SU744230A1 - Съемочна камера дл получени ренгеновских снимков объектов - Google Patents

Description

Изобретение относится к области фотограмметрии, в частности, к устройствам для получения изображений, специально предназначенных для фотограмметрической съемки.

Известна съемочная камера для получения рентгеновских снимков объектов, содержащая станину, установленные на станине горизонтальные направляющие, каретку, выполненную с возможностью перемещения с постоянной скоростью по направляющим, источник рентгеновского излучения и щелевую диафрагму, установленные на каретке, и кассету фотоматериала, жестко укрепленную на станине [1].

Недостатками известной съемочной камеры являются невозможность получения стереопар снимков объекта, а также высокая лучевая нагрузка на объект при съемке и недостаточное фотографическое качество получаемых снимков, обусловленные конструкцией съемочной камеры.

Целью изобретения является снижение лучевой нагрузки на объект и повышение качества снимков.

Цель достигается тем, что в предложенной камере щелевая диафрагма жестко установлена на дополнительной каретке, выполненной с возможностью перемещения по горизонтальной направляющей, жестко установленной на каретке параллельно ее на правляющим, причем дополнительная каретка кинематически связана с устройством ее перемещения, например измерительным винтом. Кроме того, в съемочную камеру дополнительно введены щелевая диафрагма, установленная параллельно основной диафрагме между объектом съемки и источником рентгеновского излучения на каретке, выполненной с возможностью перемещения по горизонтальной направляющей, укрепленной параллельно направляющим основной каретки, и инверсор, выполненный в виде стержня, который посредством скользящих шарниров связан с источником рентгеновского излучения и дополнительной щелевой диафрагмы, а посредством шарнира с основной щелевой диафрагмой, причем центры шарниров установлены соответственно в горизонтальных плоскостях, проходящих через фокус источника рентгеновского излучения, основную и дополнительную щелевые диафрагмы, а стержень установлен параллельно линии, проходящей через фокус источника рентгеновского излучения и щелевые диафрагмы.

На фиг. 1 представлена схема, иллюстрирующая принцип получения стереопар рентгеновских снимков в предложенной съемочной камере; на фиг. 2 — проекция схемы, представленной на фиг. 1, на плос30 кость λ'οζ; на фиг. 3 — проекция схемы, представленной на фиг. ], плоскость yoz\ на фиг. 4 — принципиальная схема съемочной камеры; на фиг. 5 — схема, иллюстрирующая принцип работы инверсора.

Съемочная камера для получения рентгеновских снимков объекта содержит станину (на фиг. 4 не показана; с направляющими 1, па которых установлена каретка 2, выполненная с возможностью равномерного перемещения по направляющим 1 посредством привода (на ф‘иг, 4 не показан). На каретке 2 жестко установлена вертикальная стойка 3, па которой посредством каретки 4 установлен источник рентгеновского излучения 5, направляющая 6 и каретка 7 основной щелевой диафрагмы 8. На стойке 3 установлена также каретка 9 с направляющей 10 каретки 11, на которой укреплена дополнительная щелевая диафрагма 12. Щелевые диафрагмы установлены под прямым утлом к направляющим /. Каретка 7 посредством гайки 13 связана с измерительным винтом 14, имеющим штурвал 15.

Инверсор 16 съемочной камеры содержит стержень 17, который посредством скользящих шарниров 18 и 19 связан с источником рентгеновского излучения 5 и диафрагмой 12, а посредством опорного шарового шарнира 20 с диафрагмой 8. Кассета фотоматериала 21 установлена на станине и снабжена координатными метками 22, задающими ось X снимка, совпадающую с проекцией фокуса источника рентгеновского излучения 5.

Съемочная камера работает следующим образом. В кассету 21 закладывают фотоматериал. ЛЗежду щелевыми диафрагмами 8 и 12 помещают объект съемки, при этом устанавливают необходимое значение фокусного расстояния L путем перемещения каретки 4 по стойке 3. Щелевую диафрагму 12 устанавливают в максимальной близости к поверхности объекта, перемещая каретку 9 по стойке 3. Для получения первого снимка стереопары включают источник рентгеновского излучения 5 п привод каретки 2. При этом каретка 2 с щелевыми диафрагмами 8 и 12 и источником 5 перемещается с постоянной скоростью относительно объекта п кассеты фотоматериала 21, последовательно экспонируя фотоматериал пучком рентгеновских лучей, формируемых источником 5 и диафрагмами 8 и

12. Для получения второго снимка стереопары из кассеты вынимают экспонированный фотоматериал и закладывают новый. Вращая штурвал 5, смещают каретку 7 вместе с диафрагмой 8 по направляющей 6. Величина смещения диафрагмы 8 определяется условиями съемки и необходимой точностью определения пространственных координат точек объекта по стереопаре снимков. При смещении каретки 7 и свя занного с ней шарнира 20 происходит поворот стержня 17 и, как следствие, перемещение скользящего шарнира 19 и каретки 11 с щелевой диафрагмой 12. При этом 5 фокус источника излучения 5 и диафрагмы 8 и 12 располагаются в наклонной плоскости и формируют пучок излучения. Работу инверсора иллюстрирует схема, изображенная на фиг. 5, где п и Г соответственно ¹⁰ центр шарнира 18 и фокус источника 5, Д и /?·. — положения центров шарниров 19 и 20, а ЩВ, и ШН| — положения диафрагм 12 и 8 при получении первого снимка, /2 и /г2 — положения центров шарниров 19 и 20, а ¹⁵ ЩВ2 и ШН₂ — положения диафрагм 12 и при получении второго снимка стереопар ы.

При смешении диафрагмы 8 из положения ЩП; в положение ЩН₂ на величину а ²θ шарнир 20 из положения fe_s сместится в положение к.·, также на величину а. При этом посредством стержня 17, вращающегося вокруг точки п. шарнир 19 сместится на ве, 8. > . ., личину о = £ · Д’, где А¹ -- расстояние ог фокуса F до плоскости диафрагмы 12, а L -- фокусное расстояние съемочной камеры. Диафрагма 12 сместится также на вс20 личину b в положение ЩВ₂· Как видно из схемы, изображенной ва фиг. 5, вследствие подобия треугольников ηί.4,, nk₂ki, РЩВгЩВ, и ВШН₂ЩН| при смешении каретки 7, каретки 9 или каретки 4 фокус F 35 и диафрагмы 8 и 12 всегда располагаются в одной плоскости и формируют пучок излучения источника 5.

После поворота пучка излучения посредством смещения щелевых диафрагм 8 и 12 40 включают источник излучения 5 и привод каретки 2 и получают по изложенной выше методике второй снимок стереопары.

Принципиально для получения стереопары снимков необходимо экспонирование фо45 томатериала при различном угловом положении пучков проектирующих лучей, формируемых диафрагмами 8 и 12, однако для практических целей наиболее оптимальным является вариант, показанный на фиг. 1, 2 50 и 3, в котором первый снимок стереопары получают при отвесном направлении пучка проектирующих лучей, а второй снимок получают при наклоне пучка проектирующих лучей на угол а относительно отвесного по55 ложенпя, так как при этом варианте получаются наиболее простые формулы связи координат точек объекта п координат их изображений на снимках стереопары.

На фиг. 1 показан принцип получения 60 стереопары снимков предложенной съемочной камерой. При получении первого снимка стереопары точка Λ'! объекта проектируется на снимок в точке ni\ при положении фокуса источника рентгеновского излу⁶⁵ чсния в точке /ф. При получении второго

7442;» снимка стереопары пучок проектирующих лучей ориентирован под углом а относительно отвесного положения, при этом точка М объекта проектируется на снимок в точке т₂ при положении фокуса в точке /О. Таким образом, на каждом из снимков стереопары точки объекта проектируются из разных точек пространства, т. е. созданы условия для получения стереопары снимков.

Для получения значений пространственных координат точек объекта по стереопаре снимков измеряют координаты х_г и у_л, горизонтальный параллакс р изображений точек на стереопаре снимков, например на стереокомпараторе, в системе координат снимков хоу.

Из чертежей, представленных на фиг. 1, 2 и 3, легко получить формулы:

X = А'_л = х_п + р

У-_у.М | ^ζ ( (Г)

7- ^Р ь — ί---tg α где X, Υ, Ζ — пространственные координаты точек объекта в системе координат ΟΧΥΖ;

х_с, Уя ί! Р — координаты изображений точек объекта на первом снимке стереопары и горизонтальный параллакс:

L — фокусное расстояние съемочной камеры;

а — углы между пучками проектирующих лучей первого и второго снимков.

Предложенная съемочная камера позволяет получить стереопары измерительны.-, снимков объекта хорошего изобразительного качества, так как наличие дополнительной диафрагмы позволяет значительно уменьшить рассеянное излучение в объекте и, как следствие, улучшить качество снимков, и, кроме того, уменьшить лучевую нагрузку на объект при получении снимков.

Claims (2)

1. кость ло,г; на фмг. 3 - прюекцп  схемы, п)слставлел110н на фиг. I, п.чоскость yoz; на фиг. 4 - принцг1ппа;1ьна  схема съемочной ка:-ле|)ы; на фиг. 5 - схема, иллюстрирующа  нрннцпп pa6oTiji Г1нве зсо,ра. Съемочна  камера лл  нолученн  рентгеновских снимков объекта содержит станину (на фи1. -4 не ноказана; с направл ющими у, на которых установлена каргтка 2, В л 1олн1ми1а  с возможностью равномерного нере,,ени  но нанравл юи1,им / носредстг .ом нривола {на фап. 4 не показан). Н; каретке 2 жестко установлена tsepTiiкальна  стойка 3, па которой носредством каретки 4 установлен источннк рентгеновского излучени  5, панрав.ч юн-ии 6 н иретка 7 оеновной щелевой днафрагмы 8. На стиПке 3 установлена также каретка 9 с направл юн;ей 0 каретки 11, на которой укре .члена доиолнительна  нкмгва  диафрагма 12. Щелевые днафрагмы установлены нод пр мым утлом к панравл ющим /. Каретка 7 посредством гайки 13 св зана с измерительным винтом 14, HMeiOHUiM щтурвал 15. Мнверсор /6 съемочной камеры содержит стержень /7, который посредством скольз нгих шарниров 18 н 19 св зан с источнкко .м рентгеновского нзлученн  5 is диафрагмой 12, а посредством опорного шарового HjapHHpa 20 с днафрагмой 5. Кассета фотоматериала 2J установлена на станине и снабжена коордннатными меткамн 22, задающими ось X снимка, совпадающую с проекцней фокуса псточнпка рентгеновского нзлученн  5. Съемочна  камера работает еледующим образом. В каесету 21 закладывают фотоматериал . Между щелевыми диафрагмами 8 и 12 помещают объект съемкн, при этом устанавливают меобходнмое значение фокусного рассто нн  L путем неремещени  каретки 4 но стойке 3. Щелевую днафрагму 12 Астанавлпвают в максимальной близости к поверхности объекта, перемеща  каретку 9 по етойке 3. Дл  получени  первого спнмка стереопары включают источН Пч рентгеновского излученн  5 и привод каретки 2. Прн этом каретка 2 с нделевымн диафраг.мами 8 п 12 н иеточннком 5 неремен1аетс  с юсто нной скоростью относительно объекта н кассеты фотоматернала 21, последовательно экспоннру  фотоматериал пучком рентгеновских лучей, формируемых источником 5 н днафрагмамп 8 и 12. Дл  получени  второго снимка стереопары из кассеты выннмают экснонированный фотоматериал и закладыва от новый. Враща  щтурвал 5, смещают каретку 7 вместе с диафрагмой 8 но нанравл ющей 6. Вел ичнна сменеин  диафрагмы 8 определ етс  услови ми съемки и необходимой точностью оиределенн  пространственных координат точек объекта но стереопаре сннмков. При смещении каретки 7 и св запно1-о с ней щарнира 20 нроисходит новорот стер/жн  17 и, как следствие, перемеП1ение скольз щего щарнпра 19 и каретки // с иглевой диафрагмой
2. 2. При этом фокус нсточинка излучени  5 н диафрагмы S н 12 располагаютс  в паклонной плоскости п фор.мнруют нучок излученп . Работу пнве|)сора ;:ллюстрнр у(;т схема, мзображе - па  на фиг. 5, где п и /- соответетвенно центр HjapHH 3a 18 и фокус источника 5, t п k-. - положени  neirrpoB П1арнпров 19 и 20, а Щ,В II ЩМ| - положени  ;11;афрагм 12 и о при получении нервого сни.мка, /о и /«г -положени  центров И1арп.чров 19 н 20, а ЩВ2 ; ЩНг -- ноложенн  диафрагм 12 и iS нри получеиии второго снимка стереопары . Прн емеп1ен1 и диафрагмы 8 из положени  ЩГЬ в положение ЩНо на величину а щарнир 20 из положени  ki смеет1Г1е  в но:юженле k-) также на величину а. При этом носрелством стержн  17, врандаюидегое  вокруг точки п, шарг,ир 19 сместитс  на величину b рассто ние от фокуса Г до плоскости днафрагмы 12, а L -- фокусное рассто нне съемочной камеры . Диафрагма 12 сместитс  также на ве .тичпну b в ноложение ЩВг. Как видно из схемы, изображенной па ф1нг. 5, вслелетвпе нодобн  треугольнпков п14, nkik, РЩВ2ЩВ| н РШП2ЩП| нри сменимнии каретки 7, каретк 9 или каретки 4 фокуе Г и днафрагмы 8 и 12 всегда раснолагаютс  в одной нлоскости и формируют пучок излученн  нсточника 5. После поворота нучка излучени  поередством сментени  щелевых диафрагм 8 п 12 включают нсточник из.тучеии  5 и привод каретки 2 н нолучают но изложенной вьине методике второй еннмок етереонары. Принципиально дл  получен)1  стереона :ibi снпмков пеобходимо экснонпровапне фотоматериала при зазличном угловом полож:ении пучков проектирующих лучей, формируемых диафрагмами 8 и 12, однако дл  иракт ческих иелей наиболее онтимальным  вл етс  вариант, показанный на фиг. , 2 и 3, в котором первый снпмок стереонарг г нолучают при отвесном иаправлении нучка нроектирующих лучей, а второй сиимок получают нри наклоне пучка проектирующих лучей па угол а. относительно отвесного положенн , так как при этом варианте получаютс  наиболее простые формулы св зи координат точек объекта п координат их изображений на снимках стереопары. Па фиг. 1 показан прннпип полученп  етереопары снимков ире.чложенпой съемочной камеро . При получеини первого снимка стереопары точка Л1 объекта ироектируетс  па еннмок в точке т при положеннн фокуеа источника рентгеновского излученн  в точке /д. Прн получении второго снимка стереопары пучок проектирующих лучей ориентирован под углом а относительно отвесного положени , при этом точка М объекта проектируетс  на снимок з точке ГП2 при положении фокуса в точке F-I. Таким образом, на каждом из снимков стереопары точки объекта проектируютс  кз разных точек пространства, т. е. созданы услов и  дл  получени  стереопары снимков . Дл  получени  значений пространственных координат точек объекта по стереопгре снимков измер ют координаты х и у, горизонтальный параллакс р изображений точек на стереопаре снимков, например на стереокомпараторе, в системе координат снимков хоу. Из чертежей, представленных на фиг. 1, 2 и 3, легко получить формулы: X лл х„ + р V(-Z) У у,. .- где А , . Z щространственные координаты точек объекта в системе координат OXYZ; координаты изображений тох„ УД и /; чек объекта на первом снимке стереопары п горизонтальный параллакс; фокусное рассто ние съемочной камеры; углы между пучками проектирующих лучей первого ;: второго снимков. Предложенна  съемочна  камера позвол ет получить стереопары из.мерительны.х снимков объекта хорошего изобразительного качества, так как наличие дополнительной диафрагмы позвол ет значительно умекьщ.ить рзссг нное излучение в объекте : как следствие, улучшить качество снимков , Е;, кроме того, уменьшить лучевую нагрузку на объект при получении СНИУКЭБ. Формула изобретени  Съемочна  кчмера дл  получен1:  рентгенозскнх снимков объектов, содержаща  сг.анину. установленные на станине горизонтальные направл ющие, каретку, выпол1ченную с возможностью перемещени  с посто нной скоростью по направл ющим, источник рентгеновского излучени  и щелеay:v диафрагму, установленные на каретке , кассету фотоматериала, жестко укрепленную на станине, отличающа с  тем, что, с целью снижении лучевой нагрузки на объект и повышени  качества снимков , введены инверсор и щелева  диафра гма , установленна  параллельно основной диафрагме .между объектом съемки и источ чнком рентгеновского излучени  на каретк-е , выполненной с возможностью перемеЩ1гн:1Я по горизонтальной направл ющей, укрепленной параллельно направл ющим основной каретки, причем инверсор выполнен в виде стержн , который посредством скольз щих шарниров св зан с источником рентгеновского излучени  и дополнительной ще.тевой диафрагмой, а посредством опорного шарнира с основной щелевой диафрагмой , при этом центры шарниров }становлекы соответственно в горизонтальных плоскост х , проход щих через фокус источника рентгеновского излучени , основную л дополнитель 1ую щелевые диафрагмы, а стержень установлен .параллельно лини;;, проход щей через фокус источника рентгеновского излучени  и щелевые диафрагмы. Источник информации, прин тый во внимание при экспертизе: . Проспект фирмы «Siemens 1ФРГ1, Orthopan tomograph NMD SOlOlo.

   TjJt f

   CJjt.3 /7 IS