WO2005003813A2 - Method and device for producing an x-ray image - Google Patents

Method and device for producing an x-ray image Download PDF

Info

Publication number
WO2005003813A2
WO2005003813A2 PCT/EP2004/007123 EP2004007123W WO2005003813A2 WO 2005003813 A2 WO2005003813 A2 WO 2005003813A2 EP 2004007123 W EP2004007123 W EP 2004007123W WO 2005003813 A2 WO2005003813 A2 WO 2005003813A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
camera
fluorescent screen
scintillation light
acceleration
ray
Prior art date
Application number
PCT/EP2004/007123
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
WO2005003813A3 (en
Inventor
Manfred Pfeiler
Reiner Heumann
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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 Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Publication of WO2005003813A2 publication Critical patent/WO2005003813A2/en
Publication of WO2005003813A3 publication Critical patent/WO2005003813A3/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
    • H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
    • H01J31/50—Image-conversion or image-amplification tubes, i.e. having optical, X-ray, or analogous input, and optical output
    • H01J31/501—Image-conversion or image-amplification tubes, i.e. having optical, X-ray, or analogous input, and optical output with an electrostatic electron optic system
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2231/00—Cathode ray tubes or electron beam tubes
    • H01J2231/50—Imaging and conversion tubes
    • H01J2231/50005—Imaging and conversion tubes characterised by form of illumination
    • H01J2231/5001—Photons
    • H01J2231/50031—High energy photons
    • H01J2231/50036—X-rays

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for generating an x-ray image according to the preambles of claims 1 and 9.
  • the X-ray image intensifier television system (RBV-FS system) described therein essentially consists of an X-ray image intensifier, a downstream light optics and a camera downstream of the light optics.
  • the X-ray image amplifier converts incident X-rays into light, which in turn generates electrons via a photocathode.
  • the electrons are accelerated and focused by means of an electron optic on an output-side exit screen.
  • the resulting picture is over the light optics, z. B. in a telecentric
  • Beam path is projected onto a detector surface of a camera.
  • the x-ray image can be transferred from the camera to an image display device and made visible.
  • the light optics can have several partial objectives and a mechanical diaphragm.
  • the intensity of the scintillation light emitted by the exit fluorescent screen can be adjusted by means of the mechanical diaphragm.
  • a conventional RB-FS system is complex. Its production is complex.
  • the object of the invention is to eliminate the disadvantages of the prior art.
  • a method and a device are to be specified which lead to a compactness which favors the x-ray device design.
  • the transmission of the image information from the input of the X-ray image intensifier to the television camera is to be improved.
  • the acceleration and deflection voltages are regulated in such a way that an intensity of the scintillation light emitted by the exit fluorescent screen does not fall below or exceed a predetermined dynamic range of the camera.
  • the proposed method can significantly simplify the RBV-FS system. Furthermore, the dynamics and the image transmission properties of the RBV-FS system can be improved.
  • the intensity of the scintillation light incident on the camera is not regulated by an aperture or the like, but by the acceleration and deflection voltages and is adapted to the dynamic range of the camera. There is no need for an aperture.
  • the light optics can be implemented with the omission of a cover or can even be omitted entirely. The size and weight of an RBV-FS system can thus be reduced.
  • the term “camera” is to be understood generally in the sense of the present invention. It can be z. B. a camera with a TV tube or a solid-state image sensor, for. B. act a CCD chip.
  • the intensity of the scintillation light emitted by the exit fluorescent screen is measured and, depending on the measured value, the Acceleration and deflection voltages regulated within preselectable ranges.
  • a sensor downstream of the output fluorescent screen or the camera preferably together with a downstream image transmission and / or processing device, can be used to measure the scintillation light emitted by the exit fluorescent screen.
  • the acceleration and deflection voltages are automatically set in stages depending on a selected radiation power of the x-ray source.
  • several predefined sensitivity levels can be provided.
  • a suitable sensitivity level can be selected automatically by means of an adjusting or regulating device and the corresponding acceleration and deflection voltages can be applied.
  • the user it is. it is also possible for the user to manually change an automatically specified sensitivity range.
  • an average image brightness of an image display device connected downstream of the camera can be kept within a predetermined interval.
  • signals corresponding to certain intensity intervals of the scintillation light are compressed. For example, signals corresponding to high intensities of the scintillation light can be compressed to a smaller interval than signals corresponding to low intensities of the scintillation light.
  • a suitable non-linear characteristic curve can be used for this purpose in the image transmission.
  • the detector surface of the camera forms the substrate of the exit fluorescent screen.
  • the camera and the exit fluorescent screen form a uniform ches and compact component.
  • the conventional light optics are completely eliminated. This enables the production of a particularly compact RBV-FS system.
  • a camera As a camera, a camera with a television recording tube or a semiconductor image sensor, for. B. CCD chip can be used.
  • a device for generating an x-ray image in which a device for regulating the acceleration and deflection voltages is provided, so that an intensity of the scintillation light emitted by the exit fluorescent screen does not fall below or exceed a predetermined dynamic range of the camera.
  • conventional light optics with a diaphragm or the like can be dispensed with.
  • the light optics can be simplified or completely omitted. This simplifies the construction and structure of an RBV-FS system in an advantageous manner for the device design. In particular, its size and weight can be significantly reduced.
  • Fig. 1 is a schematic representation of an RBV-FS system according to the prior art
  • Fig. 2 is a schematic representation of an RBV-FS system according to the invention and Fig. 3 is a schematic representation of the essential components of a device according to the invention.
  • X-ray radiation R falls on a luminous layer applied to a photocathode 1.
  • Free electrons 2 emitted by the photocathode 1 are accelerated by means of a suitable acceleration voltage and imaged on an output fluorescent screen 3 by means of deflection or focusing voltages applied to the electron optics.
  • a scintillation light generated in this way is imaged on a camera 5 by means of light optics 4, which can be designed with a telecentric beam path.
  • the camera e.g. B. a CCD chip, directly connected to the output fluorescent screen 3.
  • the CCD chip can be used as a substrate and the phosphor applied to it.
  • the light optics 4 known from the prior art have been completely omitted in this exemplary embodiment.
  • the intensity of the scintillation light emitted by the phosphor layer 3 is regulated by changing the acceleration and deflection voltages.
  • Fig. 3 shows schematically the essential components of a device according to the invention.
  • the reference numeral 6 denotes an X-ray image intensifier comprising the photocathode 1 and the exit fluorescent screen 3.
  • An image processing device 7 is arranged downstream of the camera 5.
  • a regulating device 8 is connected to a voltage supply 9 for electron optics for regulating the acceleration and deflection voltages.
  • a device for signal detection and evaluation is designated by reference number 10
  • an output screen downstream of image processing device 7 is designated by reference number 11.
  • the function of the device is as follows:
  • an intensity of the scintillation light detected by the camera 5 is continuously measured.
  • Measured values are evaluated with the device 10 for signal interrogation and evaluation.
  • manipulated variables for the control device 8 and also for the image processing device 7 can be generated according to a predetermined algorithm.
  • the control device 8 regulates the voltage supply 9 and thus the intensity of the scintillation light emitted by the fluorescent screen 3 of the electron optics 6.
  • the measured values can also be converted into manipulated variables and used to regulate the voltage supply 9 by means of the regulating device 8.
  • control device 8 can be coupled to the image processing device 7. This makes it possible to transmit corresponding information about the control carried out to the image processing device 7 at the same time as the voltage supply 9 is activated.
  • a brightness fluctuation caused by the regulation can be counteracted immediately by means of a suitable further algorithm. It can be ensured that the signal transmission behavior is maintained for small and medium-sized signal sizes and that it is transmitted compressed for large signal sizes.
  • a non-linear characteristic curve for image generation. It can e.g. B. a far spread area of high scintillation light intensities are assigned to an upper third of the brightness values that can be displayed on the output screen 11, whereas a narrower range of lower scintillation light intensities is assigned to a wide range, e.g. B. 2/3 of the lower brightness values that can be represented with the output screen 11 is assigned.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for producing an X-ray image using an X-ray image amplifier. A photocathode (1) produces free electrons as a result of incident X-ray beams (R) in the X-ray image amplifier and the free electrons (2) are accelerated by means of acceleration and deflection voltages on an outlet luminescent screen (3). Scintillation light is produced by absorbing the free electrons (2) in the output luminescent screen (3) and the scintillation light is detected by a camera (5) arranged downstream from the X-ray image amplifier. According to the invention, the acceleration and deflection voltages are automatically regulated in order to reduce the size such that the intensity of the scintillation light emitted by the output luminescent screen (3) does not fall below or exceed a predetermined dynamic range of the camera (5).

Description

Beschreibungdescription
Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines RöntgenbildsMethod and device for generating an x-ray image
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Röntgenbilds nach den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 9.The invention relates to a method and a device for generating an x-ray image according to the preambles of claims 1 and 9.
Eine solche Vorrichtung bzw. ein solches Verfahren sind z. B. aus Schulz R. F., Fortschr Röntgenstr 2001; 173: 1137-1146 bekannt. Das darin beschriebene Röntgenbildverstärkerfernseh- syste (RBV-FS-System) besteht im Wesentlichen aus einem Rontgenbildverstarker, einer nachgeschalteten Licht-Optik und einer der Licht-Optik nachgeordneten Kamera. Der Röntgenbild- Verstärker wandelt eingangsseitig einfallende Röntgenstrahlung in Licht um, welches seinerseits über eine Fotokathode Elektronen erzeugt. Die Elektronen werden mittels einer E- lektronen-Optik auf einen ausgangsseitigen Ausgangsleuchtschirm beschleunigt und fokussiert. Das dort entstehende Bild wird über die Licht-Optik, z. B. in einem telezentrischenSuch a device or such a method are e.g. B. from Schulz R. F., Schwier Röntgenr 2001; 173: 1137-1146. The X-ray image intensifier television system (RBV-FS system) described therein essentially consists of an X-ray image intensifier, a downstream light optics and a camera downstream of the light optics. The X-ray image amplifier converts incident X-rays into light, which in turn generates electrons via a photocathode. The electrons are accelerated and focused by means of an electron optic on an output-side exit screen. The resulting picture is over the light optics, z. B. in a telecentric
Strahlengang, auf eine Detektorfläche einer Kamera projiziert wird. Von der Kamera kann das Röntgenbild auf ein Bildwiedergabegerät übertragen und sichtbar gemacht werden.Beam path is projected onto a detector surface of a camera. The x-ray image can be transferred from the camera to an image display device and made visible.
Um eine Übersteuerung der Kamera durch zu hohe Intensitäten des vom Ausgangsleuchtschirm emittierten Szintillationslichts zu vermeiden, kann die Licht-Optik mehrere Teilobjektive und eine mechanische Blende aufweisen. Mittels der mechanischen Blende kann die auf die Detektorfläche der Kamera einfallende Intensität des vom Ausgangsleuchtschirm emittierten Szintillationslichts eingestellt werden. - Ein herkömmliches RB-FS- System ist komplex. Seine Herstellung ist aufwändig.In order to avoid overloading the camera due to excessive intensities of the scintillation light emitted by the exit fluorescent screen, the light optics can have several partial objectives and a mechanical diaphragm. The intensity of the scintillation light emitted by the exit fluorescent screen can be adjusted by means of the mechanical diaphragm. - A conventional RB-FS system is complex. Its production is complex.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es sollen insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung angegeben werden, welche zu einer das Röntgengerätedesign begünstigenden Kompaktheit führt. Des Weiteren soll eine Verbesserung der Übertragung der Bildinformation vom Eingang des Röntgenbildverstärkers zur Fernsehkamera erfolgen.The object of the invention is to eliminate the disadvantages of the prior art. In particular, a method and a device are to be specified which lead to a compactness which favors the x-ray device design. Of Furthermore, the transmission of the image information from the input of the X-ray image intensifier to the television camera is to be improved.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 9 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 8 und 10 bis 16.This object is solved by the features of claims 1 and 9. Appropriate configurations result from the features of claims 2 to 8 and 10 to 16.
Nach Maßgabe der Erfindung ist bei einem Verfahren zur Erzeu- gung eines Röntgenbilds unter Verwendung eines Röntgenbildverstärkers vorgesehen, dass die Beschleunigungs- und Ablenkungsspannungen so geregelt werden, dass eine Intensität des vom Ausgangsleuchtschirm emittierten Szintillationslichts einen vorgegebenen Dynamikbereich der Kamera nicht unter- oder überschreitet.According to the invention, in a method for generating an x-ray image using an x-ray image intensifier, it is provided that the acceleration and deflection voltages are regulated in such a way that an intensity of the scintillation light emitted by the exit fluorescent screen does not fall below or exceed a predetermined dynamic range of the camera.
Mit dem vorgeschlagenen Verfahren kann eine wesentliche Vereinfachung des RBV-FS-Systems erreicht werden. Ferner können damit die Dynamik und die Bildübertragungseigenschaften des RBV-FS-Systems verbessert werden.The proposed method can significantly simplify the RBV-FS system. Furthermore, the dynamics and the image transmission properties of the RBV-FS system can be improved.
Erfindungsgemäß wird die Intensität des auf die Kamera einfallenden Szintillationslichts nicht mit einer Blende oder dgl., sondern durch die Beschleunigungs- und Ablenkungsspan- nungen geregelt und auf den Dynamikbereich der Kamera ange- passt. Es kann auf eine Blende verzichtet werden. Die Licht- Optik kann unter Weglassung einer Blende ausgeführt werden oder sogar völlig wegfallen. Die Baugröße und das Gewicht eines RBV-FS-Systems können damit verkleinert werden. Der Beg- riff "Kamera" ist im Sinne der vorliegenden Erfindung allgemein zu verstehen. Es kann sich dabei z. B. um eine Kamera mit Fernsehaufnahmeröhre oder um einen Halbleiterbildsensor, z. B. einen CCD-Chip, handeln.According to the invention, the intensity of the scintillation light incident on the camera is not regulated by an aperture or the like, but by the acceleration and deflection voltages and is adapted to the dynamic range of the camera. There is no need for an aperture. The light optics can be implemented with the omission of a cover or can even be omitted entirely. The size and weight of an RBV-FS system can thus be reduced. The term “camera” is to be understood generally in the sense of the present invention. It can be z. B. a camera with a TV tube or a solid-state image sensor, for. B. act a CCD chip.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Intensität des vom Ausgangsleuchtschirm emittierten Szintillationslichts gemessen und in Abhängigkeit des gemessenen Werts werden die Beschleunigungs- und Ablenkungsspannungen innerhalb vorwählbarer Bereiche geregelt. Zur Messung des vom Ausgangsleuchtschirm emittierten Szintillationslichts kann ein dem Ausgangsleuchtschirm nachgeordneter Sensor oder die Kamera, vor- zugsweise zusammen mit einer nachgeordneten Bildübertragungsund/oder -Verarbeitungseinrichtung, verwendet werden.According to an advantageous embodiment, the intensity of the scintillation light emitted by the exit fluorescent screen is measured and, depending on the measured value, the Acceleration and deflection voltages regulated within preselectable ranges. A sensor downstream of the output fluorescent screen or the camera, preferably together with a downstream image transmission and / or processing device, can be used to measure the scintillation light emitted by the exit fluorescent screen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung werden die Beschleunigungsund AblenkungsSpannungen automatisch in Abhängigkeit einer gewählten Strahlungsleistung der Röntgenquelle stufenweise eingestellt. In diesem Fall können mehrere vorgegebene Empfindlichkeitsstufen vorgesehen sein. Je nach der vom Anwender gewählten Röntgendosis können mittels einer Stell- bzw. Regeleinrichtung automatisch eine geeignete Empfindlichkeits- stufe gewählt und die dazu korrespondierenden Beschleunigungs- und Ablenkungsspannungen angelegt werden. Selbstverständlich .ist es. auch möglich, dass der Anwender manuell einen automatisch vorgegebenen Empfindlichkeitsbereich ändert.According to a further embodiment, the acceleration and deflection voltages are automatically set in stages depending on a selected radiation power of the x-ray source. In this case, several predefined sensitivity levels can be provided. Depending on the x-ray dose selected by the user, a suitable sensitivity level can be selected automatically by means of an adjusting or regulating device and the corresponding acceleration and deflection voltages can be applied. Of course it is. it is also possible for the user to manually change an automatically specified sensitivity range.
Um eine u.U. durch die Regelung hervorgerufene Helligkeitsfluktuation bei der Bilderzeugung zu vermeiden, kann eine mittlere Bildhelligkeit eines der Kamera nachgeschalteten Bildwiedergabegeräts innerhalb eines vorgegebenen Intervalls gehalten werden.To possibly To avoid fluctuations in brightness caused by the regulation during image generation, an average image brightness of an image display device connected downstream of the camera can be kept within a predetermined interval.
Nach einer Ausgestaltung werden zu bestimmten Intensitätsintervallen des Szintillationslichts korrespondierende Signale komprimiert. Z. B. können zu hohen Intensitäten des Szintillationslichts korrespondierende Signale auf ein kleineres In- tervall komprimiert werden als zu niedrigen Intensitäten des Szintillationslichts korrespondierende Signale. Dazu kann bei der Bildübertragung eine geeignete nichtlineare Kennlinie verwendet werden.According to one embodiment, signals corresponding to certain intensity intervals of the scintillation light are compressed. For example, signals corresponding to high intensities of the scintillation light can be compressed to a smaller interval than signals corresponding to low intensities of the scintillation light. A suitable non-linear characteristic curve can be used for this purpose in the image transmission.
Von Vorteil ist es, dass die Detektorfläche der Kamera das Substrat der Ausgangsleuchtschirms bildet. In diesem Fall bilden die Kamera und der Ausgangsleuchtschirm ein einheitli- ches und kompaktes Bauelement. Die herkömmliche Licht-Optik fällt in diesem Fall vollständig weg. Das ermöglicht die Herstellung eines besonders kompakten RBV-FS-Systems.It is advantageous that the detector surface of the camera forms the substrate of the exit fluorescent screen. In this case, the camera and the exit fluorescent screen form a uniform ches and compact component. In this case, the conventional light optics are completely eliminated. This enables the production of a particularly compact RBV-FS system.
Als Kamera kann zweckmäßigerweise eine eine Kamera mit Fernsehaufnahmeröhre oder ein Halbleiterbildsensor, z. B. CCD- Chip, verwendet werden.As a camera, a camera with a television recording tube or a semiconductor image sensor, for. B. CCD chip can be used.
Nach weiterer Maßgabe der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Röntgenbilds vorgeschlagen, bei der eine Einrichtung zur Regelung der Beschleunigungs- und Ablenkungsspannungen vorgesehen ist, so dass eine Intensität des vom Ausgangsleuchtschirm emittierten Szintillationslichts einen vorgegebenen Dynamikbereich der Kamera nicht unter- oder ü- berschreitet .According to a further provision of the invention, a device for generating an x-ray image is proposed, in which a device for regulating the acceleration and deflection voltages is provided, so that an intensity of the scintillation light emitted by the exit fluorescent screen does not fall below or exceed a predetermined dynamic range of the camera.
Durch das Vorsehen der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Einrichtung zur Regelung der Beschleunigungs- und Ablenkungsspannungen kann auf eine herkömmliche Licht-Optik mit einer Blende oder dgl. verzichtet werden. Die Licht-Optik kann vereinfacht oder völlig weggelassen werden. Das vereinfacht den Aufbau und die Struktur eines RBV-FS-Systems in einer für das Gerätedesign vorteilhaften Weise. Es können insbesondere dessen Baugröße und Gewicht erheblich vermindert werden.By providing the device proposed according to the invention for regulating the acceleration and deflection voltages, conventional light optics with a diaphragm or the like can be dispensed with. The light optics can be simplified or completely omitted. This simplifies the construction and structure of an RBV-FS system in an advantageous manner for the device design. In particular, its size and weight can be significantly reduced.
Wegen der weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen wird auf die zum Verfahren beschriebenen Merkmale verwiesen, die sinngemäß auch Ausgestaltungen der Vorrichtung beschreiben.Because of the further advantageous refinements, reference is made to the features described for the method, which also analogously describe refinements of the device.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawings. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines RBV-FS-Systems nach dem Stand der Technik undFig. 1 is a schematic representation of an RBV-FS system according to the prior art and
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen RBV-FS-Systems und Fig. 3 eine schematische Darstellung der wesentlichen Komponenten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.Fig. 2 is a schematic representation of an RBV-FS system according to the invention and Fig. 3 is a schematic representation of the essential components of a device according to the invention.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten ersten RBV-FS-System fällt Röntgenstrahlung R auf eine .auf einer Fotokathode 1 aufgebrachte Leuchtschicht. Von der Fotokathode 1 emittierte freie Elektronen 2 werden mittels einer geeigneten Beschleunigungsspannung beschleunigt und mittels von an der Elektronenoptik an- liegenden Ablenkungs- bzw. Fokussierungsspannungen auf einen Ausgangsleuchtschirm 3 abgebildet. Ein dabei erzeugtes Szin- tillationslicht wird mittels einer Licht-Optik 4, die mit einem telezentrischen Strahlengang ausgeführt sein kann, auf eine Kamera 5 abgebildet.In the first RBV-FS system shown in FIG. 1, X-ray radiation R falls on a luminous layer applied to a photocathode 1. Free electrons 2 emitted by the photocathode 1 are accelerated by means of a suitable acceleration voltage and imaged on an output fluorescent screen 3 by means of deflection or focusing voltages applied to the electron optics. A scintillation light generated in this way is imaged on a camera 5 by means of light optics 4, which can be designed with a telecentric beam path.
In Fig. 2 ist ein RBV-FS-System nach dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung gezeigt. Dabei ist die Kamera, z. B. ein CCD-Chip, unmittelbar mit dem Ausgangsleuchtschirm 3 verbunden. Dazu kann z. B. der CCD-Chip als Substrat hergenommen werden und darauf der Leuchtstoff aufgebracht werden. Die nach dem Stand der Technik bekannte Lichtoptik 4 ist bei diesem Ausführungsbeispiel vollständig weggelassen worden. Die Intensität des von der Leuchtstoffschicht 3 emittierten Szintillationslichts wird durch eine Veränderung der Beschleuni- gungs- und Ablenkungsspannungen geregelt.2 shows an RBV-FS system according to the subject of the present invention. The camera, e.g. B. a CCD chip, directly connected to the output fluorescent screen 3. For this, e.g. B. the CCD chip can be used as a substrate and the phosphor applied to it. The light optics 4 known from the prior art have been completely omitted in this exemplary embodiment. The intensity of the scintillation light emitted by the phosphor layer 3 is regulated by changing the acceleration and deflection voltages.
Fig. 3 zeigt schematisch die wesentlichen Bestandteile einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Mit dem Bezugszeichen 6 ist ein die Fotokathode 1 und den Ausgangsleuchtschirm 3 umfas- sender Rontgenbildverstarker bezeichnet. Der Kamera 5 ist eine Bildverarbeitungseinrichtung 7 nachgeordnet. Eine Regelungseinrichtung 8 ist zur Regelung der Beschleunigungs- und Ablenkungsspannungen mit einer Spannungsversorgung 9 für eine Elektronen-Optik verbunden. Eine Einrichtung zur Signalabfra- ge und -bewertung ist mit dem Bezugszeichen 10, ein der Bildverarbeitungseinrichtung 7 nachgeordneter Ausgangsbildschirm mit dem Bezugszeichen 11 bezeichnet. Die Funktion der Vorrichtung ist folgende:Fig. 3 shows schematically the essential components of a device according to the invention. The reference numeral 6 denotes an X-ray image intensifier comprising the photocathode 1 and the exit fluorescent screen 3. An image processing device 7 is arranged downstream of the camera 5. A regulating device 8 is connected to a voltage supply 9 for electron optics for regulating the acceleration and deflection voltages. A device for signal detection and evaluation is designated by reference number 10, and an output screen downstream of image processing device 7 is designated by reference number 11. The function of the device is as follows:
Im vorliegenden Beispiel wird eine von der Kamera 5 erfasste Intensität des Szintillationslichts ständig gemessen. DieIn the present example, an intensity of the scintillation light detected by the camera 5 is continuously measured. The
Messwerte werden mit der Einrichtung 10 zur Signalabfrage und -bewertung ausgewertet. Mit der Einrichtung 10 können nach einem vorgegebenen Algorithmus Stellgrößen für die Regelungseinrichtung 8 wie auch für die Bildverarbeitungseinrichtung 7 erzeugt werden. Unter Verwendung der Stellgrößen regelt die Regelungseinrichtung 8 die Spannungsversorgung 9 und damit die Intensität des vom Leuchtschirm 3 der Elektronen-Optik 6 emittierten Szintillationslichts .Measured values are evaluated with the device 10 for signal interrogation and evaluation. With the device 10, manipulated variables for the control device 8 and also for the image processing device 7 can be generated according to a predetermined algorithm. Using the manipulated variables, the control device 8 regulates the voltage supply 9 and thus the intensity of the scintillation light emitted by the fluorescent screen 3 of the electron optics 6.
Selbstverständlich ist es auch möglich, die Intensität desOf course it is also possible to change the intensity of the
Szintillationslichts mit einem besonderen Sensor, beispielsweise einer Fotodiode oder mit der Bildverarbeitungseinrichtung 7 zu messen. In diesem Fall können die gemessenen Werte ebenfalls in Stellgrößen umgesetzt und mittels der Regelungs- einrichtung 8 zur Regelung der Spannungsversorgung 9 verwendet werden.To measure scintillation light with a special sensor, for example a photodiode or with the image processing device 7. In this case, the measured values can also be converted into manipulated variables and used to regulate the voltage supply 9 by means of the regulating device 8.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, kann die Regelungseinrichtung 8 mit der Bildverarbeitungseinrichtung 7 gekoppelt sein. Da- mit ist es möglich, zeitgleich mit der Ansteuerung der Spannungsversorgung 9 der Bildverarbeitungseinrichtung 7 entsprechende Informationen über die vorgenommene Regelung zu übermitteln. Mittels eines geeigneten weiteren Algorithmus kann einer durch die Regelung bewirkten Helligkeitsfluktuation so- fort entgegengewirkt werden. Es kann dafür gesorgt werden, dass für kleine und mittlere Signalgrößen das Signalübertragungsverhalten beibehalten und für hohe Signalgrößen komprimiert übertragen werden.As can be seen from FIG. 3, the control device 8 can be coupled to the image processing device 7. This makes it possible to transmit corresponding information about the control carried out to the image processing device 7 at the same time as the voltage supply 9 is activated. A brightness fluctuation caused by the regulation can be counteracted immediately by means of a suitable further algorithm. It can be ensured that the signal transmission behavior is maintained for small and medium-sized signal sizes and that it is transmitted compressed for large signal sizes.
Um den Dynamikbereich bei der Bilderzeugung zu vergrößern, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, eine nichtlineare Kennlinie zur Bilderzeugung zu verwenden. Es kann z. B. ein weit gespreizter Bereich hoher Szintillationslichtintensitäten einem oberen Drittel der mit dem Ausgangsbildschirm 11 darstellbaren Helligkeitswerte zugeordnet werden, wohingegen ein engerer Bereich niedrigerer Szintillationslichtintensitäten auf einen breiten Bereich, z. B. 2/3 der mit dem Ausgangsbildschirm 11 darstellbaren niedrigeren Helligkeitswerte zugeordnet wird. In order to enlarge the dynamic range during image generation, it has proven to be expedient to use a non-linear characteristic curve for image generation. It can e.g. B. a far spread area of high scintillation light intensities are assigned to an upper third of the brightness values that can be displayed on the output screen 11, whereas a narrower range of lower scintillation light intensities is assigned to a wide range, e.g. B. 2/3 of the lower brightness values that can be represented with the output screen 11 is assigned.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Erzeugung eines Röntgenbilds mit einem Rontgenbildverstarker (6), bei dem infolge einfallender Röntgen- Strahlung (R) mittels einer Fotokathode (1) freie Elektronen (2) erzeugt und die freien Elektronen (2) mittels Beschleunigungs- und AblenkungsSpannungen auf einen Ausgangsleuchtschirm (3) beschleunigt werden, wobei durch eine Absorption der freien Elektronen (2) im Ausgangsleuchtschirm (3) Szin- tillationslicht erzeugt und das Szintillationslicht von einer dem Rontgenbildverstarker nachgeordneten Kamera (5) erfasst wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Beschleunigungs- und Ablenkungsspannungen so geregelt werden, dass eine Intensität des vom Ausgangsleuchtschirm (3) emit- tierten Szintillationslichts einen vorgegebenen Dynamikbereich der Kamera (5) nicht unter- oder überschreitet.1. A method for generating an X-ray image with an X-ray intensifier (6), in which free electrons (2) are generated as a result of incident X-ray radiation (R) by means of a photocathode (1) and the free electrons (2) by means of acceleration and deflection voltages on one Output fluorescent screen (3) are accelerated, scintillation light being generated by absorption of the free electrons (2) in the output fluorescent screen (3) and the scintillation light being recorded by a camera (5) downstream of the X-ray image intensifier, characterized in that the acceleration and deflection voltages are so are regulated so that an intensity of the scintillation light emitted by the exit fluorescent screen (3) does not fall below or exceed a predetermined dynamic range of the camera (5).
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Intensität des vom Ausgangsleuchtschirm (3) emittierten Szintillationslichts ge- messen und in Abhängigkeit des gemessenen Werts die Beschleunigungs- und AblenkungsSpannungen geregelt werden.2. The method according to claim 1, wherein the intensity of the scintillation light emitted by the exit fluorescent screen (3) is measured and the acceleration and deflection voltages are regulated as a function of the measured value.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei zur Messung des vom Ausgangsleuchtschirm (3) emittierten Szintillationslichts ein dem Ausgangsleuchtschirm (3) nachgeordneter Sensor oder die Kamera (5) , vorzugsweise zusammen mit einer nachgeordneten Bildübertragungs- und/oder -Verarbeitungseinrichtung (7) , verwendet wird.3. The method according to claim 1 or 2, wherein for measuring the scintillation light emitted by the exit fluorescent screen (3), a sensor downstream of the exit fluorescent screen (3) or the camera (5), preferably together with a downstream image transmission and / or processing device (7) , is used.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Beschleunigungs- und AblenkungsSpannungen automatisch in Abhängigkeit einer gewählten Strahlungsleistung einer Röntgenquelle stufenweise eingestellt wird.4. The method according to any one of the preceding claims, wherein the acceleration and deflection voltages are automatically set in stages depending on a selected radiation power of an X-ray source.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine mittlere Bildhelligkeit eines der Kamera (5) nachge- schalteten Bildwiedergabegeräts (11) innerhalb eines vorgegebenen Intervalls gehalten wird.5. The method according to any one of the preceding claims, wherein an average image brightness of one of the camera (5) switched image display device (11) is held within a predetermined interval.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei 5 zu bestimmten Intensitätsintervallen des Szintillationslichts korrespondierende Signale komprimiert werden.6. The method according to any one of the preceding claims, wherein 5 signals corresponding to certain intensity intervals of the scintillation light are compressed.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Detektorfläche der Kamera (5) das Substrat des Ausgangs-7. The method according to any one of the preceding claims, wherein a detector surface of the camera (5) the substrate of the output
10 leuchtschirms (3) bildet.10 fluorescent screen (3) forms.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Kamera (5) eine Fernsehkamera mit einem Halbleiterbildsensor, z. B. CCD-Detektor, verwendet wird.8. The method according to any one of the preceding claims, wherein as a camera (5) is a television camera with a semiconductor image sensor, for. B. CCD detector is used.
!5 9. Vorrichtung zur Erzeugung eines Röntgenbilds, umfassend einen Rontgenbildverstarker mit einer Fotokathode (1), einer Einrichtung (9) zur Erzeugung von Beschleunigungs- und Ablenkungsspannungen zur Beschleunigung von freien, aus der Foto-! 5 9. Device for generating an X-ray image, comprising an X-ray intensifier with a photocathode (1), a device (9) for generating acceleration and deflection voltages for accelerating free, from the photo
20 kathode (1) austretenden Elektronen (2) auf einen Ausgangsleuchtschirm (3) , und umfassend des Weiteren eine Kamera (5) zur Erfassung von vom Ausgangsleuchtschirm (3) emittiertem Szintillationslicht, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, dass eine Einrichtung (8) zur Regelung der Beschleu-20 cathode (1) emerging electrons (2) on an exit fluorescent screen (3), and further comprising a camera (5) for detecting scintillation light emitted by the exit fluorescent screen (3), characterized in that a device (8) for controlling the accelerated
25 nigungs- und AblenkungsSpannungen vorgesehen ist, so dass eine Intensität des vom Ausgangsleuchtschirm (3) emittierten Szintillationslichts einen vorgegebenen Dynamikbereich der Kamera (5) nicht unter- oder überschreitet.25 inclination and deflection voltages is provided so that an intensity of the scintillation light emitted by the exit fluorescent screen (3) does not fall below or exceed a predetermined dynamic range of the camera (5).
30 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei ein Mittel zur Messung der Intensität des vom Ausgangsleuchtschirm (3) emittierten Szintillationslichts und eine Einrichtung (8) zur Regelung der Beschleunigungs- und Ablenkungsspannungen in Abhängigkeit des gemessenen Werts vorgesehen ist.10. The device according to claim 9, wherein a means for measuring the intensity of the scintillation light emitted by the exit fluorescent screen (3) and a device (8) for regulating the acceleration and deflection voltages as a function of the measured value is provided.
35 11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Mittel zur Messung des vom Ausgangsleuchtschirm (3) emittierten Szintillationslichts ein dem Ausgangsleuchtschirm (3) nachge- ordneter Sensor oder die Kamera (5) , vorzugsweise zusammen mit einer nachgeordneten Bildübertragungs- und/oder -Verarbeitungseinrichtung (7), ist.35 11. The apparatus of claim 9 or 10, wherein the means for measuring the emitted from the exit fluorescent screen (3) Scintillation light is a sensor arranged downstream of the exit fluorescent screen (3) or the camera (5), preferably together with a downstream image transmission and / or processing device (7).
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei eine Einrichtung zur automatischen stufenweisen Einstellung der Beschleunigungs- und AblenkungsSpannung in Abhängigkeit einer gewählten Strahlungsleistung der Röntgenquelle vorgesehen ist.12. Device according to one of claims 9 to 11, wherein a device for the automatic gradual adjustment of the acceleration and deflection voltage is provided as a function of a selected radiation power of the x-ray source.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei eine Einrichtung (7) zum Halten einer mittleren Bildhelligkeit eines der Kamera (5) nachgeschalteten Bildwiedergabegeräts (11) innerhalb eines vorgegebenen Intervalls vorgesehen ist.13. The device according to one of claims 9 to 12, wherein a device (7) for holding an average image brightness of a camera (5) downstream image display device (11) is provided within a predetermined interval.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei eine Einrichtung zum Komprimieren zu bestimmten Intensitätsintervallen des Szintillationslichts korrespondierenden Signa- len vorgesehen ist.14. Device according to one of claims 9 to 13, wherein a device for compressing signals corresponding to certain intensity intervals of the scintillation light is provided.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, eine Detektorfläche der Kamera (5) das Substrat des Ausgangsleuchtschirms (3) bildet.15. Device according to one of claims 9 to 14, a detector surface of the camera (5) forms the substrate of the exit fluorescent screen (3).
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, wobei die Kamera (5) eine Fernsehkamera, vorzugsweise eine CCD-Kamera, ist. 16. Device according to one of claims 9 to 15, wherein the camera (5) is a television camera, preferably a CCD camera.
PCT/EP2004/007123 2003-07-07 2004-06-30 Method and device for producing an x-ray image WO2005003813A2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10330645.5 2003-07-07
DE10330645A DE10330645A1 (en) 2003-07-07 2003-07-07 Method and device for generating an X-ray image

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2005003813A2 true WO2005003813A2 (en) 2005-01-13
WO2005003813A3 WO2005003813A3 (en) 2005-08-11

Family

ID=33559944

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2004/007123 WO2005003813A2 (en) 2003-07-07 2004-06-30 Method and device for producing an x-ray image

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE10330645A1 (en)
WO (1) WO2005003813A2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10408676B2 (en) 2015-10-01 2019-09-10 Mission Support and Test Services, LLC Long-pulse-width variable-wavelength chirped pulse generator and method

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1956061A1 (en) * 1969-11-07 1971-05-13 Siemens Ag Method for reproducing an X-ray image sequence generated by X-ray pulses by means of an image amplifier television chain
DE2241277A1 (en) * 1972-08-22 1974-02-28 Siemens Ag ROENTGEN VACUUM IMAGE ENHANCER
GB2014420A (en) * 1978-02-14 1979-08-22 Philips Nv Radiographic apparatus
US4228356A (en) * 1978-09-01 1980-10-14 Pennwalt Corporation Optimum contrast panoramic dental radiography and methods of providing therefor
US4636954A (en) * 1982-12-27 1987-01-13 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha X-ray diagnostic apparatus comprising X-ray intensity and diaphragm value controls
US5533086A (en) * 1993-01-04 1996-07-02 U.S. Philips Corporation X-ray examination apparatus
US20020085672A1 (en) * 2000-12-28 2002-07-04 Alexander Ganin Automatic exposure control and optimization in digital x-ray radiography

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6135687A (en) * 1984-07-27 1986-02-20 Toshiba Corp X-ray diagnostic device
GB2186149B (en) * 1985-12-23 1989-10-18 Dr John Gordon Rushbrooke Improvements in and relating to x-ray analysis systems

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1956061A1 (en) * 1969-11-07 1971-05-13 Siemens Ag Method for reproducing an X-ray image sequence generated by X-ray pulses by means of an image amplifier television chain
DE2241277A1 (en) * 1972-08-22 1974-02-28 Siemens Ag ROENTGEN VACUUM IMAGE ENHANCER
GB2014420A (en) * 1978-02-14 1979-08-22 Philips Nv Radiographic apparatus
US4228356A (en) * 1978-09-01 1980-10-14 Pennwalt Corporation Optimum contrast panoramic dental radiography and methods of providing therefor
US4636954A (en) * 1982-12-27 1987-01-13 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha X-ray diagnostic apparatus comprising X-ray intensity and diaphragm value controls
US5533086A (en) * 1993-01-04 1996-07-02 U.S. Philips Corporation X-ray examination apparatus
US20020085672A1 (en) * 2000-12-28 2002-07-04 Alexander Ganin Automatic exposure control and optimization in digital x-ray radiography

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10408676B2 (en) 2015-10-01 2019-09-10 Mission Support and Test Services, LLC Long-pulse-width variable-wavelength chirped pulse generator and method

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005003813A3 (en) 2005-08-11
DE10330645A1 (en) 2005-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3531448C2 (en)
DE102006039932A1 (en) Electronic endoscope system, has black alignment unit producing black alignment value for adjusting black alignment of image signals based on black image signals corresponding to black image
DE69730687T2 (en) APPARATUS AND METHOD FOR IMAGING X-RAY RAYS WITH A FLAT IMAGE RECORDING UNIT OF AMORPHIC SILICON
DE2632893C3 (en) Circuit for controlling the exposure of a photo camera
DE4300829C2 (en) X-ray diagnostic device
EP1034443A1 (en) Device for reading out information stored in a phosphor-carrier, and an x-ray cassette
DE3225061A1 (en) X-RAY DIAGNOSTIC DEVICE
DE102008060633A1 (en) Noise reduction system, endoscope processor and endoscope system
EP0480096B1 (en) X-ray diagnostic apparatus comprising an X-ray image intensifier and a detector for its output screen image brightness
DE69631283T2 (en) X-RAY EXAMINATION DEVICE WITH DOSAGE CONTROL
DE19719718B4 (en) Scintillator, image pickup device using same as well as examination device
DE60222527T2 (en) Infrared imaging device and infrared monitoring system for vehicles
DE3249005T1 (en) METHOD AND DEVICE FOR IMAGE GENERATION
EP1528412A1 (en) Photostimulable phosphor read-out method and apparatus
DE4232901A1 (en) Medical X=Ray diagnostic equipment with optimum setting of emission control - has stray transmitted emission received by sensors to provide signal compared with reference to control generator
DE4111512C2 (en) Light deflecting and light scattering device for a balancing device
WO2005003813A2 (en) Method and device for producing an x-ray image
EP0142645B1 (en) X-ray diagnostic apparatus comprising an x-ray converter
DE4128921C2 (en) Method and device for controlling the amount of exposure light for an endoscope
DE4102445C1 (en)
DE60015737T2 (en) SAMPLE PICTURE
DE3010978C2 (en) Circuit arrangement for eliminating the trace of a highlight when recording an image with a television tube
CH449281A (en) Device for optical scanning of a field of view by means of infrared rays
DE4420603C1 (en) X=ray image detector with erasure light source
DE3418394C2 (en) Image recording and image processing methods and devices for video cameras carried in aircraft

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase