SU1599871A1 - Reverse projection device for producing object image in computerized tomography - Google Patents

Reverse projection device for producing object image in computerized tomography Download PDF

Info

Publication number
SU1599871A1
SU1599871A1 SU884601845A SU4601845A SU1599871A1 SU 1599871 A1 SU1599871 A1 SU 1599871A1 SU 884601845 A SU884601845 A SU 884601845A SU 4601845 A SU4601845 A SU 4601845A SU 1599871 A1 SU1599871 A1 SU 1599871A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
image
address
projection
Prior art date
Application number
SU884601845A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Михайлович Уткин
Алексей Федорович Булатников
Original Assignee
Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности
Особое Конструкторское Бюро "Маяк" При Пермском Государственном Университете
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности, Особое Конструкторское Бюро "Маяк" При Пермском Государственном Университете filed Critical Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности
Priority to SU884601845A priority Critical patent/SU1599871A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1599871A1 publication Critical patent/SU1599871A1/en

Links

Landscapes

  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной томографии с использованием рентгеновского излучени  и может использоватьс  дл  обработки изображени  при количественных интроскопических исследовани х внутренних структур объектов в медицинских и технических приложени х. Целью изобретени   вл етс  повышение производительности обработки изображени . Это достигаетс  за счет одновременной обработки каждой новой проекции одновременно всеми сегментами. Устройство содержит генератор адреса проекций, N сегментов блока пам ти изображени , N сегментов 3 обработки изображени , блок управлени . Каждый сегмент 2 содержит формирователь 5 адреса, блок 6 пам ти проекций, умножитель 7, формирователь 8 весовой функции, сумматоры 9, 10, 11 и регистры 12, 13. 5 ил.The invention relates to computed tomography using X-rays and can be used for image processing in quantitative introscopic studies of the internal structures of objects in medical and technical applications. The aim of the invention is to improve the performance of image processing. This is achieved by simultaneously processing each new projection simultaneously with all segments. The device comprises a projection address generator, N segments of the image storage unit, N segments 3 of the image processing unit, a control unit. Each segment 2 contains an address shaper 5, a projection memory block 6, a multiplier 7, a weight function shaper 8, adders 9, 10, 11, and registers 12, 13. 5 ill.

Description

Изобретение относитс  к вьиисли- тельной томографии с использованием рентгеновского излучени  и может использоватьс  дл  обработки изображени  при количественных ин троскопических исследовани х внутренних структур изучаемых объектов в медицинских и технических приложени х .The invention relates to imaging tomography using x-ray radiation and can be used for image processing in quantitative inroscopic studies of the internal structures of objects under study in medical and technical applications.

Цель изобретени  - повышение производительности обработки изображени .The purpose of the invention is to improve the performance of image processing.

На фиг.1 представлена обща  структурна  схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - структурна  схема одного сегмента обработки изображени  устройства; на фиг.З - структурна  схема генератора адреса проекций; на фиг.4 - структурна  схема блока управлени ; на фиг.З - геометрические соотношени , возникающие при движении по полю сегмента изображени  при обработке.Figure 1 shows the overall structural scheme of the proposed device; 2 is a block diagram of one image processing segment of a device; FIG. 3 is a block diagram of the projection address generator; Fig. 4 is a block diagram of the control unit; FIG. 3 shows geometrical relationships arising from movement across the image segment during processing.

Устройство (фиг.1) содержит генератор 1 адреса проекций, п сегмен- тов 2 блока пам ти изображени , и сегментов 3 обработки изображени , блок 4 управлени .The device (Fig. 1) contains the projection address generator 1, the n segments of the image storage unit 2, and the image processing segments 3, the control unit 4.

Сегмент 3 обработки изображени  (фиг.2) содержит формирователь 5 адреса , блок 6 пам ти проекций, умножитель 7, формирователь 8 весовой функции, сумматор 9, регистры 10, 11 и сумматоры 12 и 13. Генератор 1 адреса проекций (фиг.З) содержит два буферных регистра 14, два буферных регистра 15, два буферных регистра 16, два сумматора 17, счетчики 18, 19 и два буферных регистра 20 и два переключател  21.The image processing segment 3 (FIG. 2) contains the address generator 5, a projection memory block 6, a multiplier 7, a weight function generator 8, an adder 9, registers 10, 11, and adders 12 and 13. The projection address generator 1 (FIG. 3) contains two buffer registers 14, two buffer registers 15, two buffer registers 16, two adders 17, counters 18, 19 and two buffer registers 20 and two switches 21.

Блок 4 управлени  (фиг.4) содержит счетчики 22, 23 и сдвигающий регистр 24.The control unit 4 (Fig. 4) contains counters 22, 23 and a shift register 24.

Геометрические соотношени  (фиг представлены следующими параметрами: А;, в; - начальные значени  адресов i-ro сегмента изображени ; iAy , АВ - приращение адресов дл  следующего элемента изображени  в строке; дАуи, - приращение аGeometric relationships (Figs are represented by the following parameters: A ;, c; - the initial values of the addresses of the i-ro segment of the image; iAy; AB - the increment of addresses for the next image element in the row;

ресов дл  перехода к первому элемету изображени  следующей строки.Resov to go to the first image element of the next line.

Устройство работает следующим оразом .The device works as follows.

Кажда  нова  проекци  обра:баты- ваетс  сразу после поступлени  с имерительной установки одновременно всеми сегментами 3 устройства. ПриEach new projection is processed: the batu immediately after it arrives from the measurement setup at the same time by all segments 3 of the device. With

5five

00

5five

00

5five

00

4545

5050

5555

этом каждый сегмент 3 работает на свой сегмент 2 пам ти. Перед началом обратного проецировани  в регистры 10 и 11 каждого сегмента 3 загружаютс  значени  начальных адресов каждого сегмента изображени . В формирователь 8 весовой функции и в формирователь 5 адреса загружаютс  значени  весовой корректирующей функции и значени  адресов проекции.In this case, each segment 3 runs on its own memory segment 2. Before starting the reverse projection, the registers 10 and 11 of each segment 3 load the values of the start addresses of each segment of the image. In the shaper 8 of the weighting function and in the shaper 5 of the address, the values of the weighting correction function and the values of the projection addresses are loaded.

После этого проекци  загружаетс  во все блоки 6 пам ти проекций сегментов 3. После этого начинаетс  операци  обратного проецировани . Дл  этого генератор 1 адреса вьщает значени  адресов А и В при движении вдоль строки изображени  (фиг.5). Значени  А и В поступают в сегменты 3, где суммируютс  в сумматорах 12 и 13 со значени ми, определ ющими начальные адреса, поступающие из регистров 10 и 11. Результирующие значени  поступают на входы формирователей 5 и 8, где на основе поступающих значений А и В по таблице определ етс  весова  функци  и адрес дл  блока 6 пам ти проекций данного сегмента 3.Thereafter, the projection is loaded into all the blocks 6 of the memory of the projections of the segments 3. After that, the back projection operation begins. For this, address generator 1 causes the values of addresses A and B to move along the image line (Fig. 5). Values A and B enter segments 3, where they are summed up in adders 12 and 13 with values defining the start addresses coming from registers 10 and 11. The resulting values are fed to the inputs of drivers 5 and 8, where, based on the incoming values A and B The table defines the weighting function and the address for block 6 of the projection memory of this segment 3.

На основе поступающего адреса в блоках 6 выбираетс  значение проекции и поступает на умножитель 7, где перемножаетс  со значением весовой функции и поступает на сумматор 9. В сумматоре 9 полученное значение суммируетс  со значением,имевшимс  ранее.(или нулем при начале обратного :проецировани :) по адресу X , j Y; в сегменте блока пам ти изображени . Результат суммировани  засылаетс  по тому же адресу Х, Y , назад в блок 2 пам ти. При этом значени  X,-, Y; элементы изображени  поступают в сегменты 3 от блока 4 управлени . Таким образом, операци  обратного проецировани  прозводит- с  синхронно во всех сегментах 3 устройства ..Based on the incoming address in blocks 6, the projection value is selected and fed to multiplier 7, where it is multiplied with the value of the weight function and fed to the adder 9. In the adder 9, the resulting value is summed with the value previously available (or zero at the beginning of the reverse: projection :) at X, j Y; in the image memory block segment. The result of the sum is sent to the same address X, Y, back to memory block 2. The values of X, -, Y; the image elements enter segments 3 from control unit 4. Thus, the reverse projection operation is produced with 3 devices synchronously in all segments.

После того, как операци  проецировани  вьшолнена, по адресу Xj, Y; блок 4 управлени  вьщает значени  адресов Х;., , YJ , а генератор 1 адреса - новые значени  адресов А и В. Процесс обратного проецировани  повтор етс . Так происходит до тех пор, пока не пройдены все значени  Xj,Y;, определ ющие строку в сегменте изображени  (фиг.5). После окончани  прохождени  строки блок 4 управлени After the projection operation is completed, at Xj, Y; The control unit 4 assigns the values of the addresses X ;. This happens until all the values Xj, Y; are passed, defining the line in the image segment (Fig. 5). After completing the passage of the line control block 4

выдает значени  Х;, Y;, соответствующие следующей строке в сегменте изображени  блока пам ти.gives the values of X ;, Y ;, corresponding to the next line in the image segment of the memory block.

Генератор 1 адреса вьфабатывает значени  А .и В, соответствующие данной строке. Процесс обратного проецировани  повтор етс  дл  данной стро- ки. Так происходит до тех пор, пока не пройдены все строки сегментов изображени . После этого процесс об- ралгного проецировани  заканчиваетс . После того как все проекции измерены и обработаны в сегментах 2 блока пам ти изображени  будет сформировано изображение сечени  исследуемого объекта, которое через магистраль данных изображени  поступает последовательно от каждого сегмента пам ти в монитор и визуализируетс  в виде единого изображени .Address generator 1 contains the values of A. And B corresponding to the given line. The process of backward projection is repeated for the given line. This happens until all the lines of the image segments are passed. After this, the reverse projection process ends. After all the projections are measured and processed in segments 2 of the image storage unit, a cross-section image of the object under study is formed, which through the image data line goes sequentially from each memory segment to the monitor and is visualized as a single image.

Генератор 1 адреса функционирует следующим образом.The address generator 1 operates as follows.

Перед началом обработки в регистры 14, 15, 20 загружаютс  значени  (ДА, ДВу), (iAx, ЛВх), (АО, BO) дл  всех углов получени  проекций. После этого при обратном проецировании счетчики 18 и 19 начинают считать импульсы, приход щие от блока 4 управлени , соответствующие переходу к каждому новому элементу изображени . Одновременно, по приходу каждого нового импульса, к значени м А и В, хран щимс  в регистрах 20,до- бавл ютс  в сумматорах 17 значени  iA X и utBx ,хран щиес  в регистрах 15. Таким образом, при переходе к каждому новому элементу изображени  обновл ютс  значени  адресов А и В. После того как одна строка пройдена, что определ етс  счетчиками 18 и 19, к значени м А и В добавл ютс  в сумматорах 17 величины и uB,u из регистров 14 и осуществл етс  переход к новой строке матрицы изображени . Чтобы прибавить данные значени , переключатели 21 переключаютс  в состо ние , соответствующее подключению входа сумматоров 17 к регистрам 14. Затем осуществл етс  суммирование в сумматоре 17 вновь со значени ми, хран щи Я1С  в регистрах 15. Так происходит до тех пор, пока не пройдена вс  матрица изображени  дл  данного угла проецировани .Before processing, registers 14, 15, 20 load the values (YES, TLDs), (iAx, LVX), (AO, BO) for all projection angles. After this, during reverse projection, the counters 18 and 19 begin to count the pulses coming from the control unit 4, corresponding to the transition to each new picture element. At the same time, on the arrival of each new pulse, the values A and B stored in registers 20 are added in adders 17 the values of iA X and utBx stored in registers 15. Thus, during the transition to each new element of the image the values of the addresses A and B are updated. After one line has passed, which is determined by counters 18 and 19, the values A and B are added to the values 17 and uB, u from registers 14 and a transition is made to the new row of the matrix images. To add these values, the switches 21 are switched to the state corresponding to the connection of the input of adders 17 to the registers 14. Then the summation is performed in the adder 17 again with the values stored in J 1 C in the registers 15. This happens until all image matrix for a given projection angle.

Блок 4 управлени  функционирует следующим.образом.The control unit 4 functions as follows.

toto

1515

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

Счетные импульсы от опорного генератора подаютс  на сдвигающий регистр 24, создающий гребенку импульсов с заданной задержкой, соответствующей времени срабатывани  различных блоков, вход щих в состав устройства , и используютс  этими блоками как стробирующие и шyльcы при вьтолнении операций. Одновременно импульсы td поступают на вход счетчиков 23 и 22, определ юпщх адреса элементов изображени  X и Y дл  сегментов 2j изображени .Counting pulses from the reference oscillator are fed to the shift register 24, which creates a comb of pulses with a predetermined delay corresponding to the response time of the various blocks included in the device, and are used by these blocks as gates and buttons when executing operations. At the same time, the pulses td arrive at the input of the counters 23 and 22, determined by the address of the pixel addresses X and Y for the image segments 2j.

При переходе к новому углу получени  проекции из буферов берутс  значени  (Ад, Be), (&А, &BK), (&А,, &Вуи), соответствующие этому углу получени  проекции. Так происходит до тех пор, пока не завершен процесс обработки данных.When moving to a new projection angle, the values (Hell, Be), (& A & B & K), (& A & & Bwi) are taken from the buffers, corresponding to this projection angle. This happens until the data processing is completed.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство обратного проецировани  дл  получени  изображени  объекта в вычислительной томографии, содержащее генератор адреса проекций, блок управлени , блок пам ти изображени  и п сегментов обработки изображени  , причем каждый сегмент содержит формирователь адреса, выход которого подключен к адресному входу блока пам ти проекций, выход которого соединен с первым входом умножител , второй вход которого соединен с выходом формировател  весовой функции, а выход - с первым входом первого сумматора, вход блока управлени   вл етс  входом пуска устройства , первый тактовый блока уп- , равлени  соединен с управл ющими входами формирователей адреса и весовой функции, второй тактовый выход блока управлени  подключен к управл ющему входу блока пам ти проекций, третий тактовый выход блока управлени  соединен с управл ющ11м входом умножител  , выход блока пам ти изображени   вл етс  информационным выходом устройства, отличающеес  тем, что, с целью повьт ени  производительности обработки изображени , блок пам ти изобра:жени  выполнен в виде п сегментов, причем первый и ,второй адресные входы каждого i-ro |Сегмента блока пам ти изображени  соединены с первым и вторым выхода- ми задани  координат элемента изображени  блока управлени , четвертый тактовый выход которого соединен с управл ющим входом i-ro сегмента блока пам ти изображени , информационные выход и вход которого соединены соответственно с вторым входом и выходом первого сумматора i-ro сегмента обработки изображени , i-й сегмент обработки изображени  дополнительно содержит два регистра и второй и третий сумматоры, причем выход второго сумматора соединен с первм адресным входом формировател  адреса i-ro сегмента обработки изображени , второй адресный вход которого соединен С входом формировател  весовой функции i-ro сегмента обраA rear projection device for acquiring an image of an object in computational tomography, comprising a projection address generator, a control unit, an image storage unit and n image processing segments, each segment containing an address generator, the output of which is connected to the address input of the projection memory unit whose output is connected with the first input of the multiplier, the second input of which is connected to the output of the weight function generator, and the output with the first input of the first adder, the input of the control unit is input the start house of the device, the first clock of the control unit is connected to the control inputs of the address shaper and the weighting function, the second clock output of the control unit is connected to the control input of the projection memory, the third clock output of the control unit is connected to the control input of the multiplier 11, output The image storage unit is an information output of the device, characterized in that, in order to increase the image processing performance, the image storage unit is made in n segments, the first and The address addresses of each i-ro | Segment of the image storage unit are connected to the first and second outputs of setting the image element coordinates of the control unit, the fourth clock output of which is connected to the control input of the i-ro segment of the image storage unit, information output and input which are connected respectively to the second input and output of the first adder of the i-ro image processing segment, the i-th image processing segment further comprises two registers and the second and third adders, with the output of the second adder Connected to the first address input of the address maker of the i-ro image processing segment, the second address input of which is connected to the input of the imaging unit of the weighting function of the i-ro image segment ботки изображени  и с выходом третьего сумматора, управл ющий вход которого соединен с управл ющим входом второго сумматора и с п тым тактовым выходом блока управлени , шестой тактовый выход которого соединен с управл ющими входами первого и второго регистров, информационные входы ко- торьк соединены соответственно с первым и вторым выходами генератора адреса проекций и с первыми информационными входами второго и третьего сумматоров, вторые информационные входы которых соединены соответственно с вькодами первого и второго регистров .image processing and with the output of the third adder, the control input of which is connected to the control input of the second adder and the fifth clock output of the control unit, the sixth clock output of which is connected to the control inputs of the first and second registers, information inputs are respectively connected to the first and second outputs of the projection address generator and with the first information inputs of the second and third adders, the second information inputs of which are connected respectively to the codes of the first and second regis tr. fPuB. fPuB. А ВA b иг. 3ig. 3
SU884601845A 1988-11-05 1988-11-05 Reverse projection device for producing object image in computerized tomography SU1599871A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884601845A SU1599871A1 (en) 1988-11-05 1988-11-05 Reverse projection device for producing object image in computerized tomography

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884601845A SU1599871A1 (en) 1988-11-05 1988-11-05 Reverse projection device for producing object image in computerized tomography

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1599871A1 true SU1599871A1 (en) 1990-10-15

Family

ID=21407815

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884601845A SU1599871A1 (en) 1988-11-05 1988-11-05 Reverse projection device for producing object image in computerized tomography

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1599871A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4117117A1 (en) * 1991-05-25 1992-11-26 Hoehne Karl Heinz Prof Dr Three=dimensional imaging display of object - scanning object to generate sequence of images that can be reconstructed to display specific features
DE4203272A1 (en) * 1992-02-05 1993-08-12 Busse Gerd Prof Dr Rer Nat Phase sensitive modulated multiplex scanning pattern imaging - using measuring duration per image element which is shorter than cycle duration of modulation, and multi-scanning each of several image elements during cycle

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент US № 4149249, кл. G 06 F 15/42, 1979. Патент ОНА f 4549265, кл. G 06 F 15/42, 1985. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4117117A1 (en) * 1991-05-25 1992-11-26 Hoehne Karl Heinz Prof Dr Three=dimensional imaging display of object - scanning object to generate sequence of images that can be reconstructed to display specific features
DE4203272A1 (en) * 1992-02-05 1993-08-12 Busse Gerd Prof Dr Rer Nat Phase sensitive modulated multiplex scanning pattern imaging - using measuring duration per image element which is shorter than cycle duration of modulation, and multi-scanning each of several image elements during cycle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4402012A (en) Two-dimensional digital linear interpolation system
US5136662A (en) Image processor for sequential processing of successive regions of an image
EP0083455A2 (en) Computerized tomography apparatus and method for reconstructing a cross-sectional image of an object
US4819190A (en) Video line processor
SU1599871A1 (en) Reverse projection device for producing object image in computerized tomography
JPS58178470A (en) Memory controller
JPH071310B2 (en) Data collection circuit
JPS6166109A (en) Method and device for selecting photoelectric detector
JPH04218847A (en) Multidimensional address generator and its control system
JP3332310B2 (en) Method and apparatus for extracting three-dimensional information of feature points
JPH0724660B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JPS5819955A (en) Picture memory device
JP2973819B2 (en) Image processing device
RU1772806C (en) Image processor
JPS63245084A (en) Interlace picture data conversion system
RU1793450C (en) Device for selecting elements of object image boundary
SU485478A1 (en) Device for displaying information
SU1658140A1 (en) Device for formation of video signal
JPH06119437A (en) Graphic plotter
JP2829429B2 (en) Data interpolation circuit
SU1725240A1 (en) Device for recognition of images
SU711596A2 (en) Graphic information readout arrangement
SU616642A1 (en) Device for shaping image on crt screen
SU1547022A1 (en) Device for display of curves on screen of cathode-ray tube
SU881821A1 (en) Device for displaying digital signals