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Die
vorliegende Erfindung hat eine Bildumwandlungsvorrichtung zum Gegenstand.
Die durchgeführte
Umwandlung ist die Umwandlung eines Bilds, übertragen durch eine elektromagnetische Strahlung,
in ein elektronisches Bild. Bei einem bevorzugten Beispiel ist die
elektromagnetische Strahlung eine Röntgenstrahlung. Sie kann jedoch
eine Strahlung des sichtbaren Bereichs sein. Das Gebiet der Erfindung
ist hauptsächlich
das der radiologischen Bildverstärker
IIR. Es kann auch das der Lichtbildverstärker IIL sein. Solche Verstärker führen neben
der Umwandlung eine Verstärkung
des Bildsignals durch.
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1 zeigt
eine Bildverstärkungsvorrichtung.
Im medizinischen Bereich bestrahlt zum Beispiel eine Röntgenröhre 1 den
Körper 2 eines
Patienten. Ein Diffusionsschutzgitter 3 eliminiert aus
der Röntgenstrahlung,
die den Körper 2 durchquert,
die Strahlen, die nicht radial sind. In einer Elektronenröhre 4 gibt
eine Fotokathode 5 fokussierte Elektronen auf ein Ziel 6 ab.
Die Fotokathode wird durch die umzuwandelnde Strahlung erregt und
erzeugt lokal, an jeder Stelle, an der sie erregt wird, eine elektronische Strahlung,
deren Stärke
zur Stärke
der einfallenden elektromagnetischen Strahlung proportional ist.
Im Röntgenbereich
ist die Fotokathode mit einem Scintillator verbunden, der die Röntgenstrahlen
mit sehr kurzer Längenwelle
in elektromagnetische Strahlen mit größerer Wellenlänge, die
die Fotokathode 5 erregen können, umwandelt. Die Elektronen
werden in Richtung des Ziels durch die Anwesenheit einer Anode angezogen.
Die Elektronen unterliegen ferner Ablenkungen, die von einem elektrischen
Fokussierungsfeld auferlegt werden. Das elektrische Feld wird von
einem Satz Elektroden 7 induziert, die auf entsprechende
Potenziale gebracht werden.
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Im
Augenblick ihres Abreißens
von der Fotokathode 5 ist die Geschwindigkeit der Elektronen sehr
gering. Die Geschwindigkeit der Elektronen bildet kombiniert mit
ihrer Ladung einen elektrischen Strom. Die Elektronen unterliegen
dann leider gemäß dem Lenzschen
Gesetz Störablenkungen,
die von allen Magnetfeldern, die auf ihrem Weg existieren, auferlegt
werden. Der am besten bekannte schädliche magnetische Einfluss
ist der, der sich aus dem Erdmagnetfeld ergibt.
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Die
Fokussierungsvorrichtung selbst bringt in das Bild bekannte Verformungen
ein, deren Korrektur bereits gemäß dem Stand
der Technik in Betracht gezogen wurde. Die bekannteste Verformung ist
die Kissenverzerrung. Sie ist auf die kugelförmige Beschaffenheit der Eingangsfläche der
Röhre 4 zurückzuführen. Mit
Korrekturelektroden sowie mit elektronischen Lesevorrichtungen des
Ziels kann man sie entsprechend korrigieren.
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Die
von den Störmagneteinflüssen auferlegte
Verformung ist eine so genannte S-Verformung. Ihre Wirkung ist zweifach.
Sie ergibt erstens, was eine Komponente quer zur Fokussierungsachse
des schädlichen
Magnetfelds betrifft, eine im Wesentlichen homogene Verschiebung
(ersten Ranges) aller Punkte oder Bildpunkte (Pixel) des Bilds auf
dem Ziel. Was die axiale Komponente des schädlichen Magnetfelds betrifft,
kombiniert sich diese ferner mit der Komponente quer zur Fokussierungsachse
der Geschwindigkeit der Elektronen. Sie führt zu einer Differenzrotation
des Bilds um die Fokussierungsachse. Die Amplitude dieser Rotation
hängt von
der Geschwindigkeitsquerkomponente und der nicht homogenen Dämpfung der
Magnetabschirmung der Röhre
ab. Man weiß,
dass unter diesen Bedingungen die Drehverzerrung der Pixel des erzielten
Bilds umso größer ist,
wenn der Abstand dieser Pixel zur Mitte des Bilds gering ist.
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Das
Abgleichen dieser letztgenannten Verzerrungen wurde gemäß dem Stand
der Technik in Betracht gezogen. Eine erste Lösung bestand darin, einen Mantel 8 der
Bildverstärkerröhre mit
einer Schicht magnetischen Werkstoffs zu versehen, um in dieser
Schicht die störenden
Magnetfelder zu kanalisieren. Der bekannteste verwendete Magnetwerkstoff
ist μ-Metall.
Dieses μ-Metall ist eine Legierung aus
Nickel Eisen, die die Feldlinien konzentriert. Man kann auch den
Eingang 9 der Röhre
mit einer solchen Magnetwerkstoffschicht versehen, aber mit sehr
geringer Stärke,
um einen besseren Schutz zu erzielen.
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Um
zu versuchen, die störendsten
Auswirkungen der axialen Komponente des Erdmagnetfelds zu eliminieren,
wurde sogar vorgesehen, in der Nähe des
Eingangs der Röhre 4 eine
Spule 10 anzuordnen, die ein axiales Magnetfeld erzeugt,
jedoch mit einem dem Wert der axialen Komponente des Erdmagnetfelds
entgegen gesetzten Wert. Während ohne
Korrektur die Rotationen der Pixel unter der Einwirkung der Verzerrung
in der Größenordnung von
10 mm liegen können,
können
sie mit diesen Abgleichmitteln um die Hälfte verringert werden. Im
Fall von Bildern mit hoher Auflösung,
bei welchen die Größe eines
Pixels in der Größenordnung
von 200 bis 300 Mikrometer liegt, entspricht eine solche Verzerrung
jedoch noch einem Abstand von 15 bis 25 Pixel. Für bestimmte Anwendungen ist
das viel zu viel.
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Das
Ziel 6 besteht aus einer Schicht Lumineszenzstrahler, die
unter Erregung der elektronischen Strahlen Licht durch Kathodolumineszenzwirkung
abgeben. Das auf dem Ziel 6 gebildete Bild wird danach
von verschiedenen Vorrichtungen gelesen. Es kann zum Beispiel von
einer Filmkamera 11 gelesen werden. In diesem Fall zeichnet
man eine auf dem Ziel 6 erzeugte Abfolge von Bildern auf.
Das Bild kann auch, wenn es ein einziges ist, von einem Fotoapparat 12 gelesen
werden. Bei einer bevorzugten Lösung
der Erfindung wird das Bild von einer Fernsehkamera 13 gelesen.
Insbesondere digitalisiert die Kamera 13 das Bild.
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Es
ist im Rahmen dieser bevorzugten Verwendung bekannt, die Verzerrungen,
die sich aus Störeinwirkungen
des Magnetfelds ergeben, mit Hilfe eines digitalen Bildprozessors 14 verbunden
mit der Kamera 13 zu korrigieren. Das korrigierte Bild
oder das Rohbild wird auf einem Monitor 15 präsentiert. Das
Prinzip der Korrektur besteht darin, ein Bild einer Testfigur, die
auf dem Weg der elektromagnetischen Strahlung, zum Beispiel in der
Eingangsebene 9 des IIR angeordnet wird, zu messen. Die
Testfigur ist von ihrer Konstruktion her bekannt und bildet die
Referenz des nicht verzerrten Bilds. Mit der Abfolge 4, 13, 15 zeigt
das Bild der erzielten Testfigur Verzerrungen aufgrund des Magnetfelds
unter den Erfassungsbedingungen auf. Der Prozessor 14 vergleicht
dann das perfekte Bild der Testfigur mit dem aufgezeigten Bild der
Testfigur. Dieser Vergleich ergibt eine Information zu der vom Bild
erfahrenen Verzerrung, die also von der Abfolge 4, 13, 15 auferlegt
wird. Ausgehend von dieser Verzerrungsinformation kann man eine
umgekehrte Verzerrungsfunktion berechnen. Die umgekehrte Verzerrungsfunktion
wird dann auf das digitale Bild des Körpers des Patienten 2,
das von der Kamera 13 abgegeben wird, angewandt, um es
zu korrigieren.
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Diese
Technik wird insbesondere bei Schichtbilddichtemessern angewandt.
Für diese
Geräte
wird einerseits die Präzision
des Zehntel-Pixels angestrebt. Andererseits, und glücklicherweise
für diese
Geräte,
können
die Orientierungen der Röhre 4 im
Raum in Bezug auf das Erdmagnetfeld leicht identifiziert werden.
Solche Geräte
besitzen nämlich
eine Rotationsachse, wobei die Röhre 4 vorausbestimmte radiale
Stellungen um diese Rotationsachse einnehmen muss. Es ist daher
für jede
Orientierung der Röhre 4 um
diese Rotationsachse möglich,
eine umgekehrte Verzerrungsfunktion zu messen und die Korrektur
der vom Schichtbilddichtemesser in Abhängigkeit von diesem Orientierungswinkel
bei der Erfassung gelieferten Bilder zu positionieren.
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Eine
solche Technik kann jedoch in einem Gerät, bei dem die IIR-Position
nicht gekennzeichnet ist, insbesondere im Rahmen von Röntgengeräten, die
einen kreisbogenförmig
gekrümmten
Arm umfassen, auf dem sich die Röhre 4 in
Rotation bewegt, nicht verwendet werden. Diese Geräte werden
gewöhnlich
C-Arm genannt. Der gekrümmte
Arm ist nämlich
selbst an einer Welle befestigt, die die Rotation dieses Arms um
eine zweite Rotationsachse im rechten Winkel zur Rotationsachse
der Röhre 4 entlang
des gekrümmten
Arms erlaubt. Außerdem
ist die Welle selbst auf einem Drehschwenker montiert. Daher besitzt
die Röhre 4 drei
Drehungsfreiheitsgrade. Für
jeden dieser Grade kann die Röhre 4 je
nach Bedarf einen beliebigen Platz einnehmen. Daher ist die Kartografie
der umgekehrten Verzerrungsfunktionen, die zu messen sind, unendlich.
In der Praxis kann diese Lösung
für Geräte dieses
Typs nicht verwendet werden.
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Der
Gegenstand der Erfindung besteht darin, diesem Problem abzuhelfen,
indem festgestellt wird, dass die Nutzbilder von der Röhre 4 nicht
ständig
verfasst werden. Erfindungsgemäß führt man
dann eine Erfassung quasi in Echtzeit eines Bilds der Testfigur während, vor
oder nach dem Erfassen jedes Bilds des Körpers durch. Um dies leichter
zu verwirklichen, umfasst die Erfindung Mittel, die ständig in
die Röhre 4 montiert
sind, um in Echtzeit ein Bild der Testfigur zu bilden. In einem
Beispiel kann das auf zwei Arten verwirklicht werden. Bei der ersten
baut man in den Eingang der Röhre
ein periodisches Muster oder ein Gitter ein, das alle Bilder in
bekannter Weise verändert.
Die Veränderung
erfolgt geografisch an Stellen, deren Position auf einem theoretischen
Bild (ohne Verzerrung) im Voraus bekannt ist. Man misst die Wirkungen
dieser Veränderungen
im realen Bild, man vergleicht sie mit dem theoretischen Bild und man
leitet daraus eine am Nutzbild des Körpers durchzuführende Korrektur
ab. Bei einer anderen Art ist die Veränderung nicht endgültig, sie
kann in Echtzeit am Nutzbild vorgenommen werden oder nicht. Man
beleuchtet zum Beispiel intermittierend die Fotokathode mit einer
Hilfslichtstrahlung und erzeugt dabei Spuren, die das Gitter darstellen.
Oder das Bild der Testfigur wird im Nutzbild während des Erfassens des Nutzbildes
gestört,
danach wird das Bild der Testfigur während des Erfassens des Bilds
der Testfigur nicht mehr gestört.
Erfindungsgemäß ist es
im Fall der endgültigen
Veränderung
oder nicht endgültigen
Veränderung
möglich,
eine abwechselnde Messung des Nutzbilds und des Bilds der Testfigur
durchzuführen.
In beiden Fällen
sieht man, dass es auch möglich
ist, eine gleichzeitige Ablesung der zwei Bilder durchzuführen.
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Die
Erfindung hat daher eine Umwandlungsvorrichtung eines Bilds zum
Gegenstand, das von einer elektromagnetischen Strahlung in ein elektronisches
Bild übertragen
wird, die in einer Elektronenröhre
eine durch elektromagnetische Strahlung erregte Fotokathode, ein
Ziel und Mittel zum Fokussieren der von der Fotokathode erzeugten
Elektronenbahnen auf dem Ziel umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass
sie Mittel zum Verändern,
die in die Röhre eingebaut
sind, umfasst, um einen Prozentsatz der Umwandlung elektromagnetisch-elektronisch lokal zu
verändern,
und um ein elektronisches Bild mit kontrastierten Zonen an der Stelle
der lokalen Veränderungen
zu erzeugen, sowie Mittel zum abwechselnden Erstellen in Echtzeit
des veränderten
Bilds und des korrigierten Bilds des übertragenen Bilds.
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Die
Erfindung wird bei der Lektüre
der nachfolgenden Beschreibung und Prüfung der sie begleitenden Figuren
leichter verstanden. Die Figuren sind beispielhaft und schränken die
Erfindung in keiner Weise ein. Die Figuren zeigen:
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1 bereits
kommentiert: die Darstellung eines Bildverstärkers, der in der Erfindung
als Umwandlungsvorrichtung verwendet werden kann;
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2 die
Darstellung der durch die Erfindung an der Vorrichtung der 1 vorgenommenen Perfektionierung;
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3a bis 4b Testfigurbeispiele,
die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung
verwendbar sind und ihre verzerrten Bilder;
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5 eine Änderung
eines Bildsignals aufgrund der ständigen Anwesenheit der Testfigur;
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6 eine
Darstellung einer geeigneten Methode zum Erzielen von Korrekturen,
die so präzise sind
wie ein Pixelbruchteil;
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7 eine
Darstellung der Durchführung
in Echtzeit der Erfindung.
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2 zeigt
die an der Vorrichtung der 1 im Rahmen
der Erfindung vorgenommene Perfektionierung. Man erkennt dort die
Röhre 4,
die Fotokathode 5 und das Ziel 6. Die Röhre 4 ist
in einen Kasten 16 installiert. Die elektromagnetischen
Strahlungen 17, insbesondere eine Röntgenstrahlung, dringen in
den Kasten 16 durch eine Eingangsfläche 18 ein, die in 1 dem
Bezugszeichen 9 entspricht. Die Eingangsfläche 18 wird
zum Beispiel aus Aluminium oder aus Kunststoff hergestellt. Bei
einem Beispiel besteht der Mantel der Röhre 4 aus nicht rostendem
Stahl. Früher
bestand die Röhre 4 aus
Glas. Im Rahmen der Röntgenanwendung
befindet sich die Fotokathode bestehend aus einem Schichtwerkstoff Sb-K2-Cs
neben einem Scintillator 19, der bei einer bevorzugten
Lösung
aus Cäsiumiodit
CsI besteht. Der Scintillator 19 wird selbst von einem
Träger 20 getragen,
der bei einem Beispiel aus Aluminium besteht. Der Mantel der Röhre 4 hat
an der Stelle, an der diese Röhre
die elektromagnetischen Strahlungen empfängt, eine Stärke zwischen
0,5 mm und 1,5 mm. Der Träger 20 des
Scintillators 19 hat ebenfalls eine Stärke zwischen 0,5 mm und 1,5
mm. Bei einem Beispiel liegt die Stärke der Schicht des Scintillators 19 in
der Größenordnung
von 0,5 mm. Die Stärke
der Schicht der Fotokathode 5 ist geringer als ein Mikrometer.
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Um
die Fotokathode 5 auf der Röhre 4 zu halten, ist
ihr Träger 20 dort
durch Pratzen 21 und Keramikpastillen 22 befestigt.
Die Pastillen 22 sind isolierend und haben das Ziel, die
Fotokathode 5, die im Vergleich zum Mantel der Röhre 4,
der auf eine Spannung von 100 bis 300 Volt angehoben wird, auf eine
Spannung 0 angehoben ist, elektrisch zu isolieren.
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Bei
einem ersten Ausführungsbeispiel
der Perfektionierung der Erfindung umfasst der Träger 20 zur
Durchführung
der Referenzen einer Testfigur Verformungen 23. Die Verformungen 23 sind
zum Beispiel Rillen oder Löcher
(nicht durchgehend) auf der Seite des Trägers 20, die die Strahlung 17 empfängt. Bei
einem Beispiel liegt die Tiefe dieser Rillen oder Löcher in
der Größenordnung
von 0,2 mm. An der Stelle dieser Löcher ist die Absorptionskraft
des Trägers 20 reduziert.
Daraus ergibt sich eine Modifizierung des auf dem Ziel 6 gebildeten
Bilds. Bei der ersten Variante werden diese hohlen Verformungen 23 durch
andere hohle Verformungen 24 ersetzt, die auf der Fläche des
Trägers 20 zwischen
diesem Träger 20 und
dem Scintillator 19 (oder der Fotokathode 5, die
gekrümmt
ist) hergestellt werden. Bei dieser ersten Variante wird die resultierende
Verringerung der Absorption durch die Verformung gegebenenfalls
des Ansteigens des CsI an dieser Stelle angehoben. Der auf dem Bild
resultierende Fleck wird dadurch vergrößert. Bei einer zweiten Variante
umfasst ein Eingangsfenster 25 der Röhre 4 gebildet aus
dem Teil des Mantels der Röhre 4 gegenüber der
Eingangsfläche 18 Rillen
oder Löcher 26,
die die gleiche Rolle spielen wie die Löcher oder Rillen 23 und 24.
Aufgrund des Abstands, der zwischen dem Träger 20 und der Eingangsfläche 25 besteht,
kann sich jedoch ein Parallaxfehler ergeben. Es hat sich hingegen
gezeigt, dass die Herstellung von Referenzen auf der Eingangsfläche 18 aufgrund
eines zu großen
Parallaxfehlers nicht zu nutzbaren Ergebnissen führt.
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Diese
Verformungen des positiven Typs, die global eine größere Transparenz
des Eingans der Röhre
erzeugen, können
insbesondere durch Tiefziehen oder Gravieren hergestellt werden.
Sie können durch
diese Verformungen ersetzt werden, die in die negative Richtung
wirken. Vorsprünge 27 können zum
Beispiel auf der Fläche
des Trägers 20 hergestellt
werden, der die Strahlungen 17 empfängt. Diese Vorsprünge können auch
auf der Innenfläche
des Fensters 25 der Röhre 4 hergestellt
werden, was in diesem Fall jedoch die erwähnte Parallaxfehlergefahr birgt.
Die Löcher
und Rillen können
von Werkzeugen wie zum Beispiel Fräsen oder Bohrern hergestellt werden.
Diese Löcher
und Rillen sowie die Vorsprünge
können
auch durch Gesenkformen oder Pressen hergestellt werden. In diesem
letzteren Fall kann die Starrheit der Flanken der Rillen gedämpft werden. Weiter
unten wird gezeigt, dass dieser Fehler keine Folgen hat. Die Verzerrungsreferenzen
können
auch erzielt werden, indem man an Stelle der Vorsprünge 27 Ablagerungen
stärker
absorbierender Werkstoffe oder umgekehrt an anderen Stellen Ablagerungen weniger
absorbierender Werkstoffe durchführt.
Diese Ablagerungen können
Farbmarkierungen sein. Letztere kann man durch Aufdrucken oder nach
chemischer Gravüre
durch Aufbringen einer Schicht Photoresist oder Polymer herstellen,
die auf der zu behandelnden Fläche
aufgebracht wird. Die Kennzeichnung kann auf eine Eingangsfläche der
Röhre oder auf
Flächen
von Schichten zwischen dieser und der Fotokathode eingeschobenen
Werkstoffschichten übertragen
werden. Man kann auch den Einschluss im Träger 20 oder in der
Eingangsfläche 25 der
Röhre 4 von
Kugeln aus für
die mit dem Umwandler zu empfangenden Strahlungen mehr oder minder
transparentem Werkstoff vorsehen.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
der Testfigur ist das Einrichten eines Fensters 28 im Mantel der
Röhre 4 vorgesehen.
Das Fenster 28 befindet sich außerhalb des Felds der umzuwandelnden Strahlung.
Durch dieses Fenster 28 erhellt ein Laserstrahl 29 (im
Wesentlichen ein einziger Laserstrahl, insbesondere wenn die Quelle
nicht eine Laserquelle ist), zum Beispiel erzeugt von einer Laserquelle 30, die
Rückseite
der Fotokathode 5. Unter der Einwirkung dieser Erhellung
sendet diese eine elektronische Strahlung 31 aus, die die
Stelle anzeigt, an der sie vom Strahl 29 erregt wurde.
Man kann die Rückseite
der Fotokathode 5 durch den Strahl 29 abtasten lassen.
Vorzugsweise ist das Senden der Quelle 30 gepulst. Bei
einem Bild zu 400 mm mal 400 mm, bei dem man Referenzen, Verformungen
oder Leuchtkennzeichnungen alle 20 mm vorsieht, muss man im Signal
eines Bilds 400 Kennzeichnungen produzieren. Im Rahmen einer Radioskopie
oder Röntgenanwendung
mit 15 Bildern pro Sekunde, liegt die Dauer der Bildaufnahme eines
Röntgenbildes
in der Größenordnung
von 5 ms. Jedes Röntgenbild
wird vom darauf folgenden Röntgenbild
durch einen Zeitraum getrennt, während
dessen man das Bild der Testfigur erfasst. Aufgrund der Leistung
der Quelle 30, ist es möglich,
dass das von der Fotokathode 5 gelieferte Signal in diesem
Fall viel besser ist als das von der Fotokathode 5 in Reservierung
der Röntgenstrahlen gelieferte.
Man kann schätzen,
dass die Erfassungsdauer des verzerrten Bilds der Testfigur 5 ms
beträgt. Für die 400
Kennzeichnungen muss die Laserquelle 30 daher mit einer
Frequenz in der Größenordnung von
80 kHz gepulst werden. Zu bemerken ist, was die Position der Quelle 31 betrifft,
dass man es in Betracht ziehen kann, auf das Fenster 28 zu
verzichten und sie im Inneren des Mantels der Röhre 4 anzuordnen.
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Statt
die Fotokathode 5 von hinten zu erhellen, kann vorgesehen
werden, eine Hilfslichtstrahlung durch durchgehende Bohrungen 32 durchgehen zu
lassen, die in der ganzen Stärke
des Trägers 20 angelegt
werden. Diese Bohrungen werden mit der gewünschten Dichte hergestellt.
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Eine
dritte Umsetzungsform der Erfindung umfasst die Herstellung eines
Gitters 33, dessen Form sich perfekt an die sphärische Form
des Eingangsfensters 25 anpasst. Dieses Gitter 33 kann
alternativ auf dem Eingangsfenster 25 gleiten. Bei dieser
dritten Art besteht das Erfassungskonzept darin, das Gitter zu bewegen,
es zum Beispiel während
der Nutzbildaufnahme zu bewegen. In diesem Fall verteilen die Stangen 34 des
Gitters 33 ihre Absorptionswirkung auf das ganze Bild:
dieses wird dadurch gleichmäßig beeinflusst.
Im Augenblick des Erfassens des Bilds der Testfigur besteht diese
Testfigur aus dem Gitter 33, das in einer bestimmten Stellung blockiert
wird. Mittel zum Inbewegungsetzen des Gitters 33, die durch
einen Pfeil 35 angedeutet sind, können einen elektromagnetischen
Rüttelbecher
umfassen.
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Die 3a und 3b zeigen
den Verlauf der Verformungen, Kennzeichnungen und Lichtflecken,
in runden Formen, die in der Erfindung jeweils vor und nach der
Umwandlung empfohlen werden. Man wählt zum Beispiel einen Durchmesser
dieser Referenzen, der übertragen
auf die Eingangsfläche 9 des
IIR der Größe von 2
bis 4 Pixel entspricht. 3b zeigt
das elektronische auf dem Ziel 6 hergestellte Bild in Entsprechung
zu diesen Referenzen. Die Bilder dieser Referenzen sind einerseits
nicht perfekt verformt, und ihre Stellungen im Bild sind andererseits
verzerrt. Wenn man zeitweilige Referenzen herstellt, sucht man zum
Durchführen
der Korrektur der Verzerrung der Bilder die Position der Mitte 36 dieser
Flecken. Die Fluchtungen dieser Mitten 36 erlauben es,
die Verzerrungen 37 ihrer Fluchtungen zu bestimmen. Daraus
leitet man durch Interpolation die den gemessenen Bildern zuzuweisenden
Korrekturen ab.
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Die 4a und 4b zeigen
unter den gleichen Bedingungen die Auswirkungen des Ersetzens der
Löcher
durch Rillen. Der Vorteil der Verwendung von Rillen besteht darin,
eine Messung aller Punkte 38 der Achsen der Rillen zu erlauben
und daraus die Fluchtungen 39 abzuleiten, die aus dem Bild dieser
Rillen resultieren. In diesem Fall können die Schnittstellen 40 der
Fluchtungen 39 viel genauer geschätzt werden.
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5 zeigt
die Entwicklung der Amplitude A eines elektronischen, auf dem Ziel 6 erfassten
Signals 42 in Abhängigkeit
von einer Abszisse x auf diesem Ziel. Dieses Signal, das eine Entwicklung
in Zusammenhang mit der Beschaffenheit des dazwischen gelegten Körpers 2 darstellt,
weist an der Abszisse x0 eine Amplitudenvariation 41, hier
positiv, auf, die auf eine Verringerung der Absorption der zu messenden
elektromagnetischen Strahlung zurückzuführen ist. Eine Modifizierung 41 des
Signals könnte
negativ sein, wenn Überdicken
beständen.
Aufgrund der lokalen Beschaffenheit der Variation des Signals 42,
kann man das Bildsignal 42 zum Beispiel durch Nachbarschaft
behandeln, um aus ihm den Impuls 41 zu eliminieren. Aus
dem gemessenen Signal, in dem der Impuls 41 eliminiert
wurde, kann man anschließend
das Signal ableiten. In diesem Fall verbleibt nur ein Signal, das
allein die Impulse 41 anzeigt. Dies erlaubt es zu erklären, dass
es möglich
ist, gleichzeitig das Signal 42, das mit dem übertragenen
Bild zusammenhängt,
und das Signal 41, das mit dem Bild der Testfigur zusammenhängt, zu
erfassen. Natürlich kann
man zeitlich zyklisch einerseits das Signal 42 und abwechselnd
das Signal 41 allein erzielen. Das ist zum Beispiel der
Fall der Variante mit der Lichtquelle 30 oder dem bewegten
Gitter 33. Im Fall der ständigen Erfassung kann man dafür sorgen,
dass der Impuls 41 im Vergleich zur Dynamik des Signals 42 schwach
ist. Die Ableitung dieses Signals 42 nach dem Filtern kann
zum Erzielen eines sehr gestörten Bilds
der Signale 41 führen.
Man wählt
daher einerseits das Absorptionsvariationsniveau aus, das von der
ständigen
Anwesenheit der Testfigur auferlegt wird, und andererseits die Anzahl
der herzustellenden Löcher
und Rillen. Je tiefer die Löcher
sind, desto größer ist
der Kontrast, desto weniger braucht man Referenzen. Bei seichten
Rillen wählt
man aus, sie zahlreicher zu machen.
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6 zeigt,
dass die Bestimmung der Fluchtungen 39 es erlauben kann,
die Stellen der Schnittstellen 40 mit einer Präzision zu
erzielen, die größer ist
als ein Pixelbruchteil. Der Impuls 41, der hier beträchtlich
vergrößert wurde,
ergibt eine Gaußkurvenform,
deren Position in Abszisse des Durchschnitts man finden kann.
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7 zeigt
das erfindungsgemäße Konzept. Im
Labor misst man das perfekte Bild der Testfigur im Laufe eines Kalibrierexperiments.
Dazu wird der Umwandler, der Bildverstärker in einen völlig vom
schädlichen
Magnetfeld isolierten Raum untergebracht, insbesondere vom Erdmagnetfeld.
Die Wände
des Raums sind zum Beispiel mit einer Schicht aus μ-Metall bedeckt,
die das Magnetfeld konzentriert. Das dabei erzielte Bild der Testfigur
wird in einem Speicher 43 des Bildprozessors 14 gespeichert.
Dieses gespeicherte Bild ist zum Beispiel eine Datei, die eine Sammlung
Adressen, Abszissen und Ordinaten zählt, die den Punkten des Gitters,
das die Testfigur bildet, entsprechen. Im Augenblick der Verwendung erfasst
man abwechselnd (oder gleichzeitig) das Nutzbild, das des Patienten 2 zum
Beispiel, und das der Testfigur. Diese Bilder enthalten identische
Verformungen. Aufgrund der räumlichen
Stellung der Röhre 4 und
der Störungen,
die das Erdmagnetfeld an ihr in dieser Stellung hervorruft, wandeln
sich die Rillen 44, 45, die auf dieser Testfigur
hergestellt sind, in jeweils die Bilder 46 und 47 auf
dem Ziel 6 um. Die resultierenden Verformungen sind global
S-Verformungen. Man stellt fest, dass der Punkt 48 des
Zusammenfallens der Rillen 44 und 45, deren Position durch
den Speicher 43 bekannt ist, sich auf die Position 49 verschoben
hat. Der Prozessor 14 kann das Bild der 3b oder
der 4b verarbeiten, um die Koordinaten der Bilder
49 der Zusammenfallpunkte 48 zu erstellen. Diese Erstellung
ist vom bekannten Typ und wird in der Anwendung auf Schichtbilddichtemesser,
die oben erwähnt
wurde, durchgeführt. Ausgehend
vom perfekten Bild der Testfigur, das im Speicher 43 gespeichert
ist, und von dem in Echtzeit aufgenommenen Bild der Testfigur, führt der
Prozessor 14 einen Vergleich 50 durch und erzeugt
eine umgekehrte Verzerrungsfunktion 51. Diese umgekehrte Verzerrungsfunktion 51 wird
dann auf das Nutzbild 52 des Patienten 2 angewandt,
um durch Korrektur das korrigierte Bild 53 zu ergeben.
Diese letztere Korrektur gehört
ebenfalls zu dem in der vorhergehenden Anwendung bekannten Typ.
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Die
bei der Erfindung durchgeführten
Referenzen müssen
einen vorzugsweise schwachen Kontrast haben, um das gleichzeitig
mit ihnen erfasste Nutzbild nicht zu sättigen. Die Sättigung,
siehe 6, erlaubt es nämlich nicht, die Position des Durchschnitts
zu erforschen. Hingegen kann man bei einem abwechselnden Erfassen,
insbesondere mit der Quelle 30 oder mit der Erhellung durch
eine Hilfsquelle über
Bohrungen 32, kontrastiertere Signale akzeptieren.
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Aufgrund
der Messung des Bilds der verzerrten Testfigur, kann man anschließend das
erfasste Bild einer Behandlung unterziehen, bei der dieses Bild
der verzerrten Testfigur entfernt wird und woraus sich ergibt, dass
das übertragene
Bild das einzig berücksichtigte
ist.