DE3042343A1 - Synthetic formation of defect-free images - by superimposed blurring images of defect on reconstituted multiple perspective images - Google Patents

Synthetic formation of defect-free images - by superimposed blurring images of defect on reconstituted multiple perspective images

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DE3042343A1
DE3042343A1 DE19803042343 DE3042343A DE3042343A1 DE 3042343 A1 DE3042343 A1 DE 3042343A1 DE 19803042343 DE19803042343 DE 19803042343 DE 3042343 A DE3042343 A DE 3042343A DE 3042343 A1 DE3042343 A1 DE 3042343A1
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DE19803042343
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Erhard Ing.(Grad.) 2083 Halstenbek Klotz
Rolf Ing.(Grad.) 2081 Haseldorf Linde
Wilfried Ing.(grad.) Mauser
Hermann Dipl.-Phys. Dr.rer.nat. 2000 Hamburg Weiß
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Devices for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/025—Tomosynthesis
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/06—Processes or apparatus for producing holograms using incoherent light

Abstract

A method and arrangement for tomographic synthetic image formation involve passing light through the object (6) from several positions to form perspective images (11) on a recording medium (10). The images are smapled by placing a lens at the source positions so as to superimpose them on a light sensitive layer, thus recording the visual image. The arrangement is designed to produce a natural locking image without defects. The perspective image is partially overlayed by a blurred image derived from the perspective image and of an intensity corresp. to that of the defect present in the image. The blurred image may be conducted by superimposing several visual images lying in front of and/or behind the layer image. This may involve moving the recording medium, lens and/or light sensitive film along the optical system axis.

Description

"Tomosynthese-Verfahren und -Vorrichtung zur Erzeugung artefaktarmer Schichtbilder" Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von Schichtbildern eines Objektes, das ans einer Vielzahl von Strahlenquellenpositionen zur Aufnahme von auf einen Aufzeichnungsträger aufzuzeichnenden Perspektivbildern durchstrahlt wird, die zur Erzeugung eines Schicht bildes mittels einer Abbildungsoptik, die den Strahlenquellenpositionen entsprechende Positionen einnimmt, auf einer lichtempfindlichen Schicht überlagert werden, wobei das erzeugte Schichtbild gespeichert wird."Tomosynthesis Method and Apparatus for Generating Low Artifacts Layer images "The invention relates to a method and a device for production of slice images of an object that is exposed to a large number of radiation source positions for recording perspective images to be recorded on a recording medium is irradiated, which is used to generate a layer image by means of imaging optics, which occupies positions corresponding to the radiation source positions on a light-sensitive Layer are superimposed, whereby the generated layer image is saved.

Derartige Verfahren bzw. Vorrichtungen sind allgemein bekannt, beispielsweise aus der DE-OS 27 46 035. Die mit ihnen crzeugten Schichtbilder sind jedoch aufgrund der bei der Tomosynthese nur in beschränkter Anzahl zur Verfügung stehenden Strihl entiliell en bzw. Proj ektionsrichtungen artefaktbcha I t t Ü.Such methods and devices are generally known, for example from DE-OS 27 46 035. However, the layer images produced with them are due to the Strihl, which is only available in limited numbers in tomosynthesis entiliell en or projection directions artifact box I t t Ü.

Mit den bekannten Verfahren wird jeweils eine Objektschicht mit einer Stärke dargestellt, die der Anzahl n der Stralllenquellen bzw. Projektionsrichtungen proportional ist, während das Schichtbild von n(n-1) Artefakte erzeugenden Störbildern mit der Stärke eins umgeben ist.With the known method, an object layer is in each case with a Strength shown, that of the number n of radiation sources or projection directions is proportional, while the slice image is composed of n (n-1) artifact-producing interferences is surrounded with the strength of one.

Aufgabe der Erfindung i ist es, die bekannten Tomosynthese-Ver fahren bzw. Vorrichtungen so weiterzubiliden, daß mit ihuen einer artefaktärmere Schichtdarstellung möglich ist.The object of the invention i is to drive the known tomosynthesis Ver or devices in such a way that with them a layer representation with less artifacts is possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zusätzlich wenigstens einem Teil der zum Schichtbild gehörenden Perspektivbilder jeweils ein verwischtes Bild überlagert wirtl, das aus dem jeweiligen Perspektivbild gewonnen wird.This object is achieved according to the invention in that, in addition at least some of the perspective images belonging to the layer image The blurred image is superimposed on the one obtained from the respective perspective image will.

Ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugtes Schichtbild besteht somit aus einem in bekannter Weise erzeugten (ursprünglichen) Schichtbild, das durch einfache Überlagerung der Perspektivbilder zustandekommt und somit artefaktbehaftet ist, und aus verwischten Bildern, die jeweils aus einem Perspektivbild durch Verwischung erzeugt und diesem wiederum überlagert sind. Die im ursprünglichen Schichtbild vorhandenen Artefakte werden auf diese Weise verschmiert und treten daher als solche nicht mehr in Erscheinung. Zwar tritt dadurch eine gewisse Kontrastverminderung des dann entstehenden Schichtbildes gegenüber dem ursprünglichen Schichtbild auf, es wird dafür aber umso leichter, tatsächlich vorhandene Objektstrukturen von Artefakten zu unterscheiden.There is a layer image produced by the method according to the invention thus from an (original) layer image produced in a known manner, which is produced by simple superimposition of the perspective images comes about and is thus afflicted with artifacts is, and from blurred images, each from a perspective image by blurring generated and this in turn are superimposed. Those present in the original slice image Artifacts are smeared in this way and therefore no longer occur as such in appearance. It is true that this results in a certain reduction in the contrast of the resultant Layer image compared to the original layer image, but it becomes the same easier to distinguish actually existing object structures from artifacts.

Natürlich kann die Bildintensität der verwischten Bilder der Bildintensität der im Schichtbild vorhandenen Artefakte entsprechen, so daß diese-noch optimaler verschmiert werden können. Unter Bildintensität ist in diesem Falle z.B. die Schwärzung auf einem Röntgenfilm oder die Größe des elektronischen Bildsignals eines opto-elektronischen Bildwandlers, der die optischen Bilder in elektronische Bilder unlwandelt, zu verstehen.Of course, the image intensity of the blurred images can change the image intensity correspond to the artifacts present in the slice image, so that they are even more optimal can be smeared. In this case, for example, the image intensity is the blackening on an X-ray film or the size of the electronic image signal of an opto-electronic Image converter that converts optical images into electronic images.

Die Verwischung der Perspektivbilder bzw. die Erzeugung der verwischten Bilder kann gemäß der Erfindung z.B. durch Überlagerung mehrerer vor und/oder hinter dem ursprünglichen Schichtbild liegender Schichtbilder vorgenommen werden. Die einzelnen Schichtbilder werden dabei dem z.B. auf einem Film oder auf einer anderen lichtempfindlichen (Speicher-) Schicht gespeicherten, ursprüng]ichen Schichtbild überlagert. Die. kann beispiolsweis< durch eine geeignete Verschiebung des Films im Überlagerungsbereich der Perspektivbilder oder durch eine Verschiehung des Aufzeichnungsträgers bzw. der Abbildungsoptik, jeweils in Richtung der optischen Systemachse, erfolgen.The blurring of the perspective images or the creation of the blurred According to the invention, images can e.g. by superimposing several in front of and / or behind the original slice image lying layer images can be made. The single ones Layered images are used, for example, on a film or on another light-sensitive (Storage) layer stored, original layer image superimposed. The. can, for example, by shifting the film appropriately in the overlay area the perspective images or by shifting the recording medium or the imaging optics, each in the direction of the optical System axis, take place.

Die Verwischung der Perspektivbilder kann aber auch durch eine maßstabsgetreue Ankerung der Verteilung der von der Abbildungsoptik einzunehmenden Positionen vorgenommen werden; so daß die entsprechend n Schichtbilder nacheinander auf einen einzigen, ruhenden Film dem ursprünglichen Schichtbild überlagert aufgezeichnet werden können. Dabei können die von der Abbildungsoptik nacheinander einzunehmenden Positionen auf geraden oder gekrümmten Bahnen liegen.The blurring of the perspective images can also be done by a true to scale Anchoring the distribution of the positions to be assumed by the imaging optics made will; so that the corresponding n slices successively on a single, stationary film can be recorded superimposed on the original layer image. The positions to be taken one after the other by the imaging optics can thereby lie on straight or curved paths.

Natürlich können die Perspektivbilder auch in anderer geeigneter Weise verwischt und dem ursprünglichen Schichtbil@ bzw. den ursprünglichen Perspektivbildern überlagert werden.Of course, the perspective images can also be used in other suitable ways blurred and the original slice image or the original perspective images are superimposed.

Beispielsweise können nach Erzeugung des ursprünglichen Schichtbildes jeweils der die Perspektivbilder tragend@ Aufzeichnungsträger die Abbildungsoptik oder die licii tempfindliche Speicherschicht senkrecht zur optischen Systemachse auf geraden oder gekrümmten Bahnen bewegt werden.For example, after the original layer image has been generated in each case the recording medium carrying the perspective images @ the imaging optics or the licii temperature-sensitive storage layer perpendicular to the optical system axis be moved on straight or curved paths.

Ebenso kann die Verwischung der Perspektivbilder durch eine mittels der Abbildungsoptik vorgenommene Vergrößerurlg oder Verkleinerung der Perspektivbilder oder durch im Strahlengang der Abbildungsoptik angeordnet, das Licht streuende oder beugende Elemente vorgenommen werden.Likewise, the blurring of the perspective images by means of the imaging optics made enlargement or reduction of the perspective images or arranged in the beam path of the imaging optics, the light scattering or diffractive elements are made.

In allen genannten Fällen kann die lichtempfindliche Speicherschicht auch durch die Eingangsfläche eines opto-elektronischen Bildwandlers ersetzt werden, so daß die verwischten Bilder dem ursprünglichen Schichtbild überlagert in einem Bildspeicher abgespeichert und danach mittels einer Bilddarstellungseinrichtung dargestellt werden können.In all cases mentioned, the photosensitive storage layer can also be replaced by the input surface of an opto-electronic image converter, so that the blurred images are superimposed on the original layer image in one Image memory is stored and then by means of an image display device can be represented.

Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele der Erfindung dar. Es zeigen: Fig. 1 eine Anordnung zur Durchstrahlung des Objektes und zur Aufzeichnung von Perspektivbildern, Fig. 2 eine Anordnung zur Überlagerung der aufgezeichneten Perspektivbilder mit einer Linsenmatrix, ig. 3a, b verschiedene Linsenmatrizen, bei denen die Abstände der Abbildungselemente maßstabsgetreu veränderbar sind und die Positionen der Abbildungselemente auf geraden oder gekrüttimten Bahnen liegen, Fig. 4a-c unterschiedliche Bewegungsformen zur Verwaschung der Perspcktivbilder bei einer Linsenmatrix mit fest zueinander positionierten Abbildungselementen, und Fig. 5 eine Anordnung zur Überlagerung der Perspektivbilder, bei der im Strahlengang der Abbildungselemente das Licht streuende oder beugende Elemente angeordnet sind.The drawing represents exemplary embodiments of the invention represent. 1 shows an arrangement for irradiating the object and for recording of perspective images, Fig. 2 shows an arrangement for superimposing the recorded Perspective images with a lens matrix, ig. 3a, b different lens matrices, in which the distances between the imaging elements can be changed true to scale and the positions of the imaging elements are on straight or curved paths, 4a-c different forms of movement for blurring the perspective images in the case of a lens matrix with imaging elements that are fixedly positioned to one another, and 5 shows an arrangement for superimposing the perspective images, in which in the beam path of the imaging elements, the light scattering or diffracting elements are arranged.

In Fig. 1 ist eine bekannte Tomosynthese-Anordnung dargestellt. Sie besitzt mehrere, z.B. fünfundzwanzig in einer Strahlenquellenebene 1 angeordnete Strahlenquellen 2, deren durch Blenden 3 ausgeblendete Sirahlenbündel 4 ein auf einem Objekttisch 5 liegendes Objekt @ aus unterschiedlichen Perspektiven durchstrahlen. Die Strahlenquellen 2 können z.B. in einem gemeinsamen Tank 7 angeordnete Röntgenröhren und das Objekt 6 ein zu diagnostizierender menschlicher Körper sein. Natürlich kann auch eine einzelne Strahlenquelle vorgesehen sein, die nacheinander an die entsprechenden Strahlenquellenpositionen geführt wird. Die Strahlenbündel 4 durchstrahlen dabei das Objekt 6 so, , daß die in einer innerhalb des Objektes 6 zu liegen kommenden Durchstrahlungsebene 8 vorhandenen Querschnitte der Strahlenbündel 4 etwa gleich groß sind und sich nahezu vollständig überdecken. Die Strahlenbündel 4 besitzen dann einen gemeinsamen Überlagerungsbereich 9, der in der Durchstrahlungsebtne 8 sein größte Ausdehnung besitzt und sich mit ZU-nehmendem Abstand von ihr verjüngt.In Fig. 1, a known tomosynthesis arrangement is shown. she has several, e.g. twenty-five, arranged in a radiation source plane 1 Radiation sources 2, whose Sirahlenbündel 4 faded out by diaphragms 3 on Shine through the object @ lying on an object table 5 from different perspectives. The radiation sources 2 can, for example, x-ray tubes arranged in a common tank 7 and the object 6 can be a human body to be diagnosed. Of course you can a single radiation source can also be provided, which are successively connected to the corresponding Radiation source positions is guided. The bundle of rays 4 X-ray the object 6 in such a way that they come to lie within the object 6 Radiation plane 8 existing cross-sections of the bundle of rays 4 approximately the same are large and almost completely overlap. Have the beam 4 then a common overlay area 9, which is located in the radiation plane 8 its greatest extent and tapers with increasing distance from it.

Die Strahlenbündel 4 treffen, nachdem sie das Objekt 6 durchdrungen haben, auf einen Aufzeichnungsträger 10 zur Aufzeichnung eines ans einzelnen Perspektivbildern ll bestehenden kodierten Bildes 12. Der Aufzeichnungsträger 10 kann z.B. ein Röntgenfilm sein, auf dem die Perspektivbilder 11 getrennt oder sich einander überlagernd aufgczeichnet sind.The bundles of rays 4 hit after they have penetrated the object 6 have, on a recording medium 10 for recording one of the individual perspective images ll existing coded image 12. The recording medium 10 can, for example, be an X-ray film on which the perspective images 11 are recorded separately or superimposed on one another are.

Eine Dekodieranordnung zur Erzeugung von Schichtbildern des Objektes 6 aus den Perspektivbildern 11 ist in Fig.A decoding arrangement for generating layer images of the object 6 from the perspective images 11 is shown in Fig.

dargestellt. Sie besitzt einen Lichtkasten 13 zur Durchleuchtung der auf dem Aufzeichnungsträger 10 aufgezeichneten Perspektivbilder 11 und eine Linsenmatrix 14 (Abbildungs optik), deren Abbildungselemente bzw. Linsen 15 die einzelnen Perspektivbilder 11 derart überlagert auf einer lichtempf ind- -lichen Speicherschicht 16 abbilden, daß dort ein Schichtbild des Objektes 6 entsteht. Die Linsen 15 besitzen untereinander feste Abstände und sind in der Matrixebene entsprechend der ebenen Verteilung der Strahlenquellen angeordnet.shown. It has a light box 13 for x-raying the perspective images 11 recorded on the recording medium 10 and a lens matrix 14 (imaging optics), the imaging elements or lenses 15 of which are the individual perspective images 11 superimposed on a light-sensitive storage layer 16 in such a way that that there is a layer image of the object 6. The lenses 15 have one another fixed distances and are in the matrix level according to the planar distribution of the Radiation sources arranged.

Das jeweils auf der lichtempfindlichen Speicherschicht 16 (z.B. ein photographischer Film) in bekannter Weise erzeugte, ursprüngliche Schichtbild ist, wie bereits erwähnt, artefaktbehaftet, da jeweils eine Objektschicht mit einer zur Zahl n der Strahlenquellen proportionale Stärke abgebildet wird, während gleichzeitig das Schichtbild von n(n-1) Störbildern wesentlich geringerer Stärke (Bildintensität) umgeben ist, durch die Artefakte im Schichtbild erzeugt werden.The respective on the photosensitive storage layer 16 (e.g. a photographic film) is the original layer image produced in a known manner, as already mentioned, afflicted with artifacts, as there is an object layer with one to the Number n of radiation sources proportional Strength is mapped, while at the same time the layer image of n (n-1) interfering images is significantly smaller Strength (image intensity) is surrounded by the artifacts in the slice image will.

Um diese Artefakte im ursprünglichen Schichtbild zu vermindern bzw. zu verschmieren, damit die tatsächlichen Objektstrukturen deutlicher hervortreten, werden dem ursprünglichen Schichtbild weitere Bilder von Schichten überlagert, die im Objekt vor und/oder hinter der im ursprünglichen Schichthild dargestellten Körperschicht liegen. Dabei wird jedem zum ursprünglichen Schichtbild gehörenden Perspektivbild ein verwischtes Bild überlagert, das aus dem jeweiligen Perspektivbild hervorgeht.In order to reduce or reduce these artifacts in the original layer image. to smear so that the actual object structures emerge more clearly, further images of layers are superimposed on the original layer image in the object in front of and / or behind the body layer shown in the original layer image lie. In doing so, every perspective image belonging to the original layer image is created a blurred image is superimposed, which emerges from the respective perspective image.

Diese Uberlagerung kann z.B. so erfolgen, daß nach der Erzeugung des ursprünglichen Schichtbildes auf der Speicherschicht 16 die Helligkeit des Lichtkastens 13 so eingestellt wird, daß die Bildintensität der verwischten Bilder der Bildintensität der im Schichtbild vorhandenen Artefakte entspricht. Die Speicherschicht 16 wird dann in Richtung der optischen Systemachse 17, z.B. im Tiefenschärfebereich 18 der Linsen 15, verschoben, so daß nacheinander mehrere Schichtbilder zusätzlich auf sie aufbelichtet werden. Natürlich kann dies auch durch eine gleichzeitige Bewegung der Speicherschicht 16 und der Linsenmatrix 14 in Richtung der optischen Systemachse 17 oder durch eine entsprechende Verschiebung von Aufzeichnungsträger 10, Lichtkasten 13 und Speicherschicht 16 bei ruhender Linsenmatrix 14 erfoLgen. Ebenso ist eine entsprechende kombinieierte Bewegung voit Lichtkasten 13, Aufzeichnungsträger 10 und Linsenmatrix 14 relativ zur ruhenden Speicherschicht 16 möglich. Zur Er-Erzeugung von Schrägschichten kann die lichtempfindliche Schicht 16 auch schräg zur optischen Systemachse 17 angeordnet 5 ein.This superposition can take place, for example, in such a way that after the generation of the original layer image on the storage layer 16 the brightness of the light box 13 is adjusted so that the image intensity of the blurred images of the image intensity corresponds to the artifacts present in the slice image. The storage layer 16 is then in the direction of the optical system axis 17, e.g. in the depth of field 18 of the Lenses 15, shifted so that one after the other several slice images in addition they are exposed. Of course, this can also be done by moving at the same time of the storage layer 16 and the lens matrix 14 in the direction of the optical system axis 17 or by a corresponding displacement of the recording medium 10, light box 13 and storage layer 16 with the lens matrix 14 at rest. Likewise is one corresponding combined movement of light box 13, recording medium 10 and lens matrix 14 relative to the storage layer 16 at rest. To the generation of the Er of oblique layers, the photosensitive layer 16 can also be oblique to the optical System axis 17 arranged 5 a.

Statt der Spoicherschicltt 1() kann auch ein opto-elektronischer Bildwandler @siche Fig. 5) eingesetzt werden, so daß die einzelnen Bilder (Schicht- bzw. Perspektivbilder) elektronisch in einem Bildspeicher sich einander iiberlagernd abgespeichert und z.B. mittels eines Monitors dargestellt werden können.Instead of the spoicherschicltt 1 (), an opto-electronic image converter can also be used @siche Fig. 5) can be used so that the individual images (layer or perspective images) stored electronically in an image memory and superimposed on each other e.g. can be displayed by means of a monitor.

Ein ursprüngliches Schichtbild kann zur Verminderung seiner Artefakte ferner auch mit Schichtbildern überlagert werden, die bzw. deren Perspektivbilder durch eine maßstabsgetreue Änderung der Verteilung der Positionen der Abbildungselemente 15 verwischt werden. In jedem Augenblick entspricht dabei die Verteilung der Abbildungselemente 15 der maßstabsgetreu veräuderten Verteilung der Positionen der Strahlenqueller zur Aufnahme der Perspektivbilder 11.An original layer image can reduce its artifacts furthermore are also superimposed with layer images, the or their perspective images by a true-to-scale change in the distribution of the positions of the imaging elements 15 to be blurred. The distribution of the imaging elements corresponds at each instant 15 of the true-to-scale distribution of the positions of the radiation sources for taking the perspective images 11.

Anordnungen, die eine derartige Verschiebung der Abbildungselemente bzw. Linsen 15 in der Matrixebene zulassen, sind in den Fig. 3a, b dargestellt. Einzelheiten wie Federn, Lager, Schrauben usw. sind aber nicht detailliert gezeichnet. Die Linsenmatrix 19 entspricht dabei der Linsenmatrix 14 aus Fig. 2. Die äußeren Linsen 20 und die inneretl Linsen 21 können in radial zum Zentrum 22 (Nullpunkt des Koordinatensystems X, Y) der Linsenmatrix 19 verlaufenden Schlitzen 23 einer Aufnahmeplatte P mit Führungs-Verschlebeleisten 2, 25 in X- bzw. Y-Richtung des Korrdinatensystems X, Y entweder von Hand oder mittels elektromechanischer Stellglieder verschohen werden (pfeile X, Y). Im Korrdinaienzentrum befindet sich ebenfalls eine Linse, die abt'.r fest positioniert ist. Die Verschiebung erfolgt für alle Linseti 20, 21 gleichzeitig, so daß eine kontinuierliche Dekodierung des kodierten Bildes 12 (vgl. Fig. 1) erfolgen kann. Der Verschiebeweg für die inneren Linsen 21 ist dabei kleiner als für die äußeren Linsen 20.Arrangements that allow such a displacement of the imaging elements or lenses 15 in the matrix plane are shown in FIGS. 3a, b. Details such as springs, bearings, screws, etc. are not drawn in detail. The lens matrix 19 corresponds to the lens matrix 14 from FIG. 2. The outer ones Lenses 20 and the inner lenses 21 can be radially to the center 22 (zero point of the coordinate system X, Y) of the lens matrix 19 extending slots 23 a Mounting plate P with guide wear strips 2, 25 in the X or Y direction of the X, Y coordinate system either by hand or by means of electromechanical actuators be pushed (arrows X, Y). There is also one in the corridor center Lens, which abt'.r is firmly positioned. The shift takes place for all lens sets 20, 21 simultaneously, so that a continuous decoding of the coded picture 12 (see. Fig. 1) can be done. The displacement path for the inner lenses 21 is smaller than for the outer lenses 20.

In der Fig. 3b ist eine weitere Ausführungsform einer Linsen- matrix 26 mit verschiebbaren Linsen 27 dargestellt. Die Linsenmatrix 26 besteht dabei aus einer ebenen ersten Platte 28 mit radial zum Zentrum 29 der Linsenmatrix 26 verlaufenden Führungsschlitzen 30a-c, in denen die Linsen 27 angeordnet sind. Auf der ersten Platte 28 liegt eine zweite Platte 31 mit spiralförmig zum Zentrum 29 verlaufenden Führungsschlitzen 32a-c für die Linsen 27.In Fig. 3b, a further embodiment of a lens matrix 26 shown with displaceable lenses 27. The lens matrix 26 consists of a flat first plate 28 extending radially to the center 29 of the lens matrix 26 Guide slots 30a-c in which the lenses 27 are arranged. On the first Plate 28 is a second plate 31 with a spiral to the center 29 Guide slots 32a-c for the lenses 27.

Werden nun die Platten 28, 31 um eine senkrecht zu den Plattenebenen und durch das Zentrum 29 verlaufende Achse gegeneinander gedreht, so können die Linsen 27 radial aus ihren ursprünglichen Positionen 1>1, P2, P3 in die Position P1', P2', 1'3' verschoben werden. Die Linsen 27 können dazu mit in beide Führungsschlitze 30, 32 eingreifende Elemente versehen sein.The plates 28, 31 are now about a perpendicular to the plate planes and rotated through the center 29 axis against each other, so the Lenses 27 radially out of their original positions 1> 1, P2, P3 into the position P1 ', P2', 1'3 'can be shifted. For this purpose, the lenses 27 can be inserted into both guide slots 30, 32 engaging elements may be provided.

Mittels der beiden Linsenmatrizen 19, 26 können die Linsen 20, 21 bzw. 27 entlang gerader Bahnen verschoben werden.The lenses 20, 21 or 27 can be moved along straight tracks.

Die Anordnung nach Fig. 3b erlaubt aber auch eine Verschiebung entlang gekrümmter Bahnen, wenn die Schlitze 30a-c in der ersten Platte 28 ebenfalls gekrümmt sind, d.h., die Abbildungsoptik bzw. deren Elemente (Linsen) nehmen nacheinander Positionen ein, die auf geraden der gekrümmten Bahnen liegen. Die Schlitze 30a-c köunen dabei z.B. kreis- ode ellipsenfömrig ausgebildet sein.However, the arrangement according to FIG. 3b also allows a shift along it curved paths if the slots 30a-c in the first plate 28 are also curved are, i.e. the imaging optics or their elements (lenses) take one after the other Positions that lie on the straight of the curved paths. The slots 30a-c can e.g. be circular or elliptical.

Es ist natürlich auch möglich, sowohl das ursprüngliche als auch die verwischten Schichtbilder mittels einer einzigen Linse bzw. mittels eines einzigen Objektivs zu rekonstruieren, das nacheinander an die entsprechenden Positionen in der Matrixebene zur Abbildung der Perspektivbilder geführt wird. Nachdem auf diese Weise das ursprüngliche Schichtbild rekonstruiert wurde, kann anschließend mit der einzigen Linse bzw. dem Objektiv die Verwischung der Perspektivbilder vorgenommen werden. Hierzu kann die Linse bzw. das Objektiv auf geraden, ellipsenförmigen; kreisförmigen, spiralförmigen oder hyperzykloidalen Bahnen hewegt werden. Die Verwischungsbahnen können z.B. den in Fig. 4b, c dargestellten Bahnen entsprechen. Die durch laufenen Bahnen können sich aber auch aus maßstäblich vergrößerten bzw. verkl(inerten, der ebenen Strahlenquellenverteilung entsprechenden Verteilungen ergeben.It is of course also possible, both the original and the blurred layer images by means of a single lens or by means of a single one To reconstruct the objective, which successively to the corresponding positions in the matrix level for mapping the perspective images. After on this Way the original slice image was reconstructed, can then with the single lens or the lens made the blurring of the perspective images will. For this purpose, the lens or the objective can be on straight, elliptical; circular, spiral or hypercycloidal trajectories. The blurring tracks may for example correspond to the tracks shown in Figures 4b, c. The run through Orbits can also consist of scaled up or downsized ones, the even distribution of radiation sources result in corresponding distributions.

DitE Linse bzw. das Objektiv kann z.i3. mittels el ektromechanischer Verschiebeglicder (nicht dargesteill) unt@ Steuerung eines Mikroprozessors verschoben wertct. L"s lt.The lens or the objective can e.g. i3. by means of electromechanical Verschiebeglicder (not shown) shifted to @ control of a microprocessor appreciates. L "s lt.

ferner möglich, den Intensitätsverlust der Perspektivbilder, der dadurch zustandekommt, daß das abbildende Element nicht direkt über dem Perspektivbild, sondern seitlich versetzt zu ihm liegt, durch eine entsprechend längere Belichtungszeit der Speicherschicht, eine größere Apertur oder durch eine entsprechende Veränderung der Helligkeit der Beleuchtungseinrichtung (Lichtkasten 13) auszugleichen. Alle Perspektivbilder sollten möglichst mit gleicher Stärke (z.B. Schwärzung auf dem photographischen Film) aufgezeichnet werden.also possible the loss of intensity of the perspective images that this causes it comes about that the imaging element is not directly above the perspective image, but laterally offset to him, due to a correspondingly longer exposure time the storage layer, a larger aperture or a corresponding change to compensate for the brightness of the lighting device (light box 13). All Perspective images should preferably have the same thickness (e.g. blackening on the photographic film).

Eine weitere Methode zur Verwischung der Perspektivbilder besteht darin, entweder nur den sie tragenden Aufzeichnungsträger 10 (vgl. Fig. 2), die Linsenmatrix 14, deren Linsen 15 in festem Abstand zueinander angeordnet sind, oder die lichtempfindliche Schicht 16 senkrecht zur optischen Systemachse 17 auf geraden oder gekrümmten Bahnen zu bewegen.Another method of blurring the perspective images is therein, either only the recording medium 10 carrying them (see FIG. 2), the Lens matrix 14, the lenses 15 of which are arranged at a fixed distance from one another, or the light-sensitive layer 16 perpendicular to the optical system axis 17 on a straight line or curved paths to move.

In Fig. 4 ist dies beispielsweise für die Bewegung der Linsenmatrix 14 aus Fig. 1 dargestellt. In Fig. 4a sind nur die Zentren 33 der ruhenden Linsen angegeben, mit denen im ersten Schritt das ursprüngliche, artefaktbehaftete Schichtbild rekonstruiert wird. Zur Erzeugung der verwischten Perspektivbilder wird dann die gesamte Linsenmatrix setiliecit zur optischen Systemachse 17 derart verschoben, daß die Linsenzentren, wie in den Figuren 4b und c dargestellt, auf kreisförmigen 34 bzw. hyperzykloidalen Bahnen 35 oder anderen Bahnen, z.B. spiralförmigen, umlaufen. Eine derartige Verschiebung der Elemente 11, 14 bzw. 16 kann ebenfalls mittels elektromechanischer Verschiebeglieder vorgenommen werden, die z.B. durch einen Mikroprozessor anges t euert werden.In FIG. 4 this is, for example, for the movement of the lens matrix 14 from FIG. 1. In Fig. 4a only the centers 33 of the lenses are at rest with which in the first step the original, artifact-afflicted layer image is reconstructed. To generate the blurred perspective images, the entire lens matrix setiliecit to the optical system axis 17 shifted in such a way that that the lens centers, as shown in Figures 4b and c, on circular 34 or hypercycloidal tracks 35 or other tracks, e.g. spiral-shaped, circulate. Such a displacement of the elements 11, 14 or 16 can also be done by means of electromechanical Sliding members are made, e.g. by a microprocessor be deared.

Die Perspektivbilder können aber auch durch eine mit Hilfe der Abbildungselemente vorgenommene Vergrößerung oder Verkleinerung verwischt werden (z.B. mit Hilfe von Zoom-Objektiven). Dadurch kommt es zu einer ständigen Änderung der Größe und Lage der Schichtdetails der dem ursprünglichen Schichtbild zu überlagernden Schichtbilder und 50 mit zu dem gewünschten Verwischungseffekt. Natürlich können auch die zur Vergrößerung bzw. Verkleinerung geeigneten Abbildungselemente zu einer zusätzlichen Verwischung der Perspektivbilder auf geraden oder gekrümmten Bahnen in der Matrixebene bewegt werden.However, the perspective images can also be created with the aid of the imaging elements Any enlargement or reduction made can be blurred (e.g. with the help of Zoom lenses). This leads to a constant change in size and location the layer details of the layer images to be superimposed on the original layer image and 50 with the desired blurring effect. Of course, the for Enlargement or reduction suitable imaging elements to an additional Blurring of the perspective images on straight or curved paths in the matrix level be moved.

Eine andere Möglichkeit die Perspektivbilder zu verwischen, besteht darin, im Strahlengang der Abbildungselemente das Licht streuende oder beugende Elemente anzuordnen.There is another possibility of blurring the perspective images therein, the light scattering or diffracting in the beam path of the imaging elements To arrange elements.

In Fig. 5 befinden sich dazu in der Nähe der Linsen 15 zwischen diesen und der lichtempfindlichen Schicht 37 Streuscheiben 36, die aber erst nach der Erzeugung des ursprünglichen Schichtbildes vor die Linsen 15 geschohen werden. Die Streuscheiben 36 können dabei das Licht umso stärker ablenken, je weiter sie von der optischen Systemachse 17, die senkrecht zur Linsenmatrix 14 bzw. senkrecht zum Aufzeichnungsträger 10 verläuft, angeordnet sind. Statt der Streuscheiben 36 können auch das Licht abbeugende Gitter (nicht dargestellt) eingesetzt werden, die z.B. cbenfalis das Licht umso st.irker belegen, je weiter sie sich von der optischen Systemachse 17 befinden. Die Gitterstellungen sind dabei vorzugsweise so gewählt, daß die Gitterfurchen jeweils unterschiedlicher Gitter verschiedene Richtungen besitzen. Die zunehmende Lichtablenkung mit steigendem Abstand der streuenden bzw. beugenden Elemente von der optischen Systemachse 17 ist hierbei vergleichbar mit der zunehmenden Verschiebung der äußeren Abbildungselemente der Abbildungsmatrix bei der maßstabsgetreuen Änderung der Verteilung der Abbildungselemente. Selbstverständlich kann zur Verwischung von Perspektivbildern auch nul- eine begrenzte Anzahl von Abbildungselementen mit streuenden bzw. beugenden Elementen versehen sein.For this purpose, in FIG. 5, in the vicinity of the lenses 15, there are between them and the light-sensitive layer 37 diffusing screens 36, but only after they have been produced of the original layer image before the lenses 15 are shot. The lenses 36 can deflect the light more strongly the further it is from the optical System axis 17, which is perpendicular to the lens matrix 14 or perpendicular to the recording medium 10 runs, are arranged. Instead of the diffusion disks 36, the light-diffractive Grids (not shown) are used, which e.g. cbenfalis the light all the more st.irker, the further they are from the optical system axis 17. The grid positions are preferably chosen so that the Grating grooves of different grids have different directions. The increasing deflection of light with increasing distance of the scattering or diffracting Elements from the optical system axis 17 is here comparable to the increasing Displacement of the outer imaging elements of the imaging matrix in the true-to-scale Change in the distribution of the imaging elements. Of course, it can be used to smudge of perspective images also zero with a limited number of imaging elements scattering or diffractive elements.

Die lichtempfindliche Schicht 37 kann auch hier wieder eine Speicherschicht, z.B. ein photographischer Film, sein. Sie kann aber auch die Eingangsfläche eines opto-elektronischen Bildwandlers 38 sein, der die auf die Schicht 37 auftreffenden Bilder in digitale Bilder umsetzt, so daß diese in einem mit liii v 1 hin verbundenen Bildspeicher 39 gespeichert und einander überlagert werden können. Zur Darstellung des Speicherinhalts bzw. der artefaktarmen Schichtbilder dient dann eine mit dem Bildspeicher verbundene Bilddarstellungseinrichtung, z.B. ein Monitor 40.Here, too, the light-sensitive layer 37 can again be a storage layer, e.g., a photographic film. But it can also be the entrance area of a be the opto-electronic image converter 38 which impinges on the layer 37 Converts images into digital images, so that these are linked in a with liii v 1 Image memory 39 can be stored and superimposed on one another. For representation of the memory content or the low-artifact slice images is then used with the An image display device connected to an image memory, e.g. a monitor 40.

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Claims (21)

PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Erzeugung von Schichtbildern eines Objektes (G), das aus einer Vielzahl von Strahlenquellenpositionen zur Aufnahme von auf einen Aufzeichnungsträger (10) aufzuzeichnenden Perspektivbildern (il) durchstrahlt wird, die zur Erzeugung eines Schicht bildes mittels einer Abbildungspotik (14), die den Strahlenquellenpositionen entsprechende Positionen einnimmt, auf einer lichtempfindlichen Schicht (16, 37) überlagert werden, wobei das erzeugte Schichtbild gespeichert wird, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich wenigstens einem Teil der zum Schichtbild gehörenden Perspektiv0 bilder jeweils ein verwischtes Bild überlagert wird, das au dem jeweiligen Perspektivbild gewonnen wird.PATENT CLAIMS: 1. Method for generating layer images of a Object (G), which from a large number of radiation source positions for recording transilluminated by perspective images (il) to be recorded on a recording medium (10) is used to generate a layer image by means of an imaging pot (14), which occupies positions corresponding to the radiation source positions on a light-sensitive Layer (16, 37) are superimposed, the generated layer image being stored, characterized in that additionally at least a part of the layer image A blurred image is superimposed on each of the perspective images that belong to is obtained from the respective perspective image. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildintensität der verwischten Bilder der Bildintensität der im Schichtbild vorhandenen Artefakte entspricht.2. The method according to claim 1, characterized in that the image intensity the blurred images of the image intensity of the artifacts present in the layer image is equivalent to. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verwischten Bilder durch Überlagerung mehrerer vor und/oder hinter dem Schichtbild liegender Schichtbilder erzeugt werden.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the blurred images by superimposing several in front of and / or behind the slice image horizontal slice images are generated. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die verwischten Bilder durch getrennte oder kombinierte Verschiebung des Aufzeichnungsträgers (10), der Abbildungsoptik (14) und der lichtempfindlichen Schicht (16, 37) in Richtung der optischen Systemachse (17) erzeugt werden.4. The method according to claim 3, characterized in that the blurred Images by separate or combined displacement of the recording medium (10), the imaging optics (14) and the light-sensitive layer (16, 37) in the direction the optical system axis (17) are generated. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die verwischten Bilder durch eine maßstabsge treue Änderung der Verteilung der von der Abbildungsoptik (14) einzunchmenden Positionen erzeugt werden.Method according to claim 3, characterized in that the blurred Images through a true-to-scale change in the distribution of the imaging optics (14) positions to be collected are generated. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichent, daß die von der Abbildungsoptik (14) nacheinander einzunehmenden Positionen auf geraden oder gekrümmten Bahnen liegen.6. The method according to claim 5, characterized in that the of the imaging optics (14) successively to be taken on straight or positions curved paths. 7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der verwischten Bilder jeweils der Aufzeichnungsträer (10), die Abbildungspotik (14 oder die lichempfindliche Schicht (16, 37) senkrecht zur optischen Systemachse (17) auf geraden oder gekrümmten Bahnen bewegt werden.7. The method according to claim 1 or 2, characterized in that for Generation of the blurred images of the recording media (10), the image pot (14 or the light-sensitive layer (16, 37) perpendicular to the optical system axis (17) can be moved on straight or curved paths. 8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verwischien Bilder durch eine mittels aller Abbildungsoptik (14) vorgenommene Vergrößerung bzw. Verkleinerung der Perspektivbilder erzeugt werden.8. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the blurred images due to an enlargement carried out by means of all imaging optics (14) or reduction of the perspective images can be generated. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbildungsoptik (14) zusätzlich auf geraden oder gekrümmten Bahnen bewegt wird.9. The method according to claim 8, characterized in that the imaging optics (14) is also moved on straight or curved paths. 10. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der verwischten Bilder im Strahlengang der Abbildungsoptik (14) das Licht streuende oder beugende Elemente (36) angeordnet werden II. 10. The method according to claim 1 or one of the following, characterized in, that to generate the blurred images in the beam path of the imaging optics (14) the light scattering or diffracting elements (36) are arranged II. Verfahren nach Anspruch 6, 7 oder 9 , durch gekennzeichnet, daß die gekrümmten Bahnen kreis-, ellipsenspiralen- oder hyperzykloidenförmig sind.procedure according to claim 6, 7 or 9, characterized in that the curved paths are circular, are elliptical spiral or hypercycloid shaped. Tomosynthese-Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren d(U folgenden, mit einer Beleuchtungseinrichtung (13) zur Durchleuchtung der auf dem Aufzeichnungsträger (io) befindlichen Perspektivbilder (11), mit einer Abbildungsoptik (14) zur Überlagerung der Perspektivbilder, und mit ein im Überlagerungsbereich positionierbaren, lichtempfindlichen Schlicht (16, 37) zur Aufnahme der Perspektivbilder, wobei die Beleuchtungseinrichtung die Abbildungspotik utltl die lichtempfindliche Schicht relativ zueinander bewegbar silld, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtintensität der Beleuchtungseinrichtung (13), die Apertur der Abbildungsoptik oder die Belichtungsdauer für einzelne oder alle Perspektivbilder gemeinsam veränderbar ist.Tomosynthesis device for performing the method according to claim 1 or one or more d (U following, with a lighting device (13) for x-raying the perspective images on the recording medium (io) (11), with imaging optics (14) for superimposing the perspective images, and with a light-sensitive coating (16, 37) for taking the perspective images, the lighting device being the imaging pot utltl the light-sensitive layer can be moved relative to one another, characterized in that that the light intensity of the lighting device (13), the aperture of the imaging optics or the exposure time for individual or all perspective images can be changed together is. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Abbildungsoptik (14) eine aus Abbildungselementen (15) bestehende Linsenmatrix vorgesehen ist.13. Apparatus according to claim 12, characterized in that as Imaging optics (14) a lens matrix consisting of imaging elements (15) is provided is. 14. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der verwischten Bilder der Aufzeichnungsträger (10), die Linsenmatrix (14) und die lichtempfindliche Schicht (16, 37) jeweils getrennt oder kombiniert in Richtung der optischen Systemachse (17) relativ zueinander verschiebbar sind.14. Apparatus according to claim 3 and 13, characterized in that for generating the blurred images of the recording media (10), the lens matrix (14) and the photosensitive layer (16, 37) each separately or combined are displaceable relative to one another in the direction of the optical system axis (17). 15. Vorrichtung nach Anspruch 5, 11 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbildungselemente (20, 21) in der Matrixebene untereinander verschiebbar angeordnet sind.15. Apparatus according to claim 5, 11 and 13, characterized in that that the imaging elements (20, 21) can be displaced one below the other in the matrix plane are arranged. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände der Abbildungselemente (15) untereinander fest sind und die Linsenmatrix (14) in der Matrixebene verschiebbar angeordnet ist. Device according to claim 7 and 13, characterized in that the The distances between the imaging elements (15) are fixed and the lens matrix (14) in the Matrix level is arranged displaceably. 17. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Abbildungsoptik (14) ein einziges Objektiv vorgesehen ist, das nacheinander an die erforderlichen, in einer Matrixebene liegenden Positionen führbar ist.17. Apparatus according to claim 12, characterized in that as Imaging optics (14) a single lens is provided, which successively to the required positions lying in a matrix level can be carried out. 18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die streuenden bzw. beugenden Elemente (36) Streuscheiben bzw. Gitter sind, die in der Nähe der Abbildungselemente (15) zwischen diesen und der lichtempfindlichen Schicht (37) angeordnet sind.18. Device according to one or more of claims 10 to 17, characterized in that the diffusing or diffracting elements (36) are diffusing discs or grids are in the vicinity of the imaging elements (15) between these and the photosensitive layer (37) are arranged. 19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die streuenden bzw. beugenden Elemente (36) derart ausgebildet sind, daß mit ihrem zunehmenden Abstand von der optischen Systemachse (17) ihre Lichtablenkung zuii t. itimt 19. The device according to claim 18, characterized in that the scattering or diffracting elements (36) are designed such that with their increasing Distance from the optical system axis (17) their light deflection zuii t. itimt 20. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindliche Schicht (16) ein photographischer Film ist.20th Arrangement according to one or more of Claims 1 to 19, characterized in that that the photosensitive layer (16) is a photographic film. 21. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindliche Schicht (37) die Eingangsfläche eines opto-elektronischen Bildwandlers (38) ist, der über einen Bildspeicher (39) mit einer Bilddarstellungseinrichtung 40) verbunden ist21. Arrangement according to one or more of claims 1 to 19, characterized characterized in that the photosensitive layer (37) is the input surface of a opto-electronic image converter (38), which has an image memory (39) with an image display device 40) is connected
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