JPH0852128A - Ccdイメージセンサを有するx線診断装置 - Google Patents
Ccdイメージセンサを有するx線診断装置Info
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- JPH0852128A JPH0852128A JP7179096A JP17909695A JPH0852128A JP H0852128 A JPH0852128 A JP H0852128A JP 7179096 A JP7179096 A JP 7179096A JP 17909695 A JP17909695 A JP 17909695A JP H0852128 A JPH0852128 A JP H0852128A
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- Japan
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- amplifier
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 4
- 238000002059 diagnostic imaging Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract description 4
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- 230000007257 malfunction Effects 0.000 abstract 1
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 11
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 6
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- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 3
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/30—Transforming light or analogous information into electric information
- H04N5/32—Transforming X-rays
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
- H04N23/741—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by increasing the dynamic range of the image compared to the dynamic range of the electronic image sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/50—Control of the SSIS exposure
- H04N25/57—Control of the dynamic range
- H04N25/571—Control of the dynamic range involving a non-linear response
- H04N25/575—Control of the dynamic range involving a non-linear response with a response composed of multiple slopes
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
- H04N25/62—Detection or reduction of noise due to excess charges produced by the exposure, e.g. smear, blooming, ghost image, crosstalk or leakage between pixels
- H04N25/621—Detection or reduction of noise due to excess charges produced by the exposure, e.g. smear, blooming, ghost image, crosstalk or leakage between pixels for the control of blooming
- H04N25/622—Detection or reduction of noise due to excess charges produced by the exposure, e.g. smear, blooming, ghost image, crosstalk or leakage between pixels for the control of blooming by controlling anti-blooming drains
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Signal Processing (AREA)
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 統計的ノイズを広範に除去し、その際に変調
度の小さな画像領域の増幅器ノイズが問題とならないよ
うにX線画像診断装置を構成する。 【解決手段】 画像増幅器テレビジョンカスケード回路
(3、4)と、画像増幅器(3)に配属されたCCDイ
メージセンサ(4)と、ピクセル電荷を伝送するための
回路(図3)とを有するX線診断装置において、前記伝
送がイメージセンサ(4)のサンプリングにより複数の
順次連続するステップで行われるように構成されてい
る。
度の小さな画像領域の増幅器ノイズが問題とならないよ
うにX線画像診断装置を構成する。 【解決手段】 画像増幅器テレビジョンカスケード回路
(3、4)と、画像増幅器(3)に配属されたCCDイ
メージセンサ(4)と、ピクセル電荷を伝送するための
回路(図3)とを有するX線診断装置において、前記伝
送がイメージセンサ(4)のサンプリングにより複数の
順次連続するステップで行われるように構成されてい
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像増幅器テレビ
ジョンカスケード回路と、画像増幅器に配属されたCC
Dイメージセンサと、ピクセル電荷を伝送するための回
路とを有するX線診断装置に関する。
ジョンカスケード回路と、画像増幅器に配属されたCC
Dイメージセンサと、ピクセル電荷を伝送するための回
路とを有するX線診断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】X線技術では、画像形成が画像増幅テレ
ビジョンカスケード回路と関連して、画像増幅器に配属
されたCCDイメージセンサにより行われる。しかしC
CDイメージセンサでは、電気ノイズが非常に重要であ
る。このノイズは2つの成分からなる。第1の成分は、
すべての信号値に均一に重畳されており、通常は信号値
が小さいときに暗い画像部分で障害となる。第2の成分
はサンプリングされた電荷担体の数に依存する。ノイズ
振幅は電荷担体の数のルートと共に上昇する。このノイ
ズ源は明るい画像部分にもっとも強く表れる。
ビジョンカスケード回路と関連して、画像増幅器に配属
されたCCDイメージセンサにより行われる。しかしC
CDイメージセンサでは、電気ノイズが非常に重要であ
る。このノイズは2つの成分からなる。第1の成分は、
すべての信号値に均一に重畳されており、通常は信号値
が小さいときに暗い画像部分で障害となる。第2の成分
はサンプリングされた電荷担体の数に依存する。ノイズ
振幅は電荷担体の数のルートと共に上昇する。このノイ
ズ源は明るい画像部分にもっとも強く表れる。
【0003】暗い画像部分でのS/N比を高めるために
イメージセンサの光学的変調度を高めることができれば
有利である。しかしCCDイメージセンサは線形特性を
有しているので、明るい画像領域の画像部分が過変調領
域に入り込み、それにより診断に関連する情報が失われ
てしまう。
イメージセンサの光学的変調度を高めることができれば
有利である。しかしCCDイメージセンサは線形特性を
有しているので、明るい画像領域の画像部分が過変調領
域に入り込み、それにより診断に関連する情報が失われ
てしまう。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、画像
増幅テレビジョンカスケード回路と、画像増幅器に配属
されたCCDイメージセンサとを有するX線診断装置を
次のように構成することである。すなわち、統計的ノイ
ズを広範に除去し、その際に変調度の小さな画像領域の
増幅器ノイズが問題とならないように構成することであ
る。
増幅テレビジョンカスケード回路と、画像増幅器に配属
されたCCDイメージセンサとを有するX線診断装置を
次のように構成することである。すなわち、統計的ノイ
ズを広範に除去し、その際に変調度の小さな画像領域の
増幅器ノイズが問題とならないように構成することであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記課題は本発明によ
り、伝送がイメージセンサのサンプリングにより複数の
順次連続するステップで行われるように構成して解決さ
れる。
り、伝送がイメージセンサのサンプリングにより複数の
順次連続するステップで行われるように構成して解決さ
れる。
【0006】本発明の実施例は、従属請求項に記載され
ている。
ている。
【0007】
【発明の実施の形態】以下本発明を詳細に説明する。
【0008】図1には、X線パルスの時間的経過を表す
曲線a、X線画像増幅器の出力側の光の時間的経過を表
す曲線b、本発明の第1の実施例でのイメージコンバー
タとビデオ信号の時間的経過を表す曲線cとdが示され
ている。また曲線e,f,gは、本発明の第2の実施例
でのイメージコンバータとビデオ信号の時間的経過を表
す曲線である。
曲線a、X線画像増幅器の出力側の光の時間的経過を表
す曲線b、本発明の第1の実施例でのイメージコンバー
タとビデオ信号の時間的経過を表す曲線cとdが示され
ている。また曲線e,f,gは、本発明の第2の実施例
でのイメージコンバータとビデオ信号の時間的経過を表
す曲線である。
【0009】本発明の基本は、サンプリング過程をX線
パルス毎に実行するのではなく、これにより形成された
CCDイメージセンサの露光の種々異なる成分を電荷転
送領域に移送し、順次出力するのである。画像はデジタ
ル画像メモリでダイナミックの高められた改善画像を得
るために統合される。したがって、X線パルスによるC
CDイメージセンサの露光によって惹起された電荷は1
つの転送過程ではなく、2つ以上のステップでまず、C
CDイメージセンサの垂直シフトレジスタに伝送され
る。この機能のための前提は、CCDイメージセンサ内
のアンチブルーミング手段である。この手段は、ダイナ
ミックの上昇された所定の領域で電荷のオーバーフロー
を確実に阻止する。このようなアンチブルーミング手段
は公知である。そのためには例えば、ブリーダ抵抗が使
用される。このブリーダ抵抗は各ピクセルに配属され、
過剰電荷をブルーミング作用の生じる前に放出する。す
べてのアンチブルーミングダイオードの共通端子は、通
常CCDイメージセンサの基板と接続されており、別個
の電気端子としてイメージセンサから引き出される。
パルス毎に実行するのではなく、これにより形成された
CCDイメージセンサの露光の種々異なる成分を電荷転
送領域に移送し、順次出力するのである。画像はデジタ
ル画像メモリでダイナミックの高められた改善画像を得
るために統合される。したがって、X線パルスによるC
CDイメージセンサの露光によって惹起された電荷は1
つの転送過程ではなく、2つ以上のステップでまず、C
CDイメージセンサの垂直シフトレジスタに伝送され
る。この機能のための前提は、CCDイメージセンサ内
のアンチブルーミング手段である。この手段は、ダイナ
ミックの上昇された所定の領域で電荷のオーバーフロー
を確実に阻止する。このようなアンチブルーミング手段
は公知である。そのためには例えば、ブリーダ抵抗が使
用される。このブリーダ抵抗は各ピクセルに配属され、
過剰電荷をブルーミング作用の生じる前に放出する。す
べてのアンチブルーミングダイオードの共通端子は、通
常CCDイメージセンサの基板と接続されており、別個
の電気端子としてイメージセンサから引き出される。
【0010】本発明の第1の実施例によれば、CCDイ
メージセンサは図1の曲線cによるパルスによって、X
線パルスaの終了後、順次2回サンプリングされる。C
CDイメージセンサのダイナミック領域は拡張される。
なぜなら、最初のサンプリングで過変調された画素がア
ンチブルーミング手段によってその信号値にまで低減さ
れ、同じピクセルの、振幅の適合された信号電流によっ
て第2のサンプリングが置換されるからである。
メージセンサは図1の曲線cによるパルスによって、X
線パルスaの終了後、順次2回サンプリングされる。C
CDイメージセンサのダイナミック領域は拡張される。
なぜなら、最初のサンプリングで過変調された画素がア
ンチブルーミング手段によってその信号値にまで低減さ
れ、同じピクセルの、振幅の適合された信号電流によっ
て第2のサンプリングが置換されるからである。
【0011】第2のサンプリングの信号電流はX線画像
増幅器のシミュレーション、場合によりCCDイメージ
センサの慣性のシミュレーションによって発生される。
この慣性も、X線パルスの長さaと同じように既知であ
るから、第1および第2のサンプリング間の強度比が検
出される。したがって、第2のサンプリングの内容が相
応に重み付けされ、過変調されたピクセルにおける強度
上昇のために記憶された画像で使用される。
増幅器のシミュレーション、場合によりCCDイメージ
センサの慣性のシミュレーションによって発生される。
この慣性も、X線パルスの長さaと同じように既知であ
るから、第1および第2のサンプリング間の強度比が検
出される。したがって、第2のサンプリングの内容が相
応に重み付けされ、過変調されたピクセルにおける強度
上昇のために記憶された画像で使用される。
【0012】ここでとくに有利には、画像処理手段によ
っては第1のサンプリングで過変調されなかったピクセ
ルに対してS/N比の悪化が生じない。さらに適用され
たすべてのX線線量が画像形成に寄与する(ブルーミン
グ領域以外)。なぜなら、第2のサンプリングはその情
報をシュミレーションからだけ受け取るからである。
っては第1のサンプリングで過変調されなかったピクセ
ルに対してS/N比の悪化が生じない。さらに適用され
たすべてのX線線量が画像形成に寄与する(ブルーミン
グ領域以外)。なぜなら、第2のサンプリングはその情
報をシュミレーションからだけ受け取るからである。
【0013】図2には、どのように曲線cとdのサンプ
リングに相応して特性曲線が統合されるから示されてい
る。ここで第1のサンプリングは領域Iで行われ、第2
のサンプリングは領域IIで行われる。領域IIでの上
昇は、第1のサンプリングでブルーミングしていたピク
セルに対してだけ行われる。
リングに相応して特性曲線が統合されるから示されてい
る。ここで第1のサンプリングは領域Iで行われ、第2
のサンプリングは領域IIで行われる。領域IIでの上
昇は、第1のサンプリングでブルーミングしていたピク
セルに対してだけ行われる。
【0014】図3は画像処理に対する変形実施例を示
す。図3には、X線管1が示されており、これのX線ビ
ーム束2はX線画像増幅器3の入射光スクリーンに当た
る。X線画像増幅器の出射光スクリーンはCCDイメー
ジセンサに配属されている。CCDイメージセンサ4に
は、増幅器5、A/D変換器6、画像メモリ7、画像メ
モリ8、補正素子9、補正素子10、コンパレータ1
1、ゲート回路12、加算素子13、画像メモリ14、
D/A変換器15およびモニタ16が配属されている。
補正素子10の前にはメモリ17があり、このメモリは
入力側18でX線パルスに相応する信号を受信する。補
正素子10の入力側19にはX線画像増幅器2およびC
CDイメージセンサ4の慣性に相応する信号が入力され
る。
す。図3には、X線管1が示されており、これのX線ビ
ーム束2はX線画像増幅器3の入射光スクリーンに当た
る。X線画像増幅器の出射光スクリーンはCCDイメー
ジセンサに配属されている。CCDイメージセンサ4に
は、増幅器5、A/D変換器6、画像メモリ7、画像メ
モリ8、補正素子9、補正素子10、コンパレータ1
1、ゲート回路12、加算素子13、画像メモリ14、
D/A変換器15およびモニタ16が配属されている。
補正素子10の前にはメモリ17があり、このメモリは
入力側18でX線パルスに相応する信号を受信する。補
正素子10の入力側19にはX線画像増幅器2およびC
CDイメージセンサ4の慣性に相応する信号が入力され
る。
【0015】CCDイメージセンサ4のアナログ出力信
号はまず調整可能な増幅器5を通過し、第1のサンプリ
ングの際に増幅度1に切り替えられる。一方後続のサン
プリングに対する増幅係数は比較的に高い値に切り替え
られる。したがって、2つのサンプリング間の強度差を
考慮することができる。強度差は露光時間変化およびX
線画像増幅器の相違ないしCCDイメージセンサの慣性
の相違によって生じるものである。2つのサンプリング
の際に形成された、A/D変換された画像は画像メモリ
7、8に記憶される。コンパレータ11は信号振幅値に
基づいて、それぞれの画素に対してブルーミング条件が
存在するか否かを検出する。存在していれば、画像メモ
リ8にファイルされている情報がコンパレータ11によ
り制御されるゲート回路12を介して加算段13に供給
される。この情報はルックアップテーブルとして構成さ
れた補正素子9と共に所望のガンマ線に対して必要な振
幅値を受け取る。そのときに信号振幅の上昇が、情報が
画像メモリ14にファイルされる前にピクセル毎に実行
される。
号はまず調整可能な増幅器5を通過し、第1のサンプリ
ングの際に増幅度1に切り替えられる。一方後続のサン
プリングに対する増幅係数は比較的に高い値に切り替え
られる。したがって、2つのサンプリング間の強度差を
考慮することができる。強度差は露光時間変化およびX
線画像増幅器の相違ないしCCDイメージセンサの慣性
の相違によって生じるものである。2つのサンプリング
の際に形成された、A/D変換された画像は画像メモリ
7、8に記憶される。コンパレータ11は信号振幅値に
基づいて、それぞれの画素に対してブルーミング条件が
存在するか否かを検出する。存在していれば、画像メモ
リ8にファイルされている情報がコンパレータ11によ
り制御されるゲート回路12を介して加算段13に供給
される。この情報はルックアップテーブルとして構成さ
れた補正素子9と共に所望のガンマ線に対して必要な振
幅値を受け取る。そのときに信号振幅の上昇が、情報が
画像メモリ14にファイルされる前にピクセル毎に実行
される。
【0016】急峻な特性曲線の折れ曲がりが明るい画像
部分の図示部分で生じないように、特性曲線経過を下方
部分で変化すると有利である。
部分の図示部分で生じないように、特性曲線経過を下方
部分で変化すると有利である。
【0017】第2のサンプリング(補助サンプリング)
はまた、曲線e,f,gにより示されているように、X
線パルスaの開始直後に行われる。電荷転送パルスを記
録開始後、十分に短時間で配置するれば、X線画像増幅
器3の出射スクリーンの慣性があるため主サンプリング
のS/N比の悪化は十分に小さいことが見込まれる。補
助サンプリングの間に適用されたX線量は、主サンプリ
ングの間にも後まで作用を及ぼし、画像形成に寄与する
ことができる。曲線fにより得られた第1のビデオ信号
は、曲線cおよびdの解決手段と同じように第2のサン
プリングと置換することができる。したがって曲線部分
hは相互に相応し、第2のサンプリングに配属される。
付加的にこの場合、振幅値を基準にしてトリガされた信
号は露光制御のための予備サンプリングに使用すること
ができる。ここでは任意の画像面またはヒストグラムを
露光制御に使用することができる。とくに有利な構成
は、曲線c,dとe,f,gによる解決手段を組み合わ
せ、曲線fによるビデオ信号も曲線dに夜第2のサンプ
リングも等価とする。2つの画像を平均することによっ
て、第2のサンプリング(補助サンプリング)のS/N
比が格段に改善される。
はまた、曲線e,f,gにより示されているように、X
線パルスaの開始直後に行われる。電荷転送パルスを記
録開始後、十分に短時間で配置するれば、X線画像増幅
器3の出射スクリーンの慣性があるため主サンプリング
のS/N比の悪化は十分に小さいことが見込まれる。補
助サンプリングの間に適用されたX線量は、主サンプリ
ングの間にも後まで作用を及ぼし、画像形成に寄与する
ことができる。曲線fにより得られた第1のビデオ信号
は、曲線cおよびdの解決手段と同じように第2のサン
プリングと置換することができる。したがって曲線部分
hは相互に相応し、第2のサンプリングに配属される。
付加的にこの場合、振幅値を基準にしてトリガされた信
号は露光制御のための予備サンプリングに使用すること
ができる。ここでは任意の画像面またはヒストグラムを
露光制御に使用することができる。とくに有利な構成
は、曲線c,dとe,f,gによる解決手段を組み合わ
せ、曲線fによるビデオ信号も曲線dに夜第2のサンプ
リングも等価とする。2つの画像を平均することによっ
て、第2のサンプリング(補助サンプリング)のS/N
比が格段に改善される。
【図1】本発明を説明するための線図である。
【図2】本発明を説明するための線図である。
【図3】本発明のX線診断装置のブロック回路図であ
る。
る。
1 X線管 2 X線ビーム束 3 X線画像増幅器 4 CCDイメージセンサ 5 増幅器 6 A/D変換器 7、8 画像メモリ 9、10 補正素子 11 コンパレータ 12 ゲート回路 13 加算素子 14 画像メモリ 15 D/A変換器 16 モニタ 17 メモリ 18、19 入力側
Claims (5)
- 【請求項1】 画像増幅器テレビジョンカスケード回路
(3、4)と、画像増幅器(3)に配属されたCCDイ
メージセンサ(4)と、ピクセル電荷を伝送するための
回路(図3)とを有するX線診断装置において、 前記伝送がイメージセンサ(4)のサンプリングにより
複数の順次連続するステップで行われるように構成され
ていることを特徴とするX線診断装置。 - 【請求項2】 第1のサンプリングに続く第2のサンプ
リングのための信号電流をX線画像増幅器(3)のシミ
ュレーションから発生する請求項1記載のX線診断装
置。 - 【請求項3】 イメージセンサ(4)の慣性を信号電流
の発生のために使用する請求項2記載のX線画像診断装
置。 - 【請求項4】 すべてのサンプリングを、X線パルス
(a)の開始直後に行う請求項1記載のX線画像診断装
置。 - 【請求項5】 サンプリング時に得られた信号を露光制
御に用いる請求項1から3までのいずれか1項記載のX
線画像診断装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4424905A DE4424905C1 (de) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | Röntgendiagnostikeinrichtung mit einem CCD-Bildwandler |
DE4424905.5 | 1994-07-14 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0852128A true JPH0852128A (ja) | 1996-02-27 |
Family
ID=6523171
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7179096A Withdrawn JPH0852128A (ja) | 1994-07-14 | 1995-07-14 | Ccdイメージセンサを有するx線診断装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0852128A (ja) |
DE (1) | DE4424905C1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19615178C2 (de) * | 1996-04-17 | 1998-07-02 | Fraunhofer Ges Forschung | Vorrichtung und Verfahren zur Bilderzeugung bei der digitalen dentalen Radiographie |
DE10253076B4 (de) * | 2002-11-13 | 2007-11-08 | Siemens Ag | Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer CCD-Kamera |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3004977C2 (de) * | 1980-02-11 | 1982-12-02 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer Bildverstärker-Fernsehkette |
DE4205522A1 (de) * | 1992-02-24 | 1993-08-26 | Philips Patentverwaltung | Verfahren zum erzeugen von roentgenaufnahmen und roentgengeraet zur durchfuehrung des verfahrens |
DE4217627C2 (de) * | 1992-05-27 | 1995-09-14 | Siemens Ag | Röntgendiagnostikeinrichtung für Durchleuchtung |
-
1994
- 1994-07-14 DE DE4424905A patent/DE4424905C1/de not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-07-14 JP JP7179096A patent/JPH0852128A/ja not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4424905C1 (de) | 1996-01-18 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021001 |