WO2000039781A1 - Vorrichtung zur darstellung von bildern mit einem triple gun monitor - Google Patents

Vorrichtung zur darstellung von bildern mit einem triple gun monitor Download PDF

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WO2000039781A1
WO2000039781A1 PCT/EP1999/010231 EP9910231W WO0039781A1 WO 2000039781 A1 WO2000039781 A1 WO 2000039781A1 EP 9910231 W EP9910231 W EP 9910231W WO 0039781 A1 WO0039781 A1 WO 0039781A1
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electron beams
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PCT/EP1999/010231
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Petrus N. J. Vis
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics N.V.
Philips Corporate Intellectual Property Gmbh
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G1/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with cathode-ray tube indicators; General aspects or details, e.g. selection emphasis on particular characters, dashed line or dotted line generation; Preprocessing of data
    • G09G1/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with cathode-ray tube indicators; General aspects or details, e.g. selection emphasis on particular characters, dashed line or dotted line generation; Preprocessing of data using multi-beam tubes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N3/00—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages
    • H04N3/10—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical
    • H04N3/28—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical producing multiple scanning, i.e. using more than one spot at the same time

Definitions

  • the invention relates to a device for displaying images, with a monitor with s electrodes for generating the s electron beams Bs and a control unit for controlling the electron beams Bs in such a way that the s electron beams simultaneously describe successive s image lines Z M.
  • the invention relates to a device for displaying medical grayscale images which are recorded by means of X-ray or ultrasound devices or computer or magnetic resonance tomography devices.
  • WO 97/19551 describes a monitor for displaying X-ray images, in which an image is displayed on the monitor by means of three electron beams in such a way that these three electron beams simultaneously drive successive image lines with different image information. This reduces the horizontal frequency.
  • the individual image lines are always driven by the same electron beams. Due to the different shape of the vertical spot profiles of the individual electron beams, a raster modulation is created, which has a disruptive effect on the displayed image.
  • the object of the invention is therefore to provide a device in which this raster modulation is reduced.
  • the object is achieved in that the control unit is provided by means of the s electron beams Bs to display constant image information from picture lines Z M in successive individual images F n by means of electron beams B s alternating in a predetermined sequence on the monitor.
  • a medical image is displayed on a monitor controlled by s electron beams in such a way that in a scanning process s image lines, which are typically one below the other, are scanned with the corresponding image information from the s electron beams. In the next scanning process, the following s image lines are driven or scanned by the s electron beams simultaneously with the image information to be displayed accordingly. In this way, multiple scans become a single image of the x-ray image to be displayed.
  • the image for example an X-ray image, is displayed with a corresponding refresh rate and is composed of several individual images.
  • an image line under consideration is no longer displayed with the same electron beam as when this image line is displayed in the first individual image.
  • the sequence of the electron beams during the scanning processes for displaying the individual images is exchanged by the control unit in such a way that in the following individual image the corresponding image line is no longer scanned by the same electron beam.
  • the order of the electron beams is not changed in the case of the multiple scanning processes required to display a single image.
  • the image information that is displayed on the individual image lines and also the position at which this image line is displayed remains the same in the sequence of individual images.
  • An electron beam scans adjacent image lines for each sequence of individual images; after a number of individual images which is equal to the number of electron beams, the image line under consideration is again driven with the electron beam viewed first.
  • the sequence of the electron beams is shifted by the control unit in the following single image.
  • the order of the electron beams can be shifted in both directions.
  • the object is also achieved with a method for displaying medical images in that an image of s electron beams B s repeatedly displayed at a predetermined frequency is displayed in such a way that the constant image information of each image line Z M in successive individual images F N of in predetermined Order of alternating electron beams Bs is shown on the monitor.
  • the display and the method according to the invention can also be used to improve the display even for non-medical images which are displayed by means of multi-beam monitors and in which problems such as raster modulation occur.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a triple gun monitor
  • Fig. 2 frames F ⁇ -F 3 and their control
  • FIG. 1 shows the schematic structure of a triple gun monitor.
  • a video card 4 is supplied to a graphics card 3 from a source, not shown.
  • the image contained in the video signal can be recorded by means of an X-ray or an ultrasound device or a magnetic resonance or computer tomography device. Medical images are typically displayed as grayscale images.
  • This video signal 4 is stored in the graphics card and fed to a control unit 2 by means of signal 5.
  • the electrodes are used to control the electron beams Bs in the
  • Control unit 2 supplied the corresponding image information.
  • the triple gun monitor 1 is controlled by these three electron beams B s .
  • Figure 2 shows three successive frames F ⁇ -F 3 and their representation on the monitor.
  • a single image is displayed with several scans.
  • the first scanning process of the electron beams B ⁇ -B 3 is shown for the first three image lines of the monitor. These first three image lines are scanned with a different sequence of electron beams for each individual image. The order of the electron beams shown in the corresponding single image is not changed.
  • Table 1 shows which electron beam Bs represents which image information for which individual image F s .
  • the image line Z M in which the image information is displayed is not taken into account here.
  • the electron beam Bi represents the image information aaaa.
  • the electron beam B 2 represents the image information bbbb.
  • the electron beam B 3 represents the image information cccc.
  • a new scanning process takes place in which the three electron beams Bi - B 3 represent other image information (dddd-fff) on the screen in the image lines Z 4 - Z 6 .
  • This scanning process is repeated in accordance with the number of lines m on the screen. For example, if a screen has 900 image lines, it is scanned 300 times by 3 electron beams to display a single image.
  • the electron beam B] represents other image information.
  • electron beam Bj scans the image line Z 2 with the image information which image line Z 2 has already displayed in the individual image F], in this case bbbb.
  • the electron beam • i scans the third image line Z 3 in order to display the corresponding image information cccc there. After three individual images have been displayed, this sequence begins again.
  • Bi scans image line Zi with image information aaaa etc.
  • single image F With single image F, the entire image is shifted by one line. In the third single picture F 3 , the picture is shifted by two lines. In this way, the same position of the image is achieved as for single image Fi . ,
  • the following table 2 shows the shifting of the picture lines Z M.
  • the individual electron beams are shifted with a control unit 2, which supplies the image information to the corresponding electron beams according to the sequence used.
  • This control unit receives the video signal with its components and supplies the corresponding image information to the respective electron beam, which scans the corresponding line position through the line shift.
  • a monitor that is only produced with two electrodes
  • the arrangement is simplified by scanning electron beams.
  • the order of the two electron beams is reversed for each individual image.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Darstellung von Bildern, mit einem Monitor mit s Elektroden zur Erzeugung der s Elektronenstrahlen Bs und einer Steuereinheit zur Steuerung der Elektronenstrahlen Bs in der Weise, daß die s Elektronenstrahlen gleichzeitig aufeinanderfolgende s Bildzeilen ZM beschreiben und die Steuereinheit vorgesehen ist, mittels der s Elektronenstrahlen Bs gleichbleibende Bildinformationen von Bildzeilen ZM in aufeinanderfolgenden Einzelbildern Fn mittels in vorgegebener Reihenfolge abwechselnden Elektronenstrahlen Bs auf dem Monitor darzustellen, um eine Rastermodulation bei der Darstellung des Röntgenbildes zu vermeiden.

Description

Vorrichtung zur Darstellung von Bildern mit einem Triple Gun Monitor.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Darstellung von Bildern, mit einem Monitor mit s Elektroden zur Erzeugung der s Elektronenstrahlen Bs und einer Steuereinheit zur Steuerung der Elektronenstrahlen Bs in der Weise, daß die s Elektronenstrahlen gleichzeitig aufeinanderfolgende s Bildzeilen ZM beschreiben.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Darstellung medizinischer Graustufenbilder, die mittels Röntgen- oder Ultraschallgeräten oder Computeroder Magnetresonanztomographiegeräten aufgenommen werden.
In der WO 97/19551 wird ein Monitor zur Darstellung von Röntgenbildern beschrieben, bei dem ein Bild mittels drei Elektronenstrahlen auf dem Monitor in der Weise dargestellt wird, daß diese drei Elektronenstrahlen gleichzeitig aufeinanderfolgende Bildzeilen mit unterschiedlichen Bildinformationen ansteuern. Dadurch wird eine Verringerung der Horizontalfrequenz erreicht. Die einzelnen Bildzeilen werden hier immer von den gleichen Elektronenstrahlen angesteuert. Durch unterschiedliche Form der vertikalen Spotprofile der einzelnen Elektronenstrahlen entsteht eine Rastermodulation, die sich störend auf das dargestellte Bild auswirkt.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb eine Vorrichtung anzugeben, bei der diese Rastermodulation verringert wird. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Steuereinheit vorgesehen ist, mittels der s Elektronenstrahlen Bs gleichbleibende Bildinformationen von Bildzeilen ZM in aufeinanderfolgenden Einzelbildern Fn mittels in vorgegebener Reihenfolge abwechselnden Elektronenstrahlen Bs auf dem Monitor darzustellen.
Ein medizinisches Bild wird auf einem von s Elektronenstrahlen angesteuerten Monitor in der Weise dargestellt, daß in einem Scanvorgang s Bildzeilen, die typischerweise untereinanderliegen, mit den entsprechenden Bildinformationen von den s Elektronenstrahlen gescannt werden. Im nächsten Scannvorgang werden die folgenden s Bildzeilen gleichzeitig mit den entsprechend darzustellenden Bildinformationen von den s Elektronenstrahlen angesteuert oder gescannt. Auf diese Weise wird durch mehrere Scannvorgänge ein Einzelbild des darzustellenden Röntgenbilds dargestellt. Das Bild, beispielsweise ein Röntgenbild, wird mit einer entsprechenden Bildwiederholfrequenz dargestellt und setzt sich aus mehreren Einzelbildern zusammen.
Erfindungsgemäß wird bei Darstellung des zweiten Einzelbildes eine betrachtete Bildzeile nicht mehr mit dem gleichen Elektronenstrahl, wie bei Darstellung dieser Bildzeile im ersten Einzelbild, dargestellt. Die Reihenfolge der Elektronenstrahlen bei den Scannvorgängen zur Darstellung der Einzelbilder wird von der Steuereinheit in der Weise vertauscht, daß im folgenden Einzelbild die entsprechende Bildzeile nicht mehr vom gleichen Elektronenstrahl gescannt wird. Bei den zur Darstellung eines Einzelbildes erforderlichen, mehreren Scann Vorgängen wird die Reihenfolge der Elektronenstrahlen nicht verändert. Die Bildinformation, die auf den einzelnen Bildzeilen dargestellt wird Und auch die Position, an der diese Bildzeile dargestellt wird, bleibt bei der Folge von Einzelbildern die gleiche.
Ein Elektronenstrahl scannt pro Folge von Einzelbildern jeweils benachbarte Bildzeilen, nach einer Anzahl von Einzelbildern, die der Anzahl der Elektronenstrahlen gleicht, wird die betrachtete Bildzeile wieder mit dem zuerst betrachteten Elektronenstrahl angesteuert. Beim Scannvorgang von s Bildzeilen mit s Elektronenstrahlen wird beim folgenden Einzelbild die Reihenfolge der Elektronenstrahlen von der Steuereinheit verschoben. Die Reihenfolge der Elektronenstrahlen kann in beide Richtungen verschoben werden. Durch Veränderung der Reihenfolge der Elektronenstrahlen bei der
Ansteuerung der Bildzeilen bei nacheinanderfolgenden Einzelbildern wird eine Rastermodulation deutlich verringert.
Die Aufgabe wird auch mit einem Verfahren zur Darstellung von medizinischen Bildern dadurch gelöst, daß ein mit vorgegebener Frequenz wiederholt dargestelltes Bild von s Elektronenstrahlen Bs in der Weise dargestellt wird, daß die gleichbleibende Bildinformation jeder Bildzeile ZM in aufeinanderfolgenden Einzelbildern FN von in vorgegebener Reihenfolge abwechselnden Elektronenstrahlen Bs auf dem Monitor dargestellt wird.
Durch diese wechselnde Reihenfolge der Elektronenstrahlen bei der Darstellung von medizinischen Bildern, die meist als Graustufenbilder dargestellt werden, werden die
Konvergenzfehler zwischen den einzelnen Elektronenstrahlen gemittelt und sind somit für alle Elektronenstrahlen gleich. Auch die Abweichungen bei der Darstellung eines Spots werden gemittelt und sind für alle Elektronenstrahlen gleich. Ebenso werden die Helligkeitsunterschiede zwischen den Elektronenstrahlen gemittelt, so daß sich letztlich eine verbesserte Darstellung eines derartigen medizinischen Bildes ergibt.
Auch für nichtmedizinische Bilder, die mittels Mehrstrahlen-Monitoreri dargestellt werden, bei denen Probleme, wie Rastermodulation, auftreten, kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem Verfahren die Darstellung verbessert werden.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 schematische Darstellung eines Triple Gun Monitors
Fig. 2 Einzelbilder Fι-F3 und deren Ansteuerung
Figur 1 zeigt den schematischen Aufbau eines Triple Gun Monitors. Einer Grafikkarte 3 wird ein Videosignal 4 von einer nicht dargestellten Quelle zugeführt. Das im Videosignal enthaltene Bild kann mittels eines Röntgen- oder eines Ultraschallgerätes oder eines Magnetresonanz- oder Computer-Tomographiegerätes aufgenommen werden. Medizinische Bilder werden typischerweise als Graustufenbilder dargestellt. Dieses Videosignal 4 wird in der Grafikkarte gespeichert und mittels Signal 5 einer Steuereinheit 2 zugeführt. Den Elektroden wird zur Ansteuerung der Elektronenstrahlen Bs in der
Steuereinheit 2 die entsprechende Bildinformation zugeführt. Der Monitor des Triple Gun Monitor 1 wird von diesen drei Elektronenstrahlen Bs angesteuert.
Figur 2 zeigt drei aufeinanderfolgende Einzelbilder Fι-F3 und deren Darstellung auf dem Monitor. Ein Einzelbild wird mit mehreren Scannvorgängen dargestellt. Dabei ist jeweils der erste Scannvorgang der Elektronenstrahlen Bι-B3 für die ersten drei Bildzeilen des Monitors dargestellt. Diese ersten drei Bildzeilen werden bei jedem Einzelbild mit einer anderen Reihenfolge der Elektronenstrahlen gescannt. Die dargestellte Reihenfolge der Elektronenstrahlen bei dem entsprechenden Einzelbild wird nicht verändert.
In der Tabelle 1 wird dargestellt, welcher Elektronenstrahl Bs bei welchem Einzelbild Fs welche Bildinformation darstellt. Hierbei ist die Bildzeile ZM, in der die Bildinformation dargestellt wird, nicht berücksichtigt.
Figure imgf000006_0001
Tabelle 1
In Einzelbild Fi stellt der Elektronenstrahl Bi die Bildinformation aaaa dar. Der Elektronenstrahl B2 stellt die Bildinformation bbbb dar. Der Elektronenstrahl B3 stellt die Bildinformation cccc dar. Nach drei Bildzeüen Zj- Z3 erfolgt ein neuer Scann Vorgang, in dem die drei Elektronenstrahlen Bi - B3 wiederum andere Bildinformation (dddd-ffff) auf dem Bildschirm in den Bildzeilen Z4- Z6 darstellen. Dieser Scannvorgang wird entsprechend der Zeilenzahl m des Bildschirms wiederholt. D.h. wenn ein Bildschirm beispielsweise 900 Bildzeilen hat, wird dieser 300 mal von 3 Elektronenstrahlen gescannt, um ein Einzelbild darzustellen. Bei der Darstellung des nächsten Einzelbildes F stellt der Elektronenstrahl B] eine andere Bildinformation dar. Elektronenstrahl Bj scannt in Einzelbild F2 die Bildzeile Z2 mit der Bildinformation, die Bildzeile Z2 auch schon im Einzelbild F] angezeigt hat, in diesem Falle bbbb. Beim dritten Einzelbild F3 scannt der Elektronenstrahl • i die dritte Bildzeile Z3, um dort die entsprechende Bildinformation cccc darzustellen. Nach Darstellung von drei Einzelbildern beginnt diese Reihenfolge von vorn. Bi scannt Bildzeile Zi mit Bildinformation aaaa usw.
Da das Bild bei seiner Darstellung immer an der gleichen Position und ohne Wackeln dargestellt werden soll, müssen jeweils die Bildzeilen ZM verschoben werden.
Bei Einzelbild F wird das gesamte Bild um ein Zeile verschoben. Beim dritten Einzelbild F3 wird das Bild um zwei Zeilen verschoben. Damit erreicht man jeweils die gleiche Position des Bildes wie bei Einzelbild Fi..
In der folgenden Tabelle 2 wird das Verschieben der Bildzeilen ZM dargestellt.
Figure imgf000007_0001
Tabelle 2
Um die Bildzeile Zi in den jeweiligen Einzelbildern Fi -F3 darzustellen, wird diese bei jedem Einzelbild von einem anderen Elektronenstrahl (Bi, B3, B2) gescannt. Als Variation mit demselben Effekt kann beispielsweise bei Einzelbild F2 die
Reihenfolge der Elektronenstrahlen angewendet werden, die in Tabelle 2 bei Einzelbild F3 angewendet wird. Bildzeile Z\ würde dabei dann mit der Reihenfolge Bi , B2, B gescannt werden.
Das Verschieben der einzelnen Elektronenstrahlen erfolgt mit einer Steuereinheit 2, die die Bildinformation gemäß der verwendeten Reihenfolge den entsprechenden Elektronenstrahlen zugeführt wird. Diese Steuereinheit erhält das Videosignal mit seinen Komponenten und führt die entsprechende Bildinformation dem jeweiligen Elektronenstrahl zu, der durch die Zeilenverschiebung die entsprechende Zeilenposition scannt. Bei einem Monitor, der nur mit von zwei Elektroden erzeugten
Elektronenstrahlen gescannt wird, vereinfacht sich die Anordnung. Hier wird bei jedem Einzelbild, die Reihenfolge der zwei Elektronenstrahlen vertauscht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:
1. Vorrichtung zur Darstellung von Bildern, mit einem Monitor mit s Elektroden zur Erzeugung von s Elektronenstrahlen Bs und einer Steuereinheit zur Steuerung der s Elektronenstrahlen Bs in der Weise, daß die s Elektronenstrahlen gleichzeitig aufeinanderfolgende s Bildzeilen Z beschreiben, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit vorgesehen ist, mittels der s Elektronenstrahlen Bs gleichbleibende
Bildinformationen von Bildzeilen ZM in aufeinanderfolgenden Einzelbildern Fn mittels in vorgegebener Reihenfolge abwechselnden Elektronenstrahlen Bs auf dem Monitor darzustellen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit vorgesehen ist, mittels der drei Elektronenstrahlen Bs gleichzeitig drei aufeinanderfolgende Bildzeilen ZM zu beschreiben und dabei eine in aufeinanderfolgenden Einzelbildern Fn gleichbleibende Bildinformation jeder Bildzeile ZM in den Einzelbildern Fn von in vorgegebener Reihenfolge abwechselnden Elektronenstrahlen Bs auf dem Monitor eines Triple Gun Monitors (1) darzustellen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Steuereinheit vorgesehen ist, den ersten Elektronenstrahl Bi beim ersten Einzelbild Fi für die Bildzeile Zi mit einer Bildinformation anzusteuern, den dritten Elektronenstrahl B3 beim folgenden zweiten Einzelbild F2 für die gleiche Bildzeile Zi mit der gleichen Bildinformation anzusteuern und den zweiten Elektronenstrahls B2 beim folgenden dritten Einzelbild F3 für die gleiche Bildzeile Zi mit dergleichen Bildinformation anzusteuern. (Zi :F)->Bι, F2-> B3, F3^B2)
4Norrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit vorgesehen ist, den ersten Elektronenstrahl Bi beim ersten Einzelbild Fi für die Bildzeile Z mit einer Bildinformation anzusteuern, den zweiten Elektronenstrahl B2 beim folgenden zweiten Einzelbild F2 für die gleiche Bildzeile Zi mit der gleichen Bildinformation anzusteuern und den dritten Elektronenstrahls B3 beim folgenden dritten Einzelbild F3 für die gleiche Bildzeile Zi mit dergleichen Bildinformation anzusteuern. (Zi :Fι~>Bι,F2 - B ,F3 - B3).
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenfolge der s Elektronenstrahlen bei der Ansteuerung von s Bildzeilen zur Darstellung eines ersten
Einzelbildes von der Reihenfolge zur Darstellung des folgenden Einzelbildes bei diesen s Bildzeilen abweicht.
6. Verfahren zur Darstellung von medizinischen Bildern, bei dem mehrere Elektronenstrahlen gleichzeitig aufeinanderfolgende Bildzeilen eines Monitors beschreiben, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit vorgegebener Frequenz wiederholt dargestelltes Bild von s Elektronenstrahlen Bs in der Weise dargestellt wird, daß die gleichbleibende Bildinformation jeder Bildzeile ZM in aufeinanderfolgenden Einzelbildern Fn von in vorgegebener Reihenfolge abwechselnden Elektronenstrahlen Bs auf einem Monitor (1) dargestellt wird.
PCT/EP1999/010231 1998-12-23 1999-12-15 Vorrichtung zur darstellung von bildern mit einem triple gun monitor WO2000039781A1 (de)

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DE1998159797 DE19859797A1 (de) 1998-12-23 1998-12-23 Monitor zur verbesserten Darstellung von Röntgenbildern
DE19859797.5 1998-12-23

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WO (1) WO2000039781A1 (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3930120A (en) * 1974-01-07 1975-12-30 Hughes Aircraft Co Multi-beam cathode ray tube having equalized line brightness
WO1997019551A1 (en) * 1995-11-22 1997-05-29 Philips Electronics N.V. Image display device comprising a cathode ray tube

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