonstruktion aus umliegenden und bereits korrigierten Meßwerten wieder ersetzt werden.

Es ist auch möglich, das Austastkorrekturraster durch ein adaptives Verfahren zu bestimmen. Hierzu wird mit Hilfe der Spezialprozessoren 11 während der jeweiligen Zeilenabtastung der aktuell erfaßte Drift- und/oder Dunkelsignalverlauf auf seinen Trend hin untersucht und entsprechend erfolgt adaptiv die Jeweilige Ermittlung des Abstandes bis zur nächsten Korrek­ turstelle, die nach der mit dem eingestellten Abstand festge­ legten Anzahl der erfolgten Bildpunkteintastungen wieder als Bildpunktaustastung realisiert wird. Damit kann erneut eine ak­ tuelle Trendbewertung und dementsprechend adaptive Ermittlung und Einstellung des Abstandes bis zur nächstfolgenden Korrek­ turstelle erfolgen. Dabei sollte zwischen zwei aufeinander­ folgenden adaptierten Korrekturstellen zur Bildpunktaustastung ein Mindestabstand von wenigstens zwei Meß- bzw. Bildpunkten und damit wenigstens eine Bildpunkteintastung liegen. Die so fortlaufend ermittelten Korrekturstellen werden in die Steuer- und Synchronisationsschaltung 12 übertragen und dort als adaptierte Korrekturstellen für die jeweils nächstfolgende Bildpunktaustastung eingestellt. Bei gleichzeitiger Berück­ sichtigung und entsprechender Bewertung der bekannten Eigen­ schaften der Bildplatte 3, des Lichtstrahlen-Ablenksystems 2, der Lichtübertragungsmittel 5, des optoelektronischen Wandlers 6 sowie gegebenenfalls auch der beispielsweise durch Vorab­ tastung ermittelten Charakteristik des bei der Röntgenaufnahme latent gespeicherten Bildes und ausgehend von der in statistisch gesicherten Stichproben ermittelten Häufigkeitsverteilung des Trends von Drift-, und/oder Dunkelsignalverlauf in den abzu­ tastenden Strahlenbildinformationen läßt sich ein optimales Verhältnis der Ein- und Austastung der stimulierenden Strahlung einstellen. Erfaßbare und damit berücksichtigbare Zusammen­ hänge gibt es auch zwischen dem Verhältnis von Nachleuchtzeit zur Abtastzeit des jeweiligen Bildpunktes und der Anzahl bzw. dem Abstand der notwendigen Austastungen oder Korrektur­ stellen sowie zwischen dem jeweiligen Erwartungswert bzw. dem Verlauf der Häufigkeitsverteilungen des Trends von Drift- und/oder Dunkelsignal in verschiedenen abzutastenden Strahlenbild­ informationen, wie sie in Fig. 10(a) mit EX(a) und in Fig. 10(b) mit EX(b) dargestellt sind, und der Anzahl bzw. dem Ab­ stand der notwendigen Austastungen.

Bei der beschriebenen adaptierten Lock-in-Abtastung sollte die Anzahl der längs einer Abtastzeile ermittelten Austastungen bzw. Korrekturstellen so gesteuert werden, daß einerseits die beab­ sichtigte Kontrasterhöhung gewährleistet ist, andererseits aber ein oberer Wert nicht überschritten wird, um die Austastungen und damit notwendigen Meßwertrekonstruktionen möglichst gering zu halten. Ein derartiger Bereich der Anzahl der Austastungen bzw. Korrekturstellen kann unter Nutzung des digitalen Signal­ prozessors 10 und/oder der Spezialprozessoren und Speicher­ schaltungen 11 und der Steuer- und Synchronisationsschaltung 12 entsprechend der jeweiligen Anwendung der Abtastung vorgegeben, im Nutzerdialog eingestellt und/oder durch die Charakteristik der flächenartig aufgenommenen Strahlenbildinformation bzw. durch den jeweiligen Erwartungswert oder die Charakteristik der Häufigkeitsverteilung des Trends von Drift- und/oder Dunkelsignal in den abzutastenden Strahlenbildinformationen beeinflußt werden. Bei der Bestimmung der adaptierten Austast­ abstände und damit einer entsprechend resultierenden Anzahl der Bildpunktaustastungen innerhalb einer Abtastzeile können ver­ schiedene meßbare bzw. errechenbare Eingangsgrößen zur Trend­ abschätzung des Dunkelsignalverlaufes herangezogen werden wie Amplitudendifferenz, Differenzenquotient, Differentialquotient, Stützstellenapproximation, Funktionsextrapolation und dergleichen. In einem zweiten Schritt erfolgt mit dieser quantifizierten und gegebenenfalls auch normierten Trendabschätzung eine eindeutige und dem vorliegenden Anwendungsfall der Abtastung weitestgehend angepaßte Zuordnung bzw. Ermittlung des nächstfolgenden Austast­ abstandes innerhalb einer endlichen Anzahl von Möglichkeiten zwischen einem festliegenden minimalen (MIN) und maximalen (MAX) Austastabstand. So bedingt beispielsweise gemäß Fig. 11 der aktuell errechnete und relativ geringe Wert EX(c) die nächstfolgende Einstellung des maximal zugelassenen Austast­ abstandes. Dabei ist der Abstand MIN von zwei aufeinanderfolgen­ den Austastungen stets größer als ein Bildpunkt und zugleich nicht kleiner als die durch Meß-, Berechnungs- und Schaltvor­ gänge notwendige minimale Einstellzeit, wogegen der Abstand MAX von zwei aufeinanderfolgenden Austastungen innerhalb einer Abtastzeile bedingterweise stets kleiner als die Gesamtzahl der Bildpunkte längs dieser Abtastzeile ist. Der zu ermittelnde Austastabstand als Funktion der Trendabschätzung als Eingangs­ größe kann auf vielfältige Weise zugeordnet werden, beispiels­ weise durch Konstantenzuordnung, Summanden-, Faktor-, Funktions- oder logische Zuweisung. In einem dritten und letzten Schritt wird schließlich der dem Trend entsprechende Austastabstand mit der zurückliegenden Austastposition zur nächstfolgenden adap­ tierten Austastposition verknüpft. Jeweils am Zeilenanfang kann in Ergänzung zur Zwischenzeilenaustastung ein Startbereich für den ersten Austastabstand zur Verfügung stehen. Auf die be­ schriebene Art und Weise entsteht ein fortlaufendes adaptiv er­ mitteltes Austastkorrekturraster, so wie es zum Beispiel Fig. 12(a) zeigt. Die dementsprechend ermittelten Korrekturwerte d(x) sind in Fig. 12(b) veranschaulicht. Auch bei der adaptiven Abtastung gilt, daß die notwendigen Korrekturstellen nicht sämt­ lich durch Austastung realisiert werden müssen, sie können eben­ so teilweise durch Extra- oder Interpolation oder andere Nähe­ rungs- bzw. Ausgleichsrechnungen gewonnen werden, denn der Dunkelsignalverlauf vorhergehender und bereits abgetasteter Zeilen ist bereits bekannt.

Schließlich ist es möglich, das erfindungsgemäße Verfahren dahingehend zu modifizieren, daß in Ergänzung zu einer Zwi­ schenzeilenaustastung, aber anstelle einer fortlaufenden ständig wechselnden Bildpunktein- und Bildpunktaustastung zur Drift und/oder Dunkelsignalkorrektur der jeweils einzelnen aufeinanderfolgenden. Meßwerte eine Drift- und/oder Dunkel­ signalkorrektur auf der Basis einer Vorerfassung der Dunkel­ signalcharakteristik entsprechend dem jeweils vorliegenden Anwendungsfall erfolgt, wobei die genannte Vorerfassung der Dunkelsignalcharakteristik in einer Vor- bzw. Erstabtastung realisiert wird, aus der dann die erforderlichen Steuergrößen und Korrekturwerte für die Dunkelsignalkorrektur in der End- bzw. Zweitabtastung bestimmt werden. Es ist dabei günstig, wenn der Anteil der bei der Vorabtastung ausgetasteten Meß­ werte zur Dunkelsignalerfassung 10% der Gesamtzahl der bei der Vorabtastung erfaßten Meßwerte nicht überschreitet, weil da­ mit bereits eine ausreichende Bestimmung der Dunkelsignal­ charakteristik möglich wird und gleichzeitig der noch ver­ bleibende Anteil der Meßwerte der Vorabtastung zur Bestimmung der Charakteristik der abzutastenden Strahlenbildinformation ausreichend groß bleibt- Beispiele zur Vorerfassung der Dunkel­ signalcharakteristik zeigen die Fig. 13(a) mit einem groben Austastraster und Fig. 13(b) mit einem feineren Austastraster innerhalb der Vorabtastung mit dementsprechend 2% bzw. 5% Austastungen. Die Analyse der Bildcharakteristik der ab zu­ tastenden Strahlenbildinformation erfolgt auf der Grundlage der Vorabtastung in den Schaltungen zur digitalen Signalver­ arbeitung 10, beispielsweise mit einem programmierbaren digi­ talen Signalprozessor. Mittels der Schaltungen 11, zum Bei­ spiel mit Hilfe eines Array-Prozessors, erfolgt die Analyse der vorerfaßten Dunkelsignalcharakteristik sowie die Ableitung entsprechender Steuergrößen für die Endabtastung. Zur Analyse der Dunkelsignalcharakteristik und damit zur Einstellung von Steuergrößen für die Endabtastung lassen sich beispielsweise Histogramme des normierten Anstiegsbetrages der Differenzen­ quotienten erstellen, woraus solche charakteristischen Werte wie Erwartungswerte EX(d) oder EX(e) gemaß der Fig. 14(a) und (b) oder bestimmte minimale oder maximale Werte oder Bereiche eindeutig entsprechend der abzutastenden Strahlen­ bildinformation abgeleitet werden können. Ebenso ist es mög­ lich, neben Differenzenquotienten unter Nutzung von Amplituden­ differenzen, Differentialquotienten, Stützstellenapproximationen, Funktionsextrapolationen in jeweils abgeschlossenen Zeileninter­ vallen oder von anderen Berechnungen oder Größen eine jeweils eindeutig quantifizierte und/oder normierte Steuergröße abzu­ leiten. Hiervon ausgehend können Austastkorrekturraster für die Endabtastung, beispielsweise nach Fig. 11 bzw. Fig. 2(b) , eingestellt werden, wobei o.g. Steuergrößen entsprechend die Steuer- und Synchronisationsschaltung 12 beeinflussen. Anderer­ seits sind die direkt in der Vorabtastung gemessenen Korrektur­ werte weiterverwendbar. Zusätzlich können noch Interpolationen für weitere Korrekturwerte zwischen jeweils zwei durch Licht­ austastung innerhalb der Abtastzeile gewonnenen Korrektur­ werte vorgenommen werden. Das bei der Vorabtastung realisierte Austastraster ist in Abhängigkeit von der jeweiligen Abtastauf­ gabe einstellbar (Fig. 13). Unter Berücksichtigung der be­ kannten Eigenschaften der Bildplatte 3, des Lichtstrahlen-Ab­ lenksystems 2, der Lichtübertragungsmittel 5, des optoelektro­ nischen Wandlers 6 sowie der zu erwartenden Charakteristik des bei der Röntgenaufnahme latent gespeicherten Bildes läßt sich auch hierbei ein verhältnismäßig optimales Verhältnis der zu erfassenden Werte zur Dunkelsignal- sowie zur Bildsignalcharak­ teristik durch Aus- und Eintastung der stimulierenden Strahlung einstellen. So kann beispielsweise auch hier die Tatsache Berücksichtigung finden, daß mit größer werdendem Signalumfang der abzutastenden Bildplatte 3, der entweder aus der Erfahrung oder aus Stichproben heraus bewertbar ist, die resultierenden Schwankungen im Dunkelsignal zunehmen und dadurch mehr Bild­ punktaustastungen als bei abzutastenden Strahlenbildinforma­ tionen mit geringerem Signalumfang notwendig werden. Auch der bereits weiter oben erwähnte Zusammenhang zwischen dem Ver­ hältnis von Nachleuchtzeit zur Abtastzeit des jeweiligen Bild­ punktes und der Anzahl der notwendigen Austastungen bzw. Kor­ rekturstellen läßt sich hierbei berücksichtigen.

Dadurch, daß unter Berücksichtigung der jeweils vorliegenden Systemeigenschaften ein optimales Verhältnis von Ein- und Aus­ tastung der stimulierenden Strahlung innerhalb einer Ab­ tastzeile und damit über die gesamte Bildplatte 3 während der Vorabtastung einstellbar ist, wird durch Analyse der vorliegenden Bildsignalcharakteristik sowie die zusätzliche Vorerfassung und Bewertung der in der Endabtastung zu er­ wartenden Dunkelsignalcharakteristik und daraus abgeleiteten Korrekturwerten die erreichbare Kontrastauflösung spürbar und ohne Verlängerung der Abtastzeit oder Erhöhung der Ab­ tastenergie verbessert.

Eine geeignete Normierung der erfaßten Dunkelsignalwerte sowie der daraus abgeleiteten Steuergrößen ist zweckmäßig, weil eine relative Unabhängigkeit von den jeweils reali­ sierten Abtastparametern erreicht wird und zwar insofern, als durch die Normierung nicht mehr der jeweils konkrete Ein­ zelwert, sondern seine relative Beziehung zur Umgebung bzw. zu Vergleichswerten ausschlaggebend ist. Daher können sich auch Vor- und Endabtastung in ihren Abtastbedingungen und Parametern unterscheiden und die vorerfaßten oder sogar normierten Dunkelsignalwerte sowie daraus abgeleitete Steuer­ größen und/oder Korrekturwerte können auf die durch die vor­ ermittelte Bildcharakteristik der abzutastenden Strahlen­ bildinformation angepaßte Endabtastung entweder direkt rück­ normiert und/oder in anderer geeigneter Zuordnungsvorschrift angewendet werden. Eine solche Rücknormierungsbeziehung ent­ steht beispielsweise durch das Verhältnis der beiden ent­ sprechenden Mittelwerte aller einzelnen Signalwerte der zum Beispiel ohne Bildpunktaustastung erfaßten drei ersten Zeilen der Vor- bzw. Endabtastung. Sind die Vor- und Endabtastung neben eigenen Abtastparametern auch noch in der Abtastmatrix verschieden, kann dies in der Rücknormierungsbeziehung durch eine entsprechende Transformation berücksichtigt werden. So­ mit läßt sich auch die bei der Vorabtastung erfaßte Dunkel­ signalcharakteristik, zum Beispiel ein Austastraster nach Fig. 13(a) oder 13(b), durch Ausgleichs- oder Näherungs­ rechnung verfeinern, so daß nach erfolgter Rücknormierung eine wie beispielsweise in Fig. 15 für eine Abtastzeile darge­ stellte mit Korrekturstellen ausreichend genaue oder sogar vollständig für die Endabtastung aufgefüllte Korrekturmatrix zur Dunkelsignalkorrektur der driftkompensierten Meßsignale für alle Bildpunkte entsteht.

Ausgehend von den beschriebenen modifizierten und jeweils der Aufnahmeart bzw. dem Aufnahmeobjekt problemangepaßten Verfahren zur Verbesserung der Kontrastauflösung sind auch Kombinationen daraus denkbar, die in entsprechend modifi­ zierten Vorrichtungen zur Wiedergabe von flächenartig auf­ genommenen Strahlenbildinformationen gemäß Fig. 1 reali­ siert werden können.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

 1 Lichtstrahlereinheit
 2 Lichtstrahlen-Ablenksystem
 3 Bildplatte
 4 Mittel für Relativbewegung in Unterabtastrichtung Y
 5 Lichtübertragungsmittel
 6 optoelektronischer Wandler
 7 Verstärkerschaltung
 8 Filter- und Verstärkerschaltungen
 9 Analog/Digital-Umsetzer
10 digitaler Signalprozessor
11 Spezialprozessoren und Speicherschaltungen
12 Steuer- und Synchronisationsschaltung
13 Abtast- und Halteschaltung
X Hauptabtastrichtung quasi parallel zu den Abtastzeilen
Y Unterabtastrichtung quasi senkrecht zu den Abtastzeilen

Claims (22)

1. Verfahren zur Wiedergabe von flächenartig aufgenommenen Strahlenbildinformationen durch Abtastung, mit einer Licht­ strahlenquelle und einer Abtasteinrichtung zur zeilenweisen Abtastung einer Bildfläche, insbesondere einer Bildplatte, und einem das dabei von der Bildfläche ausgehende Signal er­ fassenden optoelektronischen Wandler und Schaltungen zur elektronischen Signalverarbeitung, Steuerung und Synchroni­ sation der Abtastung sowie mit Mitteln zur Drift- und/oder Dunkelsignalkorrektur, gekennzeichnet dadurch, daß zur Drift- und/oder Dunkelsignalkorrektur in Ergänzung oder anstelle einer Zwischenzeilenaustastung oder anstelle einer fortlaufenden, ständig wechselnden Bildpunktein- und Bildpunktaustastung mehr als nur eine Lichtstrahlenaustastung und Korrekturstelle während der Abtastung einer Zeile aber stets weniger Licht­ strahlenaustastungen als die Hälfte der Gesamtbildpunktzahl längs einer Abtastzeile vorgegeben oder selbsttätig ermittelt und dementsprechend bei der Abtastung eingestellt werden, und daß die zur Erfassung von Korrekturwerten bei der Zeilenab­ tastung ausgetasteten Bildpunkte wieder aus ihrer korrigierten Bildpunktumgebung heraus rekonstruiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Lichtstrahlenaustastungen entlang einer Abtastzeile bildpunkt­ weise vorgenommen werden und zwischen zwei benachbarten Bild­ punktaustastungen wenigstens eine Bildpunkteintastung liegt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, gekennzeichnet dadurch, daß sich die Anzahl der Bildpunktaustastungen längs einer Abtastzeile in Abhängigkeit von dem Produkt aus Abkling­ zeit eines abgetasteten Bildpunktes und Bildpunktabtastfrequenz ändert und zwar derart, daß eine größer werdende Bildpunktab­ tastfrequenz eine größere Anzahl von Bildpunktaustastungen bedingt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, gekennzeich­ net dadurch, daß sich die Anzahl der Bildpunktaustastungen längs einer Abtastzeile in Abhängigkeit von dem zu erwartenden Signal- bzw. Dynamikumfang der abzutastenden Strahlenbildin­ formation ändert, und zwar derart, daß ein größer werdender Sig­ nal- bzw. Dynamikumfang eine größere Anzahl von Bildpunkt­ austastungen bedingt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß neben den durch Zwischenzeilen- und/oder Bildpunkt­ austastungen gewonnenen Korrekturwerten weitere Korrekturwerte durch Interpolation oder andere Näherungsverfahren selbst­ tätig ermittelt und zur Drift- und/oder Dunkelsignalkorrektur berücksichtigt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß die durch Zwischenzeilen- und/oder Bildpunktaus­ tastung gewonnenen sowie die gegebenenfalls durch ein Nähe­ rungsverfahren darüber hinaus errechneten Korrekturwerte jeweils beginnend am Zeilenanfang oder dem ausgetasteten Bild­ punkt oder der Stelle mit berechnetem Korrekturwert bis zur jeweils nächst folgenden ausgetasteten oder berechneten Korrek­ turstelle oder bis zum Zeilenende, unverändert als konstanter Korrekturwert für den jeweils zugeordneten Zeilenabschnitt eingesetzt und die durch Bildpunkteintastung erfaßten Bild­ signale in diesem Zeilenabschnitt in Bezug auf Drift- und/ oder Dunkelsignal mit diesem konstanten Korrekturwert fehler­ korrigiert werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Aufeinanderfolge der Bildpunktein- und Bild­ punktaustastungen zumindest innerhalb der jeweils nächstfol­ genden Zeile in einem der Steuer- und Synchronisationsschaltung zugeordneten hardware- und/oder software- gestützten Programm­ ablaufspeicher gespeichert vorliegt, der mit Beginn der Ab­ tastung gestartet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß sowohl das Verhältnis der Zahl der Bildpunktein- zur Zahl der Bildpunktaustastungen als auch deren Lage längs der Abtastzeile vorprogrammiert und/oder im Nutzerdialog über mit der Steuer- und Synchronisationsschaltung in Verbindung stehende Organ- bzw. Funktionstasten vor Beginn der Abtastung eingestellt werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß sowohl das Verhältnis der Zahl der Bildpunktein­ zur Zahl der Bildpunktaustastungen als auch deren Lage längs der Abtastzeile für eine Endabtastung von einer der Endab­ tastung vorausgehenden Vorabtastung abgeleitet und am vorab­ getasteten Bildinhalt orientiert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet dadurch, daß zunächst ein Histogramm der Vorabtastmeßwerte erstellt wird und daraus Steuergrößen für eine Bildsegmentierung abgeleitet werden, indem in einem Mindestabstand voneinander vorhandene Kantenübergänge im Bild festgestellt, gespeichert und als Grundlage für ein Austastkorrekturraster für die Endabtastung genutzt werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß sowohl das Verhältnis der Zahl der Bildpunktein- zur Zahl der Bildpunktaustastungen als auch deren Lage längs einer Abtastzeile aus wenigstens einer zuvor abgetasteten Zeile und der dabei ermittelten Meß- und/oder Dunkelsignale approximiert und eingestellt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet dadurch, daß die aktuelle Abtastzeile auf globale Extremwerte bzw. auf absolute Extrema in jeweils abgeschlossenen Zeilenintervallen im korrigierten Meßsignalverlauf hin untersucht wird und daß diese ermittelten Stellen in der Abtastzeile mit den genannten Extremwerten des korrigierten Meßsignals als Grundlage zur Ermittlung und Einstellung der Korrekturstellen für wenig­ stens die nächstfolgende Abtastzeile dienen.

13. Verfahren nach Anspruch 12, gekennzeichnet dadurch, daß der korrigierte Meßsignalverlauf der aktuellen Abtastzeile zunächst einer Signal- oder Datenverarbeitung unterzogen wird, mit der die Anzahl der relativ häufig auftretenden lokalen Extrema durch Tiefpaßfilterung, Medianfilterung, Mittelwertbildung oder der­ gleichen verringert wird bevor die globalen Extremwerte bzw. die absoluten Extrema in jeweils abgeschlossenen Zeilenintervallen im korrigierten und nunmehr geglätteten Meßsignalverlauf ermittelt werden.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Lichtstrahlen- bzw. Bildpunktaustastungen wäh­ rend der Abtastung einer Zeile adaptiert und eingestellt werden, indem die aktuelle Abtastzeile auf den Trendverlauf des Drift- und/oder Dunkelsignals auf der Grundlage der jeweils zuletzt er­ faßten Messungen der Amplitudenwerte dieses Signals hin unter­ sucht wird und daraus während der fortlaufenden Abtastung der Zeile unter Nutzung von Amplitudendifferenzen, Differenzquotien­ ten, Differentialquotienten oder dergleichen eine quantifizierte und/oder normierte Steuergröße abgeleitet wird, die als Grund­ lage zur adaptiven Ermittlung und Einstellung wenigstens der jeweils nächst folgenden Lichtstrahlen- bzw. Bildpunktaustastung und/oder Korrekturstelle dient.

15. Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet dadurch, daß sich die Abstände und damit die Anzahl der zu adaptierenden Bildpunkt­ austastungen bzw. Korrekturstellen längs der Abtastseile in Ab­ hängigkeit einer Zuordnungsvorschrift, die zuvor in Stichproben erstellt wurde, ändern, und zwar derart, daß ein kleiner werdender Erwartungswert eine geringere Anzahl und damit größere Abstände bedingt.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 15, gekennzeichnet dadurch, daß die adaptierte und eingestellte Aufeinanderfolge der Austastungen und Korrekturstellen mit ihren Positionen sowie ermittelten Werten der Drift- und/oder Dunkelsignale in einem temporären, der Steuer- und Synchronisationsschaltung zugeord­ neten Zwischenspeicher eingeschrieben und für nachfolgende Adaptionen genutzt wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß in Ergänzung zur Zwischenzeilenaustastung und in Abhängigkeit eines vorgegebenen, am Anwendungsfall orientierten Austastrasters längs einer Abtastzeile die Dunkelsignalcharakte­ ristik in einer Vor- bzw. Erstabtastung ermittelt wird und da­ raus Steuergrößen und Korrekturwerte für die Dunkelsignalkorrek­ tur in einer End- bzw. Zweitabtastung abgeleitet werden.

18. Verfahren nach Anspruch 17, gekennzeichnet dadurch, daß die aus den entsprechend dem jeweils vorgegebenen Austastraster ge­ wonnenen Dunkelsignalwerten abgeleiteten Steuergrößen unter Nutzung von Amplitudendifferenzen, Differenzenquotienten, Diffe­ rentialquotienten oder dergleichen quantifiziert und/oder nor­ miert werden.

19. Verfahren nach Anspruch 17, gekennzeichnet dadurch, daß im Falle unterschiedlicher Abtastmatrizen bei der Vor- und Endab­ tastung eine entsprechende Matrizen- bzw. Koordinatentransfor­ mation vorgenommen wird.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, gekennzeichnet dadurch, daß jede Bildpunktaustastung innerhalb der Bildfläche bei Berücksichtigung der vorhergehenden und nachfolgenden Zeile von wenigstens 6 Bildpunkteintastungen unmittelbar umgeben ist.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, gekennzeichnet dadurch, daß die Rekonstruktion der ausgetasteten Bildpunkte in analoger und/oder digitaler Signalverarbeitung in Echtzeit er­ folgt und daß nach der Echtzeitsignalverarbeitung die korrigierte und lückenlose Bildpunktfolge in richtiger Reihenfolge längs der Abtastzeile zur weiteren digitalen Verarbeitung, Speicherung oder Übertragung zur Verfügung steht.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, gekennzeichnet dadurch, daß die Rekonstruktion der ausgetasteten Bildpunkte in digitaler Bilddatenverarbeitung nachträglich zur Signalerfassung und -verarbeitung erfolgt und daß nach der Bilddatenverarbeitung die korrigierte und lückenlose Bildpunktmatrix in richtiger An­ ordnung zur weiteren digitalen Verarbeitung, Speicherung oder Übertragung zur Verfügung steht.