NL1003044C2 - X=ray installation with image speed-synchronised to scanner - Google Patents
X=ray installation with image speed-synchronised to scanner Download PDFInfo
- Publication number
- NL1003044C2 NL1003044C2 NL1003044A NL1003044A NL1003044C2 NL 1003044 C2 NL1003044 C2 NL 1003044C2 NL 1003044 A NL1003044 A NL 1003044A NL 1003044 A NL1003044 A NL 1003044A NL 1003044 C2 NL1003044 C2 NL 1003044C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- ray
- image
- light
- speed
- scanning movement
- Prior art date
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 title 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 20
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 11
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 10
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 3
- 210000000038 chest Anatomy 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000011976 chest X-ray Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000002601 radiography Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/30—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from X-rays
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
Description
Titel: Röntgenbeeldinrichting.Title: X-ray imaging device.
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vormen van een röntgenbeeld met behulp van een röntgenbeeldinrichting, respectievelijk op een röntgenbeeldinrichting van het type waarbij het te vormen 5 röntgenbeeld wordt opgebouwd met behulp van een langwerpige röntgendetector, die invallende röntgenstraling kan omzetten in een lichtbeeld, en die in bedrijf ten opzichte van een af te beelden objekt een aftastbeweging uitvoert in een richting dwars op de lengterichting van de langwerpige 10 röntgendetector, waarbij het lichtbeeld met behulp van optische middelen verkleind wordt afgebeeld op een lichtgevoelige halfgeleiderinrichting, die het verkleinde lichtbeeld middels een door kloksignalen bestuurd tijdvertragings/integratieproces omzet in elektrische 15 signalen, die het röntgenbeeld representeren.The invention relates to a method for forming an X-ray image by means of an X-ray image device, or to an X-ray image device of the type in which the X-ray image to be formed is built up using an elongated X-ray detector, which can convert incident X-rays into a light image, and which, in operation with respect to an object to be imaged, performs a scanning movement in a direction transverse to the longitudinal direction of the elongated X-ray detector, wherein the light image is imaged in a reduced size by means of optical means on a photosensitive semiconductor device, which image is reduced in size by means of an time delay / integration process controlled by clock signals converts to electrical signals representing the x-ray image.
Een dergelijke röntgenbeeldinrichting kan bijvoorbeeld een inrichting voor spleetradiografie zijn, zoals bijvoorbeeld beschreven in de Nederlandse octrooiaanvrage 9102063. Bij een dergelijke inrichting wordt een voorwerp of 20 een patiënt afgetast met behulp van een platte waaiervormige röntgenbundel, die tijdens tenminste één aftastslag dwars op het vlak van de waaiervormige bundel wordt bewogen. Achter het objekt, zijnde een voorwerp of een patiënt, beweegt een langwerpige röntgendetector op zodanige wijze synchroon met 25 de röntgenbundel, dat de door de patiënt of het voorwerp doorgelaten straling steeds in hoofdzaak op de röntgendetector valt. De röntgendetector zet de ontvangen röntgenstraling om in een lichtbeeld, dat gebruikt kan worden om het röntgenbeeld representerende elektrische signalen op 30 te wekken. De platte waaiervormige bundel kan bijvoorbeeld verkregen worden met behulp van een röntgenbron, die samenwerkt met een spleetdiafragma. De röntgenbron en het spleetdiafragma zijn gezamenlijk of ten opzichte van elkaar zodanig beweegbaar, dat de het spleetdiafragma verlatende 1003044 -2- waaiervormige bundel de gewenste aftastbeweging uitvoert. Het diafragma kan desgewenst zijn voorzien van spleetbesturingsmiddelen, zoals bijvoorbeeld beschreven in de Nederlandse octrooiaanvrage 8400845. De uitvinding is echter 5 ook toepasbaar bij andere soorten inrichtingen, die een langwerpige röntgendetector omvatten welke een aftastbeweging uitvoert teneinde een vooraf bepaald gebied af te tasten. Een voorbeeld is beschreven in de Nederlandse octrooiaanvrage 8303156.Such an X-ray imaging device may, for example, be a device for slit radiography, as described, for example, in the Dutch patent application 9102063. In such an device, an object or a patient is scanned with the aid of a flat fan-shaped X-ray beam, which, during at least one scanning stroke transverse to the plane of the fan-shaped beam is moved. Behind the object, being an object or a patient, an elongated X-ray detector moves synchronously with the X-ray beam in such a way that the radiation transmitted by the patient or object always substantially falls on the X-ray detector. The X-ray detector converts the received X-rays into a light image, which can be used to generate electric signals representing the X-ray image. The flat fan-shaped beam can be obtained, for example, with the aid of an X-ray source, which cooperates with a slit diaphragm. The X-ray source and the slit diaphragm are movable together or relative to each other such that the 1003044 -2 fan-shaped beam leaving the slit diaphragm performs the desired scanning movement. The diaphragm may, if desired, be provided with slit control means, as described, for example, in Dutch patent application 8400845. However, the invention is also applicable to other types of devices, which comprise an elongated X-ray detector which performs a scanning movement in order to scan a predetermined area. An example is described in Dutch patent application 8303156.
10 Een voor toepassing in een röntgenbeeldinrichting van de boven beschreven soort geschikte langwerpige röntgendetector is bijvoorbeeld een röntgenbeeldversterkerbuis als beschreven in het Nederlandse octrooi 183914. Voor toepassing in een voor thoraxonderzoek 15 geschikte röntgenbeeldinrichting dient de röntgenbeeldversterkerbuis een beeldvlak van ± 400 a 500 mm lang te hebben. Deze afmeting komt overeen met de breedte van de thorax bij de meeste mensen en van de waaiervormige bundel. In de aftastrichting kan het beeldvlak bijvoorbeeld + 20 25 mm hoog zijn. Om een volledig thoraxbeeld te kunnen vormen dient de röntgenbeeldversterkerbuis een gebied van + 400 x 400 mm2 te bestrijken, hetgeen wordt bewerkstelligd door de röntgenbeeldversterkerbuis een aftastbeweging te doen uitvoeren in een richting dwars op de lengterichting van de 25 röntgenbeeldversterkerbuis. Gedurende de aftastbeweging verschaft de röntgenbeeldversterkerbuis een variërend uitgangsbeeld, dat gebruikt kan worden om een fotografische film te belichten, doch dat bij voorkeur op een lichtgevoelige elektronische inrichting geprojecteerd wordt, 30 die het opvallende licht omzet in corresponderende elektrische signalen. De elektrische signalen kunnen vervolgens, al dan niet na verdere bewerking, opgeslagen worden of gebruikt worden om een videobeeld of dergelijke te vormen.An elongated X-ray detector suitable for use in an X-ray image device of the above-described type is, for example, an X-ray image intensifier tube as described in Dutch patent 183914. For use in an X-ray image device suitable for thorax examination, the X-ray image intensifier tube must have an image plane of ± 400 to 500 mm long. . This size corresponds to the width of the thorax in most people and the fan-shaped beam. For example, in the scanning direction, the image plane can be + 20 25 mm high. In order to form a complete chest X-ray image, the X-ray image intensifier tube must cover an area of + 400 x 400 mm 2, which is accomplished by causing the X-ray image intensifier tube to scan in a direction transverse to the longitudinal direction of the X-ray image intensifier tube. During the scanning movement, the X-ray image intensifier tube provides a varying output image, which can be used to expose a photographic film, but which is preferably projected onto a photosensitive electronic device, which converts the incident light into corresponding electrical signals. The electrical signals can then, whether or not after further processing, be stored or used to form a video image or the like.
35 Voor het omzetten van het uitgangssignaal van de röntgenbeeldversterkerbuis in elektrische signalen kan een lichtgevoelige halfgeleiderinrichting, zoals een langwerpige 1003044 -3- CCD-inrichting (CCD=charge coupled device) worden toegepast. Dergelijke CCD-inrichtingen zijn in de handel verkrijgbaar, doch hebben veel kleinere afmetingen dan het uitgangsvenster van de langwerpige röntgenbeeldversterkerbuis. Een geschikte 5 CCD-inrichting is bijvoorbeeld de Dalsa I-FI-2048, die 2048 x 96 beeldelementen heeft en een gevoelig oppervlak van 28,7 x 1,34 mm. Het uitgangsbeeld van de langwerpige beeldversterkerbuis wordt daartoe verkleind afgebeeld op de CCD-inrichting. Hiertoe kan gebruik worden gemaakt van een 10 camera, die een lenzenstelsel omvat, dat het uitgangsbeeld van de röntgenbeeldversterkerbuis verkleint tot bij de CCD-inrichting passende afmetingen en het uitgangsbeeld van de röntgenbeeldversterkbuis afbeeldt op de CCD-inrichting. In de CCD-inrichting vindt op bekende wijze beeldintegratie plaats 15 middels een tijdvertragings/integratieproces, ook wel TDI (= time delay and integration)-proces genoemd, om zodanige elektrische signalen te verkrijgen, dat deze nauwkeurig het röntgenbeeld representeren. Tijdens de aftastbeweging van de langwerpige röntgendetector beweegt steeds een strookvormig 20 beeld in dwarsrichting ten opzichte van de lengte-as van de röntgendetector over het uitgangsscherm (de anode) van de röntgendetector. De snelheid van deze beweging van het uitgangsbeeld van de röntgendetector over het uitgangsscherm van de röntgendetector wordt bepaald door de aftastsnelheid, 25 dat wil zeggen de snelheid waarmee de röntgendetector de aftastbeweging uitvoert.A light-sensitive semiconductor device such as an elongated 1003044 -3-CCD device (CCD = charge coupled device) can be used for converting the output signal of the X-ray image intensifier tube into electrical signals. Such CCD devices are commercially available, but have much smaller dimensions than the exit window of the elongated X-ray image intensifier tube. A suitable CCD device is, for example, the Dalsa I-FI-2048, which has 2048 x 96 pixels and a sensitive area of 28.7 x 1.34 mm. To this end, the output image of the elongated image intensifier tube is displayed in a reduced size on the CCD device. For this purpose, use can be made of a camera comprising a lens system, which reduces the output image of the X-ray image intensifier tube to the appropriate dimensions for the CCD device and images the output image of the X-ray image intensifier tube on the CCD device. In the CCD device, image integration takes place in a known manner by means of a time delay / integration process, also called TDI (= time delay and integration) process, in order to obtain electrical signals such that they accurately represent the X-ray image. During the scanning movement of the elongated X-ray detector, a strip-shaped image always moves transversely with respect to the longitudinal axis of the X-ray detector over the output screen (the anode) of the X-ray detector. The speed of this movement of the output image of the X-ray detector over the output screen of the X-ray detector is determined by the scanning speed, ie the speed with which the X-ray detector performs the scanning movement.
Het is van groot belang, dat het TDI-proces nauwkeurig gesynchroniseerd is met de beweging van het röntgenbeeld over het uitgangsscherm van de röntgendetector. Een 30 snelheidsverschil (gecorrigeerd voor de afbeeldingsverhouding van het uitgangsbeeld van de röntgendetector versus het op de CCD-inrichting geprojecteerde beeld) tussen het uitgangsbeeld van de röntgendetector en het TDI-proces leidt tot onscherpte in het uit de uitgangssignalen van de CCD-inrichting te 35 vormen beeld. De TDI-doorstroomsnelheid dient derhalve zo exakt mogelijk gelijk te zijn aan de snelheid waarmee het op 1 003044 -4- de CCD-inrichting geprojecteerde beeld over de CCD-inrichting beweegt.It is of great importance that the TDI process is accurately synchronized with the movement of the X-ray image over the output screen of the X-ray detector. A speed difference (corrected for the image ratio of the output image of the X-ray detector versus the image projected on the CCD device) between the output image of the X-ray detector and the TDI process results in blur in the output signals of the CCD device. form image. The TDI flow rate should therefore be as close as possible to the speed at which the image projected on the CCD device moves over the CCD device.
Volgens de bekende techniek wordt hiertoe gebruik gemaakt van een positiesynchronisatie. Hierbij wordt tijdens 5 de aftastbeweging voortdurend nauwkeurig de positie van de röntgendetector, en dus van het uitgangsbeeld daarvan, bepaald. Dit geschiedt bijvoorbeeld met behulp van een liniaal, die afwisselend transparante en opake gebieden heeft met een steek van bijvoorbeeld 0,1 mm of kleiner. De liniaal 10 is langs het aftasttraject van de röntgendetector gemonteerd. Via en optocoupler worden dan tijdens de aftastbeweging positiepulsen opgewekt die met een teller worden geteld en/of als klokpulsen voor het TDI-proces worden gebruikt. Een probleem is echter, dat de afbeeldingsmaatstaf van de 15 gebruikelijke objectieven via welke het uitgangsbeeld van de röntgendetector op de CCD-inrichting geprojecteerd wordt een zodanige spreiding vertoont, dat de vereiste synchroniciteit niet of niet in voldoende mate kan worden bereikt als de positiepulsen als klokpulsen voor het TDI-proces worden 20 gebruikt.According to the known art, use is made for this purpose of a position synchronization. During the scanning movement, the position of the X-ray detector, and thus of the starting image thereof, is continuously accurately determined. This is done, for example, using a ruler, which alternately has transparent and opaque areas with a pitch of, for example, 0.1 mm or less. The ruler 10 is mounted along the scanning path of the X-ray detector. Position pulses are then generated via an optocoupler during the scanning movement which are counted with a counter and / or used as clock pulses for the TDI process. A problem is, however, that the imaging measure of the 15 conventional lenses through which the output image of the X-ray detector is projected on the CCD device has such a spread that the required synchronicity cannot be achieved, or not sufficiently, as the position pulses as clock pulses. 20 are used for the TDI process.
De uitvinding beoogt het geschetste synchronisatieprobleem op te lossen en in het algemeen een werkwijze en inrichting te verschaffen voor het op doeltreffende, nauwkeurige en betrouwbare wijze vormen van 25 een uitgangssignaal van een CCD-inrichting van een röntgenbeeldinichting van de boven beschreven soort, welk uitgangssignaal een door aftasting met een langwerpige röntgendetector verkregen röntgenbeeld representeert.The object of the invention is to solve the outlined synchronization problem and in general to provide a method and device for efficiently, accurately and reliably forming an output signal of a CCD device of an X-ray image device of the type described above, which output signal represents an X-ray image obtained by scanning with an elongated X-ray detector.
Hiertoe wordt volgens de uitvinding een werkwijze van 30 de boven beschreven soort gekenmerkt, doordat tussen de aftastbeweging van de röntgendetector en de kloksignalen voor de halfgeleiderinrichting snelheidssynchronisatie wordt toegepast, waarbij de frequentie van de kloksignalen wordt afgeleid van een van de snelheid van de aftastbeweging 35 afhankelijk elektrisch signaal.To this end, according to the invention, a method of the above-described type is characterized in that speed synchronization is used between the scanning movement of the X-ray detector and the clock signals for the semiconductor device, the frequency of the clock signals being derived from a speed dependent on the scanning movement. electrical signal.
Een röntgenbeeldinrichting van de boven beschreven soort wordt volgens de uitvinding gekenmerkt door eerste 1003044 -5- middelen voor het genereren van een eerste elektrisch signaal, dat van de snelheid van de aftastbeweging afhankelijk is en tweede middelen voor het omzetten van het van de snelheid afhankelijke elektrische signaal in een 5 tweede signaal, waaruit kloksignalen voor de lichtgevoelige halfgeleiderinrichting kunnen worden afgeleid, waarbij de tweede middelen zodanig zijn ingesteld dat de verhouding tussen het eerste en het tweede signaal de afbeeldingsmaatstaf van de optische middelen representeert.An X-ray imaging device of the above-described type is characterized according to the invention by first 1003044 -5 means for generating a first electric signal, which depends on the speed of the scanning movement and second means for converting the speed-dependent electric signal signal in a second signal, from which clock signals for the photosensitive semiconductor device can be derived, the second means being adjusted such that the ratio between the first and the second signal represents the imaging measure of the optical means.
10 In het volgende zal de uitvinding nader worden beschreven met verwijzing naar de bijgevoegde tekening van enkele uitvoeringsvoorbeelden.In the following the invention will be further described with reference to the accompanying drawing of some exemplary embodiments.
Figuur 1 toont schematisch in zij-aanzicht/doorsnede een voorbeeld van een röntgenbeeldinrichting volgens de stand 15 der techniek; figuur 2 toont schematisch de inrichting van figuur 1 in bovenaanzicht; figuur 3 toont schematisch in zij-aanzicht een eerste uitvoeringsvoorbeeld van een inrichting volgens de 20 uitvinding; en figuur 4 toont schematisch een voorbeeld van een schakeling voor het verwerken van de uitgangssignalen van de lichtsluis.Figure 1 shows schematically in side view / section an example of an X-ray imaging device according to the prior art; figure 2 schematically shows the device of figure 1 in top view; figure 3 shows schematically in side view a first exemplary embodiment of a device according to the invention; and Figure 4 schematically shows an example of a circuit for processing the output signals of the light barrier.
De figuren 1 en 2 tonen schematisch in zij-aanzicht en 25 bovenaanzicht een voorbeeld van een bekende röntgenbeeldinrichting 1. De getoonde inrichting omvat een röntgenbron 2, voorzien van een spleetdiafragma 3 via welk een platte waaiervormige röntgenbundel 4 op een voor een huis of kast 5 geplaatste te onderzoeken patiënt 6 of op een te 30 onderzoeken voorwerp kan worden gericht. In het getoonde voorbeeld kan de röntgenbron 2 samen met het spleetdiafragma 3 om een as 6 zwenken, zoals met een pijl 7 aangegeven. De waaiervormige röntgenbundel 4 zwenkt daarbij in een richting dwars op het vlak van de waaiervormige röntgenbundel zoals in 35 figuur 1 met een pijl 8 is aangegeven, teneinde de patiënt of het voorwerp, of althans een relevant deel daarvan met de röntgenbundel af te tasten gedurende één of meer werkslagen.Figures 1 and 2 schematically show, in side view and top view, an example of a known X-ray imaging device 1. The device shown comprises an X-ray source 2, provided with a slit diaphragm 3 via which a flat fan-shaped X-ray beam 4 on a front of a house or cabinet 5. placed patient to be examined 6 or pointed at an object to be examined. In the example shown, the X-ray source 2 can pivot about an axis 6 together with the slit diaphragm 3, as indicated by an arrow 7. The fan-shaped X-ray beam 4 pivots in a direction transverse to the plane of the fan-shaped X-ray beam, as indicated by an arrow 8 in Figure 1, in order to scan the patient or the object, or at least a relevant part thereof, with the X-ray beam during one or more strokes.
1003044 -6-1003044 -6-
De kast 5 heeft een voor röntgenstraling transparante voorwand 9, waarachter zich een langwerpige röntgendetector 10 bevindt. De röntgendetector is op niet nader getoonde, maar uit bijvoorbeeld NL 8303156 bekende, wijze zodanig met 5 de in bedrijf zwenkende röntgenbron 2 gekoppeld, dat de door de patiënt of het voorwerp 6 doorgelaten röntgenstraling steeds op het ingangsvenster van de röntgendetector 10 valt. De röntgendetector 10 beweegt derhalve synchroon met de platte waaiervormige bundel 4, zoals met pijlen 11 10 aangegeven.The box 5 has a front wall 9 transparent to X-rays, behind which an elongated X-ray detector 10 is located. The X-ray detector is coupled in a manner not shown, but known from, for example, NL 8303156, to the X-ray source 2 pivoting in operation in such a manner that the X-ray radiation transmitted through the patient or the object 6 always falls on the entrance window of the X-ray detector 10. The X-ray detector 10 therefore moves synchronously with the flat fan-shaped beam 4, as indicated by arrows 11.
De röntgendetector 10 is ingericht om de aan de ingangszijde invallende röntgenstraling om te zetten in een lichtbeeld, dat aan de uitgangszijde ontstaat. In het getoonde voorbeeld is een buisvormige röntgendetector 15 toegepast met een voor röntgenstraling gevoelige langwerpige kathode 12, die onder invloed van invallende röntgenstraling elektronen emitteert. Tegenover de kathode 12 bevindt zich een langwerpige anode 13. De geëmitteerde elektronen bewegen onder invloed van een in bedrijf tussen de kathode en de 20 anode heersende hoogspanning van de kathode naar de anode. De anode zet de invallende elektronen om in lichtquanten. Het aldus aan de anodezijde gevormde lichtbeeld wordt via een lens of een lenzenstelsel 14 geprojecteerd op een lichtgevoelige halfgeleiderinrichting, zoals een CCD 15, die 25 het lichtbeeld omzet in corresponderende elektrische signalen, die in een niet getoonde inrichting verder verwerkt en/of opgeslagen kunnen worden. Het lenzenstelsel 14 en de halfgeleiderinrichting maken deel uit van een stationaire camera, die op afstand van de röntgendetector 10 is 30 geplaatst, zodat de camera in elke positie van de röntgendetector 10 het uitgangsbeeld van de röntgendetector 10 kan opvangen en op de halfgeleiderinrichting kan projecteren.The X-ray detector 10 is arranged to convert the X-rays incident on the input side into a light image which is generated on the output side. In the example shown, a tubular X-ray detector 15 is used with an X-ray sensitive elongated cathode 12, which emits electrons under the influence of incident X-rays. Opposite cathode 12 is an elongated anode 13. The electrons emitted move from the cathode to the anode under the influence of a high voltage prevailing between the cathode and the anode. The anode converts the incident electrons into light quants. The light image thus formed on the anode side is projected via a lens or a lens system 14 onto a light-sensitive semiconductor device, such as a CCD 15, which converts the light image into corresponding electrical signals, which can be further processed and / or stored in a device not shown . The lens system 14 and the semiconductor device are part of a stationary camera spaced from the X-ray detector 10, so that the camera can capture the output image of the X-ray detector 10 and project it onto the semiconductor device in any position of the X-ray detector 10.
Tussen de anode van de röntgendetector en de camera kan 35 desgewenst een stelsel met één of meer spiegels zijn geplaatst. Ook kan gebruik worden gemaakt van meer dan één camera. Voorts kan (kunnen) de camera('s) en eventueel ook 1003044 -7- het spiegelstelsel met de röntgendetector meebewegen, zoals bijvoorbeeld beschreven in aanvraagster's nog niet gepubliceerde Nederlandse octrooiaanvrage 1002466, die hier wordt geacht te zijn ingelast bij wijze van referentie.Between the anode of the X-ray detector and the camera, if desired, a system with one or more mirrors can be placed. More than one camera can also be used. Furthermore, the camera (s) and possibly also 1003044 -7- the mirror system can move along with the X-ray detector, as described, for example, in applicant's unpublished Dutch patent application 1002466, which is considered to be incorporated herein by reference.
5 Tijdens bedrijf schuift het anodebeeld als het ware in dwarsrichting over de anode van de röntgendetector in een richting, die tegengesteld is aan de bewegingsrichting van de röntgendetector. Indien derhalve in de in figuur 1 getoonde situatie de röntgendetector 10 omhoog beweegt, wordt het 10 beeld aan de bovenzijde steeds ververst en schuift het als het ware van de bovenrand van de anode naar de onderrand daarvan. Dit over de anode bewegende beeld wordt (verkleind) afgebeeld op een CCD-inrichting en wordt telkens gedurende een voorafbepaald tijdinterval geïntegreerd (het TDI-proces) 15 teneinde de het gewenste röntgenbeeld representerende elektrische signalen te vormen. Een uitgebreide beschrijving van het TDI-proces is bekend uit het Amerikaanse octrooi 4,383,327. Het TDI-proces dient nauwkeurig synschroon met de beweging van het beeld over de anode van de röntgendetector 20 en dus met de aftastbeweging van de röntgendetector plaats te vinden.During operation, the anode image slides, as it were, transversely across the anode of the X-ray detector in a direction opposite to the direction of movement of the X-ray detector. Therefore, if the X-ray detector 10 moves upwards in the situation shown in Figure 1, the image is always refreshed at the top and shifts, as it were, from the top edge of the anode to the bottom edge thereof. This image moving over the anode is displayed (reduced) on a CCD device and is integrated for a predetermined time interval (the TDI process) 15 each time in order to form the electrical signals representing the desired X-ray image. A detailed description of the TDI process is known from US patent 4,383,327. The TDI process must take place precisely in synchronization with the movement of the image over the anode of the X-ray detector 20 and thus with the scanning movement of the X-ray detector.
Volgens de uitvinding wordt hiertoe gebruik gemaakt van snelheidssynchronisatie. De gewenste snelheidssynchronisatie kan worden bewerkstelligd door eerste stuursignalen te 25 generen, die corresponderen met de snelheid van de röntgendetector tijdens de aftastbeweging, en vervolgens uit deze eerste stuursignalen tweede stuursignalen te vormen, waarbij de afbeeldingsmaatstaf van de afbeelding door de optiek van het anodebeeld op de CCD-inrichting volledig in 30 aanmerking wordt genomen, zodanig dat de frequentie van de tweede stuursignalen correspondeert met de snelheid van het verkleinde anodebeeld. Op deze wijze kan worden bewerkstelligd, dat de TDI-doorstroomsnelheid nauwkeurig correspondeert met de snelheid waarmee het op de CCD-35 inrichting geprojekteerde anodebeeld over de CCD-inrichting beweegt.According to the invention use is made of speed synchronization for this purpose. The desired speed synchronization can be accomplished by generating first control signals corresponding to the speed of the X-ray detector during the scanning movement, and then forming second control signals from these first control signals, the image measure of the image by the optics of the anode image on the CCD device is fully taken into account such that the frequency of the second control signals corresponds to the speed of the reduced anode image. In this manner, it can be effected that the TDI flow rate accurately corresponds to the rate at which the anode image projected on the CCD-35 device moves across the CCD device.
1003044 -8-1003044 -8-
Voor het genereren van de eerste stuursignalen kan bijvoorbeeld gebruik worden gemaakt van een met de röntgendetector meebewegende lichtsluis, bestaand uit één of meer lichtuitzendende elementen, zoals bijvoorbeeld LED's en 5 één of meer lichtgevoelige elementen, bijvoorbeeld lichtgevoelige transistoren, die zich aan weerszijden van een stationaire strip of dergelijke bevinden. Waar hier in het kader van het genereren van de eerste stuursignalen wordt gesproken van licht is daarmee niet alleen bedoeld zichtbaar 10 licht maar ook andere, niet zichtbare electromagnetische straling zoals infrarood. De strip kan dan periodiek opeenvolgende secties omvatten, die afwisselend transparant respectievelijk opaak zijn. Als de röntgendetector een aftastbeweging maakt verschaft de of elke lichtgevoelige 15 transistor of dergelijke een reeks pulsen met een van de snelheid van de aftastbeweging corresponderende frequentie. Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding kan een van op onderling gelijke afstand gelegen gaatjes voorziene opake strip of liniaal toegepast worden. De gaatjes 20 kunnen in een praktisch voorbeeld een steek van 2,5 mm hebben.For the generation of the first control signals, use can be made, for example, of a light barrier moving with the X-ray detector, consisting of one or more light-emitting elements, such as, for example, LEDs and one or more light-sensitive elements, for example, photosensitive transistors, which are located on either side of a stationary strip or the like. Where reference is made here in the context of the generation of the first control signals, this means not only visible light but also other, non-visible electromagnetic radiation such as infrared. The strip may then periodically comprise successive sections which are alternately transparent or opaque. When the X-ray detector makes a scanning movement, the or each photosensitive transistor or the like provides a series of pulses at a frequency corresponding to the speed of the scanning movement. According to a preferred embodiment of the invention, an equidistant opaque hole or ruler may be used. In a practical example, the holes 20 can have a pitch of 2.5 mm.
Figuur 3 toont schematisch een van gaatjes 21 voorzien opake strip 20. Aan de ene zijde van de strip bevindt zich een lichtsluis met een lichtuitstralend element 22 en aan de 25 andere zijde een lichtgevoelig element 23. De elementen 22 en 23 zijn bij voorkeur gezamenlijk op een van opzij om de strip reikende, niet nader getoonde drager gemonteerd, die in bedrijf ten opzichte van de strip op en neer beweegt, zoals met een pijl 24 is aangegeven. Ofschoon het mogelijk is de 30 strip te doen bewegen en een stationaire lichtsluis toe te passen beweegt de drager met de lichtsluis bij voorkeur samen met de röntgendetector langs de in dat geval stationaire strip.Figure 3 schematically shows an opaque strip 20 provided with holes 21. On one side of the strip there is a light barrier with a light-emitting element 22 and on the other side a light-sensitive element 23. The elements 22 and 23 are preferably jointly arranged on mounted a carrier, not shown in further detail, around the strip and moving up and down relative to the strip during operation, as indicated by an arrow 24. Although it is possible to move the strip and use a stationary light barrier, the carrier with the light barrier preferably moves along with the X-ray detector along the stationary strip in that case.
Desgewenst kunnen meerdere combinaties van de 35 lichtgevoelige en licht uitstralende elementen worden toegepast voor samenwerking met één en dezelfde gaatjesstrip of met meerdere gaatjesstrips. In het volgende wordt 1003044 -9- uitgegaan van één lichtsluis, die samenwerkt met één gaatjesstrip.If desired, multiple combinations of the 35 photosensitive and light-emitting elements can be used for cooperation with one and the same hole strip or with multiple hole strips. In the following, 1003044 -9- is based on one light barrier, which works together with one hole strip.
Als in bedrijf de combinatie van lichtuitstralend element en lichtgevoelig element langs de gaatjesstrip 5 beweegt verschaft het lichtgevoelige element een pulserend uitgangssignaal met een frequentie, die overeenkomt met de snelheid waarmee de lichtsluis langs de gaatjesstrip beweegt. Dit uitgangssignaal wordt volgens de uitvinding omgezet in een eerste gelijkspanningssignaal, waarvan de grootte 10 evenredig is met de frequentie van het pulserende uitgangssignaal en dus met de snelheid van de aftastbeweging. Hiertoe kan gebruik worden gemaakt van één der daartoe bekende en in de handel verkrijgbare frequentie-spanningomzetters. Vervolgens wordt uit het eerste 15 gelijkspanningssignaal met behulp van bijvoorbeeld een schakeling met een weerstandsdeling met vaste of met instelbare weerstand en op analoge wijze of met behulp van een digitale inrichting (bijvoorbeeld een programmeerbare computer) op digitale wijze een tweede gelijkspanningssignaal 20 gevormd. De verhouding tussen de eerste en tweede gelijkspanning wordt bepaald door de instelling van de weerstandsdeling of van de digitale inrichting. Die instelling representeert de afbeeldingsmaatstaf van de optiek die het uitgangsbeeld van de röntgendetector afbeeldt op de 25 CCD-inrichting.When in operation the combination of the light-emitting element and the light-sensitive element moves along the hole strip 5, the light-sensitive element provides a pulsating output signal with a frequency corresponding to the speed at which the light barrier moves along the hole strip. According to the invention, this output signal is converted into a first DC voltage signal, the magnitude of which is proportional to the frequency of the pulsating output signal and thus to the speed of the scanning movement. For this purpose use can be made of one of the known frequency-voltage converters known for this purpose. Subsequently, a second DC signal 20 is digitally formed from the first DC voltage signal by means of, for example, a circuit having a resistance division with a fixed or adjustable resistance and in an analogous manner or by means of a digital device (for instance a programmable computer). The relationship between the first and second DC voltage is determined by the setting of the resistance division or of the digital device. That setting represents the imaging measure of the optics that maps the X-ray detector output image to the CCD device.
De tweede gelijkspanning wordt vervolgens toegevoerd aan een eveneens op zich bekende spanning-frequentie-omzetter. Daardoor wordt dan een tweede pulserend signaal verkregen waarvan de frequentie niet alleen de 30 bewegingssnelheid van het uitgangsbeeld van de röntgendetector represneteert, maar ook de afbeeldingsmaatstaf van de optiek die het uitgangsbeeld afbeeldt op de CCD-inrichting en derhalve ook de snelheid waarmee het beeld over de CCD-inrichting beweegt en dus TDI-35 doorstroomsnelheid. Het tweede pulserende signaal is dus bij uitstek geschikt om te dienen als kloksignaal voor het TDI-proces.The second DC voltage is then applied to a voltage-frequency converter, also known per se. As a result, a second pulsating signal is obtained, the frequency of which reproduces not only the speed of movement of the output image of the X-ray detector, but also the image measure of the optics that images the output image on the CCD device and, therefore, also the speed with which the image over the CCD device moves and thus TDI-35 flow rate. The second pulsating signal is thus ideally suited to serve as a clock signal for the TDI process.
1003044 -10-1003044 -10-
Figuur 4 toont schematisch een voorbeeld van een schakeling voor het verwerken van de uitgangssignalen van de lichtsluis. Aan weerszijden van de gaatjesstrip 20 bevinden zich tegenover elkaar een LED 30 en een lichtgevoelige 5 transistor 31. Het uitgangssignaal van de transistor 31 wordt via een filtertrap 32 toegevoerd aan een eerste versterker 33 en via een differentieertrap 34 aan een tweede versterker 35. De eerste versterker levert een eerste pulstrein 36, die in fase is met het door de lichtgevoelige transistor 31 10 verschafte signaal, terwijl de tweede versterker een tweede pulstrein 37 levert, die met de eerste pulstrein een faseverschil van 90’ heeft. De condensatoren C1,C2 vormen de pulstreinen 36,37 om in met de flanken van de pulsen corresponderende piekvormige pulsen, die door een 15 dubbelzijdige gelijkrichttrap 38 worden gelijkgericht en vervolgens toegevoerd aan een derde versterker 39. Het uitgangssignaal 40 van de derde versterker bestaat nu uit een reeks korte pulsen, waarbij voor elke periode van het door de lichtgevoelige transistor 31 verschafte ingangssignaal vier 20 korte pulsen aanwezig zijn in het uitgangssignaal 40. In het getoonde voorbeeld wordt de door de derde versterker 39 verschafte pulstrein toegevoerd aan een frequentie/spanningconvertor 41, die aan de uitgang 42 een gelijkspanning verschaft, waarvan de waarde evenredig is met 25 de frequentie fl van de ingangspulstrein. Deze gelijkspanning wordt toegevoerd aan een omzetinrichting 43, die de toegevoerde gelijkspanning omzet in een tweede gelijkspanning. De instelling van de omzetinrichting 43 representeert de afbeeldingsmaatstaf van de optiek die het 30 uitgangsbeeld van de röntgendetector afbeeldt op de CCD-inrichting. De tweede gelijkspanning wordt vervolgens toegevoerd aan een gelijkspanning/frequentieconvertor 44, die de toegevoerde tweede gelijkspanning omzet in een pulstrein met een daarmee evenredige frequentie f2. De 35 gelijkspanning/frequentieconvertor en de frequentie/gelijkspanningconvertor kunnen bijvoorbeeld gevormd zijn met behulp van een geïntegreerde schakeling van 1003044 -11- het type VFC 32 van Analog Devices of van Burr-Brown. De omzetinrichting 43 kan bijvoorbeeld een in de figuren 4a t/m 4c weergegeven weerstandsnetwerk, al dan niet met instelbare weerstand, of een digitale (computer)schakeling omvatten. Het 5 signaal met frequentie f2 kan gebruikt worden als kloksignaal voor de CCD-inrichting, eventueel via een aanpassingscircuit 45. Het is in beginsel niet noodzakelijk om het aantal toppen in het door de transistor 31 verschafte signaal te verveelvoudigen tot vier pulsen, doch de nauwkeurigheid van 10 de synchronisatie wordt hierdoor wel verbeterd. Als slechts één der versterkers, bijvoorbeeld versterker 33 of een enkelzijdige gelijkrichting wordt toegepast ontstaat voor elke periode van het ingangssignaal een tweetal pulsen.Figure 4 schematically shows an example of a circuit for processing the output signals of the light barrier. On either side of the hole strip 20, an LED 30 and a photosensitive transistor 31 are located opposite each other. The output signal of the transistor 31 is applied via a filter stage 32 to a first amplifier 33 and via a differentiation stage 34 to a second amplifier 35. The first amplifier provides a first pulse train 36 which is in phase with the signal provided by the photosensitive transistor 31, while the second amplifier provides a second pulse train 37 which has a phase difference of 90 'with the first pulse train. The capacitors C1, C2 convert the pulse trains 36,37 into peak-shaped pulses corresponding to the edges of the pulses, which are rectified by a double-sided rectifying stage 38 and then fed to a third amplifier 39. The output signal 40 of the third amplifier now exists from a series of short pulses, for each period of the input signal provided by the photosensitive transistor 31, four short pulses are present in the output signal 40. In the example shown, the pulse train provided by the third amplifier 39 is supplied to a frequency / voltage converter 41 which supplies a DC voltage at the output 42, the value of which is proportional to the frequency f l of the input pulse train. This DC voltage is supplied to a converter 43, which converts the DC voltage supplied into a second DC voltage. The setting of the converter 43 represents the imaging measure of the optics that maps the X-ray detector output image to the CCD device. The second DC voltage is then supplied to a DC / frequency converter 44, which converts the supplied second DC voltage into a pulse train of a frequency f2 proportional thereto. For example, the DC voltage / frequency converter and the frequency / DC converter may be formed using an integrated circuit of 1003044 -11- type VFC 32 from Analog Devices or from Burr-Brown. The converter 43 may, for example, comprise a resistance network shown in Figures 4a to 4c, with or without adjustable resistance, or a digital (computer) circuit. The signal of frequency f2 can be used as a clock signal for the CCD device, possibly via an adaptation circuit 45. In principle, it is not necessary to multiply the number of peaks in the signal provided by transistor 31 to four pulses, but the accuracy. The synchronization of 10 is improved by this. If only one of the amplifiers, for example amplifier 33 or a one-sided rectification, is used, two pulses are produced for each period of the input signal.
Voorts kan de omzetting van het signaal met frequentie fl in 15 een geschikt signaal met frequentie f2 ook op andere wijze dan met behulp van het getoonde circuit bewerkstelligd worden.Furthermore, the conversion of the signal of frequency f1 into a suitable signal of frequency f2 can also be effected in a manner other than with the aid of the circuit shown.
Een verveelvoudiging van het aantal toppen in het ingangssignaal kan voorts ook verkregen worden door twee of 20 meer combinaties van een lichtuitstralend en een lichtgevoelig element toe te passen, welke combinaties versprongen langs de gaatjesstrip zijn gemonteerd.A multiplication of the number of peaks in the input signal can furthermore also be obtained by using two or 20 more combinations of a light-emitting and a photosensitive element, which combinations are staggered mounted along the hole strip.
Deze en soortgelijke modificaties liggen voor de deskundige voor de hand en worden geacht binnen het kader van 25 de uitvinding te vallen.These and similar modifications are obvious to one skilled in the art and are understood to fall within the scope of the invention.
10030441003044
Claims (16)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1003044A NL1003044C2 (en) | 1996-05-06 | 1996-05-06 | X=ray installation with image speed-synchronised to scanner |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1003044A NL1003044C2 (en) | 1996-05-06 | 1996-05-06 | X=ray installation with image speed-synchronised to scanner |
NL1003044 | 1996-05-06 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL1003044C2 true NL1003044C2 (en) | 1997-11-07 |
Family
ID=19762811
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL1003044A NL1003044C2 (en) | 1996-05-06 | 1996-05-06 | X=ray installation with image speed-synchronised to scanner |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NL (1) | NL1003044C2 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4039807A (en) * | 1975-07-11 | 1977-08-02 | Emi Limited | Electron beam deflection arrangements having preshaping of the beam |
US4298800A (en) * | 1978-02-27 | 1981-11-03 | Computome Corporation | Tomographic apparatus and method for obtaining three-dimensional information by radiation scanning |
US4383327A (en) * | 1980-12-01 | 1983-05-10 | University Of Utah | Radiographic systems employing multi-linear arrays of electronic radiation detectors |
NL9102063A (en) * | 1991-12-10 | 1993-07-01 | Optische Ind De Oude Delft Nv | X-ray apparatus for simulation and planning of radiotherapy |
WO1995015072A1 (en) * | 1993-11-26 | 1995-06-01 | Fischer Imaging Corporation | Digital scan mammography apparatus |
US5511106A (en) * | 1993-07-06 | 1996-04-23 | Siemens Aktiengesellschaft | X-ray diagnostics installation for producing x-ray exposures of body parts of a patient |
-
1996
- 1996-05-06 NL NL1003044A patent/NL1003044C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4039807A (en) * | 1975-07-11 | 1977-08-02 | Emi Limited | Electron beam deflection arrangements having preshaping of the beam |
US4298800A (en) * | 1978-02-27 | 1981-11-03 | Computome Corporation | Tomographic apparatus and method for obtaining three-dimensional information by radiation scanning |
US4383327A (en) * | 1980-12-01 | 1983-05-10 | University Of Utah | Radiographic systems employing multi-linear arrays of electronic radiation detectors |
NL9102063A (en) * | 1991-12-10 | 1993-07-01 | Optische Ind De Oude Delft Nv | X-ray apparatus for simulation and planning of radiotherapy |
US5511106A (en) * | 1993-07-06 | 1996-04-23 | Siemens Aktiengesellschaft | X-ray diagnostics installation for producing x-ray exposures of body parts of a patient |
WO1995015072A1 (en) * | 1993-11-26 | 1995-06-01 | Fischer Imaging Corporation | Digital scan mammography apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3091969B2 (en) | Video camera | |
JP3000308B2 (en) | Video camera | |
US7016519B1 (en) | Method and device for detecting three-dimensional information | |
JP2955715B2 (en) | Monitoring device and method | |
NL8400845A (en) | DEVICE FOR GAP RADIOGRAPHY. | |
JP3145486B2 (en) | Imaging flow cytometer | |
US5272354A (en) | Apparatus for imaging particles in a liquid flow | |
US5428392A (en) | Strobing time-delayed and integration video camera system | |
EP0051460B1 (en) | Method of and apparatus for reading out radiation image information | |
US20090091738A1 (en) | Surface profile measurement | |
JPS6138405B2 (en) | ||
US3835247A (en) | Field illumination for image analysis | |
US7084901B2 (en) | Surveillance camera with flicker immunity | |
NL1003044C2 (en) | X=ray installation with image speed-synchronised to scanner | |
JPH07110381A (en) | Distance camera device | |
US5404024A (en) | Radiation image reading apparatus | |
US20010022653A1 (en) | Three-dimensional image capturing device | |
JPS60174137A (en) | Digital tomography apparatus | |
JP3915366B2 (en) | Optical sensor and three-dimensional shape measuring device | |
JPH0391734A (en) | Radiograph reader | |
NL1002466C2 (en) | X-ray imaging device. | |
EP0392794B1 (en) | Optical signal detector | |
JPH03200100A (en) | X-ray microscope | |
EP0777134A1 (en) | Device for observing objects | |
JP3385641B2 (en) | Floodlight imaging device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD2B | A search report has been drawn up | ||
VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20011201 |