DE4137373C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fernseheinrichtung mit Filtermit­ teln mit ortsfrequenter, amplitudenabhängiger Hochpaßcharakte­ ristik, wie sie beispielsweise in Röntgendiagnostikeinrichtun­ gen zur Verstärkung der Feinkontraste in den Röntgenbildern eingesetzt werden.

Bei Röntgenbildern tritt die Problematik auf, daß die Video­ bilder eine zu hohe Dynamik aufweisen, da ein relativ dunkler Herzschatten ebenso wie das äußerst helle Lungenfeld Übertra­ gen werden muß. Der Arzt wird jedoch bei einer Thorax-Unter­ suchung durch eine zu hohe Dynamik, d. h. die zu hellen Lungen­ felder, in der Bildauswertung behindert.

In der DE-A-34 17 386 ist obengenannte Fernseheinrichtung be­ schrieben, bei der Filtermittel mit veränderbarer Hochpaßcha­ rakteristik an einer Steuerschaltung angeschlossen sind, die die Filtermittel derart steuert, daß bei großen Signalen die volle Filterwirkung entfaltet wird und in Bereichen mit klei­ nen Signalen praktisch keine Hochpaßfilterung erfolgt. Eine optimale Detailanhebung in allen Amplitudenbereichen wird je­ doch nicht erreicht.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Fernseheinrich­ tung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine optimale Detailkontrastanhebung in allen Amplitudenbereichen bei belie­ bigem Zumischungsgrad ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen kennzeichnenden Merkmale gelöst. Durch den Einsatz wenigstens zweier amplitudenabhängiger Ortsfrequenz-Hochpaß­ filter mit beispielsweise unterschiedlichen Grenzfrequenzen und/oder Kernelgrößen erreicht man eine wesentlich günstigere Detailanhebung in allen Amplitudenbereichen.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn vor der Weiche ein logarithmischer Verstärker angeordnet ist. Dadurch bleiben die Cefäßkontraste gleich, d. h. sie werden nicht mehr durch die Ge­ websüberlagerung moduliert. Der logarithmische Verstärker kann aber auch an einem Ausgang der Weiche angeordnet sein. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn ein Verstärker mit Gamma- Kennlinie oder linearer Kennlinie an einem weiteren Ausgang der Weiche angeschlossen ist.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die Ortsfrequenz- Hochpaßfilter unterschiedliche Kernelgrößen aufweisen, wobei in vorteilhafter Weise beim Ortsfrequenz-Hochpaßfilter für den dunklen Bildbereich (kleine Amplituden) die Kernelgröße 15 bis 50 Pixel und beim Ortsfrequenz-Hochpaßfilter für den hellen Bildbereich (große Amplituden) 7 bis 30 Pixel beträgt. Eine beliebige Anpassung der hellen und dunklen Bildbereiche kann erreicht werden, wenn die Additionsstufe derart ausgebildet ist, daß sie eine unterschiedliche Wichtungen der Eingangssi­ gnale vornimmt. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn zwei Ortsfrequenz-Hochpaßfilter vorgesehen sind. Die Wirkungsweise verbessert sich weiterhin, wenn drei oder mehr unterschiedli­ che Ortsfrequenz-Hochpaßfilter vorgesehen sind.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in der Zeichnung dar­ gestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Röntgendiagnostikeinrichtung und

Fig. 2 und 3 Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Ver­ arbeitungsschaltung gemäß Fig. 1.

In der Fig. 1 ist eine Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer von einem Hochspannungsgenerator 1 gespeisten Röntgenröhre 2 dargestellt, in deren Strahlengang sich ein Patient 3 befin­ det. An einem im Strahlengang nachfolgenden Röntgenbildver­ stärker 4 ist mittels einer Optik eine Fernsehkamera 5 gekop­ pelt, an die über eine Verarbeitungsschaltung 6 ein Monitor 7 angeschlossen ist. Die Verarbeitungsschaltung 6 kann neben den erfindungsgemäßen Filtermitteln auch Wandler und Bild Speicher aufweisen. Eine Zentraleinheit 8 steuert die Synchronisation der zeitlichen Funktionsabläufe der Fernseheinrichtung beste­ hend aus der Fernsehkamera 5, der Verarbeitungsschaltung 6 und dem Monitor 7.

In der Fig. 2 ist eine erste Ausführungsform des erfindungsge­ mäßen Teiles der Verarbeitungsschaltung 6 dargestellt, bei der das beispielsweise von der Fernsehkamera 5 kommende Videosi­ gnal einem logarithmischen Verstärker 9 zugeführt wird, der mit einer amplitudenabhängigen Weiche 10 verbunden ist. An den Ausgängen der Weiche 10 stehen somit Signale unterschiedlicher Amplitude an, wobei die Signale mit hoher Amplitude einem ersten Ortsfrequenz-Hochpaßfilter, im weiteren Hochpaß 11 ge­ nannt, und die Signale mit niedriger Amplitude einem zweiten Frequenz-Hochpaßfilter, im weiteren Hochpaß 12 genannt, zugeführt werden. Die Hochpässe 11 und 12 weisen dabei unter­ schiedliche Grenzfrequenzen und/oder Kernelgrößen auf. Der erste Hochpaß 11 weist eine hohe Grenzfrequenz und beispiels­ weise eine Kernelgröße von 7 bis 30 Pixel und der zweite Hoch­ paß 12 eine niedrige Grenzfrequenz und beispielsweise eine Kernelgröße von 15 bis 50 Pixel auf. Die Ausgänge der Orts­ frequenz-Hochpaßfilter 11 und 12 werden über eine Additions­ stufe 14 zusammengefaßt und können auf dem Monitor 7 wiederge­ geben werden. Die Additionsstufe 14 ist dabei derart ausgebil­ det, daß der Zumischungsgrad der Ortsfrequenz-Hochpaßfilter 11 und 12 unterschiedlich gewählt werden kann. Zweckmäßigerweise wird dabei bei dem Ausgang des ersten Hochpasses 11 für den hellen Bildbereich ein höherer Zumischungsgrad als gegenüber dem zweiten Hochpaß 12 für den dunklen Bildbereich verwendet.

Die Effektivität der Schaltung läßt sich noch weiter erhöhen, wenn nicht nur zwei sondern beispielsweise drei Ortsfrequenz- Hochpaßfilter 11 bis 13 verwendet werden. Dieses in Fig. 2 als Alternative gestrichelt dargestellte dritte Ortsfrequenz-Hoch­ paßfilter 13 kann beispielsweise an einem dritten Ausgang der Weiche 10 angeschlossen sein, der dem mittleren Amplitudenbe­ reich zugeordnet ist. Entsprechend können dann die Filterwerte des Ortsfrequenz-Hochpaßfilters 13 zwischen den Werten der Ortsfrequenz-Hochpaßfilter 11 und 12 liegen. Das Ausgangssi­ gnal des Hochpasses 13 wird ebenfalls der Additionsstufe 14 nach eventueller Wichtung zugeführt.

In der Fig. 3 ist eine weitere Ausführung der erfindungsgemä­ ßen Verarbeitungsschaltung 6 dargestellt. Das Ausgangssignal der Fernsehkamera 5 wird direkt der amplitudenabhängigen Wei­ che 10 zugeführt, an derem ersten Ausgang ein logarithmischer Verstärker 15 angeschlossen ist, der mit dem ersten Ortsfre­ quenz-Hochpaßfilter 11 verbunden ist. Der zweite Ausgang der Weiche 10 wird über einen Verstärker 16 mit einer Gamma- oder linearen Kennlinie dem zweiten Ortsfrequenz-Hochpaßfilter 12 zugeführt. Die Ausgänge der Hochpässe 11 und 12 werden wie­ derum über die Additionsstufe 14 dem Monitor 7 zugeführt.

Durch den Einsatz wenigstens zweier amplitudenabhängiger Orts­ frequenz-Hochpaßfilter 11 und 12 erhält man eine wesentlich günstigere Detailanhebung in allen Amplitudenbereichen. Durch die unterschiedliche Kernelgröße der beiden Hochpaßfilter wird die Detailkontrastanhebung in allen Amplitudenbereichen wei­ terhin verbessert. Der Zumischungsgrad kann in dunklen und hellen Bildbereichen beliebig angepaßt werden. Dadurch lassen sich Videosignale mit großer Dynamik derart verarbeiten, daß die hellen Bildfelder den Arzt bei ihrer Betrachtung auf dem Monitor 7 nicht behindern.

Claims (9)

1. Fernseheinrichtung mit Filtermitteln (9 bis 16) mit orts­ frequenter, amplitudenabhängiger Hochpaßcharakteristik, da­ durch gekennzeichnet, daß die Filter­ mittel (9 bis 16) eine amplitudenabhängige Weiche (10) aufwei­ sen, an deren Ausgängen Ortsfrequenz-Hochpaßfilter (11 bis 13) mit unterschiedlichen Grenzfrequenzen angeschlossen sind, und daß die Ortsfrequenz-Hochpaßfilter (11 bis 13) über eine Addi­ tionsstufe (14) mit dem Ausgang der Filtermittel (9 bis 16) verbunden sind.

2. Fernseheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein logarithmischer Ver­ stärker (9) vor der Weiche (10) angeordnet ist.

3. Fernseheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein logarithmischer Ver­ stärker (15) an einem Ausgang der amplitudenabhängigen Weiche (10) angeschlossen ist.

4. Fernseheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Verstärker (16) mit Gamma-Kennlinie oder linearer Kennlinie an einem wei­ teren Ausgang der Weiche (10) angeschlossen ist.

5. Fernseheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Ortsfre­ quenz-Hochpaßfilter (11 bis 13) unterschiedliche Kernelgrößen aufweisen.

6. Fernseheinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernelgröße der Orts­ frequenz-Hochpaßfilter (11 bis 13) für dunkle Bildbereiche (kleine Amplituden) 15 bis 50 Pixel und der Ortsfrequenz-Hoch­ paßfilter (11 bis 13) für helle Bildbereiche (große Amplitu­ den) 7 bis 30 Pixel beträgt.

7. Fernseheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Additions­ stufe (14) derart ausgebildet ist, daß sie unterschiedliche Wichtungen der Ausgangssignale der Ortsfrequenz-Hochpaßfilter (11 bis 13) vornimmt.

8. Fernseheinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß zwei Ortsfre­ quenz-Hochpaßfilter (11 bis 13) vorgesehen sind.

9. Fernseheinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Weiche (10) wenigstens drei Ausgänge aufweist, an die unterschiedli­ che Ortsfrequenz-Hochpaßfilter (11 bis 13) angeschlossen sind.