DE4415990A1 - Verfahren zur Wiedergabe insbesondere einer digitalen Röntgenaufnahme als sichtbares Bild sowie Anordnung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Wiedergabe insbesondere einer digitalen Röntgenaufnahme als sichtbares Bild sowie Anordnung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number
DE4415990A1
DE4415990A1 DE4415990A DE4415990A DE4415990A1 DE 4415990 A1 DE4415990 A1 DE 4415990A1 DE 4415990 A DE4415990 A DE 4415990A DE 4415990 A DE4415990 A DE 4415990A DE 4415990 A1 DE4415990 A1 DE 4415990A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
image values
function
transformation
pass
values
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE4415990A
Other languages
English (en)
Inventor
Ulrich Dr Neitzel
Hanns-Ingo Maack
Thomas Pralow
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Original Assignee
Philips Patentverwaltung GmbH
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 Philips Patentverwaltung GmbH filed Critical Philips Patentverwaltung GmbH
Priority to DE4415990A priority Critical patent/DE4415990A1/de
Priority to US08/427,393 priority patent/US5550888A/en
Priority to JP10866295A priority patent/JP3753453B2/ja
Priority to DE59509252T priority patent/DE59509252D1/de
Priority to EP95201145A priority patent/EP0681269B1/de
Publication of DE4415990A1 publication Critical patent/DE4415990A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G06T5/90

Description

In der konventionellen Radiographie werden sichtbare Bilder einer Röntgenaufnahme mittels eines Filmes herge­ stellt, der während der Röntgenaufnahme belichtet wird. Die Erkennbarkeit von Details auf einem solchen Röntgen­ film hängt einerseits von dem Detailkontrast und anderer­ seits von der Dichte ab.
Unter "Dichte" wird hierbei der dekadische Logarithmus des Quotienten aus der auf den Röntgenfilm auffallenden Licht­ menge und der vom Röntgenfilm durchgelassenen Lichtmenge bezeichnet. Dieser Begriff ist gleichbedeutend mit den in der Literatur als "Schwärzung" oder als "optische Dichte" bezeichneten Begriffen. Die Dichte eines Films nimmt mit dem dekadischen Logarithmus seiner Belichtung zu - wenn man von Solarisationseffekten absieht. Diese Abhängigkeit der Dichte vom Logarithmus der Belichtung wird im folgen­ den auch als "Dichtefunktion" bezeichnet.
Als Kontrast C wird hierbei der Differentialquotient der Dichtefunktion bezeichnet, d. h. C = dD/d(log B), wobei D die Dichte und B die Belichtung darstellt. Die Abhängig­ keit dieses (Detail-) Kontrastes vom Logarithmus der Be­ lichtung wird im folgenden als "Kontrastfunktion" be­ zeichnet. Bei einem Film hängen also Dichtefunktion und Kontrastfunktion untrennbar miteinander zusammen, d. h. sie sind korreliert.
Bei digitalen Röntgenaufnahmesystemen ergibt sich aus der Röntgenaufnahme noch kein sichtbares Bild, sondern ein aus digitalen, von der Belichtung abhängigen Eingangs-Bild­ werten bestehendes Datenfeld. Dieses Datenfeld kann mittels einer geeigneten Ausgabeeinheit, z. B. eines Laser-Imagers, oder mittels eines Monitors in ein sicht­ bares Bild umgesetzt werden. Wie aus dem Buch von Christensen′s "Introduction to the Physics of Diagnostic Radiology", 3rd Edition, Lea & Febiger, Philadelphia, 1984, bekannt, kann der Benutzer nachträglich mittels einer sogenannten Fensterverarbeitung (windowing) die Steigung der Dichtefunktion und deren Lage vorgeben. Allerdings hängen auch hierbei Dichtefunktion und Kon­ trastfunktion voneinander ab (der Kontrast entspricht der Steigung der Dichtefunktion).
Aus der EP-OS 482 712 ist ein Verfahren zur Umsetzung digitaler Eingangs-Bildwerte in ein sichtbares Bild be­ kannt, bei dem die Dynamik in den großflächigen Bild­ bereichen komprimiert wird, während die Detailkontraste erhalten bleiben. Zu diesem Zweck werden die Eingangs- Bildwerte einer Tiefpaßfilterung unterzogen. Die so gebil­ deten Tiefpaß-Bildwerte werden gemäß einer Ausgleichsfunk­ tion transformiert, die für kleine Tiefpaß-Bildwerte positive Bildwerte und große Tiefpaß-Bildwerte negative Bildwerte erzeugt. Diese Bildwerte werden bildpunktweise den Eingangs-Bildwerten überlagert.
Nachteilig ist dabei, daß die vom Benutzer vorgebbare Ausgleichsfunktion einerseits die Helligkeit bzw. die Dichte des Ausgangs-Bildes verändert, im übrigen aber einen Einfluß auf das Bild hat, den der Benutzer nicht unmittelbar vorhersehen kann.
Weiterhin ist aus der DE-PS 29 52 422 ein sogenanntes "Unsharp Masking"-Verfahren bekannt, bei dem aus den digi­ talen Eingangs-Bildwerten einer Röntgenaufnahme Hochpaß- Bildwerte abgeleitet werden, die mit einem Gewichtungs­ faktor gewichtet und danach den Eingangs-Bildwerten über­ lagert werden. Der Gewichtungsfaktor kann dabei eine Konstante sein, er kann aber auch in Abhängigkeit von den Eingangs-Bildwerten oder in Abhängigkeit von daraus abge­ leiteten Tiefpaß-Bildwerten geändert werden.
Bei beiden Verfahren wird das Verhältnis der kleinen Strukturen im Bild (bzw. der hohen Ortsfrequenz-Anteile) zu den großen Strukturen im Bild (bzw. den niedrigen Orts­ frequenz-Komponenten) im Vergleich zu dem unverarbeiteten Eingangsbild verändert, und zwar so, daß die kleinen Strukturen stärker hervortreten. Das bedeutet, daß die Kontrastfunktion und die Dichtefunktion nicht mehr mitein­ ander korreliert sind - falls man die Kontrastfunktion auf die Bildbereiche mit den höheren Ortsfrequenzen bezieht und die Dichtefunktion auf die Bildbereiche mit den niedrigen Ortsfrequenzen. Allerdings kann der Benutzer dabei nicht übersehen, ob und wie die von ihm vorgegebenen Parameter - die Ausgleichsfunktion bzw. der Gewichtungs­ faktor - den Kontrast und die Dichte des sichtbaren Bildes beeinflussen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Wiedergabe einer räumlichen Verteilung, insbesondere einer Röntgenaufnahme, deren Bildpunkten digitale Ein­ gangsbildwerte zugeordnet sind, zu schaffen, bei dem der Benutzer auf einfache Weise den Bildcharakter seinen Be­ dürfnissen anpassen kann.
Diese Aufgabe wird durch folgende Maßnahmen gelöst.
  • - Eingeben der für die Wiedergabe gewünschten Kontrast­ funktion und Dichtefunktion,
  • - Verarbeiten der Eingangs-Bildwerte in zwei Signal­ pfaden, Summieren der in den Signalpfaden gebildeten Bildwerte und Zuführen der so entstehenden Summen- Bildwerte zu einer Ausgabeeinheit zur Erzeugung eines sichtbaren Bildes,
  • - Filterung der Eingangs-Bildwerte in dem einen Signal­ pfad zur Erzeugung von Tiefpaß- oder Hochpaß-Bild­ werten und dazu komplementäre oder keine Filterung in dem anderen Signalpfad,
  • - Transformation der in dem anderen Signalpfad ent­ stehenden Bildwerte oder der Summen-Bildwerte mit einer ersten Transformationsfunktion und Trans­ formation der in dem einen Signalpfad gebildeten Bildwerte mit einer zweiten Transformationsfunktion, wobei die beiden Transformationsfunktionen so aus der eingegebenen Dichte- und Kontrastfunktion abgeleitet werden, daß in dem wiedergegebenen Bild der Feinkon­ trast entsprechend der Kontrastfunktion und die Hel­ ligkeit bzw. Dichte der größeren Bildstrukturen ent­ sprechend der Dichtefunktion verlaufen.
Unter "komplementärer Filterung" wird dabei eine Filterung verstanden, die zusammen mit der Filterung in dem anderen Signalpfad das aus den Eingangs-Bildwerten zusammenge­ setzte Eingangsbild ergibt. Wird beispielsweise in dem einen Signalpfad eine Tiefpaßfilterung vorgenommen, dann muß in dem anderen Signalpfad eine Hochpaßfilterung vor­ genommen werden, und zwar mit dem gleichen Filterkernel. Die bildpunktweise Summierung des durch diese beiden Filterprozesse erzeugten Tiefpaß- und Hochpaßbildes würde das aus den Eingangs-Bildwerten zusammengesetzte Eingangs­ bild ergeben.
Die Erfindung beruht auf folgenden Überlegungen. Da in mindestens einem der beiden Signalpfade eine Filterung durchgeführt wird, ist es möglich, die Hochpaß- und die Tiefpaßanteile in dem wiederzugebenden Bild unterschied­ lich zu beeinflussen, und zwar durch geeignete Wahl der Transformationsfunktionen so, daß sich in den Hochpaß­ anteilen des Bildes, d. h. in seinen feinen bzw. räumlich kleinen Details die vom Benutzer vorgegebene Kontrastfunk­ tion ergibt, und daß sich in den Tiefpaßanteilen des Bildes, d. h. in seinen groben bzw. räumlich großen Struk­ turen die gewünschte Dichtefunktion ergibt. Die dafür erforderlichen Transformationsfunktionen lassen sich stets aus den vorgegebenen Kontrast- und Dichtefunktionen ab­ leiten. Somit kann der Benutzer Kontrast und Dichte (bzw. Helligkeit) des Bildes unmittelbar vorgeben, d. h. Bild­ parameter, die für ihn unmittelbar evident sind - im Gegensatz zu Parametern wie der Kompressionskurve oder dem Anhebungsfaktor bei dem bekannten Verfahren, deren Einfluß auf den Bildcharakter nicht ohne weiteres vorhersehbar sind.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin,
  • - daß die erste Transformationsfunktion der einge­ gebenen Dichtefunktion entspricht,
  • - daß die zweite Transformationsfunktion der ein­ gegebenen Kontrastfunktion entspricht,
  • - daß aus den Eingangs-Bildwerten Hochpaß-Bildwerte abgeleitet werden,
  • - daß die Hochpaß-Bildwerte mit einem Gewichtungs­ faktor multipliziert werden, dessen Abhängigkeit von den Tiefpaß-Bildwerten der zweiten Transformations­ funktion entspricht,
  • - daß aus den Eingangs-Bildwerten Tiefpaß-Bildwerte abgeleitet werden,
  • - daß die Tiefpaß-Bildwerte einer Transformation entsprechend der ersten Transformationsfunktion unterzogen werden,
  • - daß die transformierten Tiefpaß-Bildwerte und die mit dem Gewichtungsfaktor multiplizierten Hochpaß-Bildwerte bildpunktweise überlagert werden.
Der besondere Vorteil dieser Ausführungsform, bei der in dem einen Signalpfad eine Hochpaßfilterung und im anderen Signalpfad eine Tiefpaßfilterung besteht darin, daß die beiden Transformationsfunktionen aus der vorgegebenen Kontrast- und Dichtefunktion nicht durch eine aufwendige Ableitung errechnet werden müssen, sondern daß sie mit diesen iden­ tisch sind. Die Tiefpaßanteile werden in dem einen Signal­ pfad durch eine Transformationsfunktion transformiert, die der vom Benutzer eingegebenen Dichtefunktion entspricht, und die Hochpaßbildwerte werden in dem anderen Signalpfad mit einem Gewichtungsfaktor multipliziert, dessen Abhän­ gigkeit von den Eingangs-Bildwerten oder den Tiefpaß-Bild­ werten der vom Benutzer vorgegebenen Kontrastfunktion entspricht (diese Multiplikation mit dem Gewichtungsfaktor stellt die zweite Transformation dar, die allerdings von zwei Parametern, nämlich den Hochpaß-Bildwerten auf der einen Seite und den Eingangs- oder den Tiefpaß-Bildwerten auf der anderen Seite abhängt).
Es ist nicht erforderlich, daß in beiden Signalen die Eingangsbildwerte einem Filterprozeß unterworfen werden; es genügt, wenn nur in einem der beiden Signalpfade eine (Tiefpaß- oder Hochpaß-) Filterung durchgeführt wird.
Eine darauf basierende Ausführungsform des er­ findungsgemäßen Verfahrens sieht vor,
  • - daß die erste Transformationsfunktion durch Berechnung des Integrals über die eingegebene Kontrastfunktion und durch Anpassung des Inte­ grals an die maximale Dichte bzw. Helligkeit eines sichtbaren Bildes gebildet wird,
  • - daß die zweite Transformationsfunktion aus der Differenz der ersten Transformationsfunktion und der eingegebenen Dichtefunktion für jeweils die gleiche Dichte bzw. Helligkeit ermittelt wird,
  • - daß aus den Eingangs-Bildwerten Tiefpaß-Bild­ werte gebildet werden, die entsprechend der zweiten Transformationsfunktion transformiert werden,
  • - daß die transformierten Tiefpaß-Bildwerte den Ein­ gangs-Bildwerten überlagert werden und
  • - daß die dadurch entstehenden Summen-Bildwerte einer Transformation entsprechend der ersten Transformationsfunktion unterzogen werden.
Bei dieser Ausführungsform wird die Dynamik der groß­ flächigen Strukturen (niedrige Ortsfrequenzen) kom­ primiert. Wenn - zufälligerweise - die eingegebene Dichte­ funktion der korrelierten Dichtefunktion entspricht, er­ folgt keinerlei Transformation der Tiefpaß-Bildwerte, d. h. die transformierten Tiefpaß-Bildwerte haben den Wert Null. In diesem Fall werden lediglich die Eingangs-Bildwerte entsprechend der ersten Transformationsfunktion trans­ formiert, die der korrelierten Dichtefunktion entspricht. Wenn die genannte Voraussetzung nicht erfüllt ist, ergeben sich in Abhängigkeit von der Abweichung zwischen der ein­ gegebenen und der korrelierten Dichtefunktion durch die Transformation von Null verschiedene Tiefpaß-Bildwerte, wodurch der Dynamik-Umfang für die großflächigen Bild­ bereiche (niedrige Ortsfrequenzen) verändert - in der Regel komprimiert - wird.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist vor­ gesehen,
  • - daß die erste Transformationsfunktion der einge­ gebenen Dichtefunktion entspricht,
  • - daß die zweite Transformationsfunktion aus der Differenz der eingegebenen Kontrastfunktion und der korrelierten Kontrastfunktion bestimmt wird,
  • - daß aus den Eingangs-Bildwerten Hochpaß-Bild­ werte abgeleitet werden,
  • - daß die Hochpaß-Bildwerte mit einem Gewichtungs­ faktor multipliziert werden, dessen Abhängigkeit von den Tiefpaß-Bildwerten der zweiten Transformationsfunktion entspricht,
  • - daß die Eingangs-Bildwerte einer Transformation entsprechend der ersten Transformationsfunktion unterzogen werden und
  • - daß zur Bildung der Ausgangsbildwerte die trans­ formierten Eingangs-Bildwerte und die mit dem Gewichtungsfaktor multiplizierten Hochpaß-Bild­ werte bildpunktweise überlagert werden.
Unter korrelierter Kontrastfunktion wird dabei diejenige Kontrastfunktion verstanden, die mit der vom Benutzer eingegebenen Dichtefunktion korreliert ist, d. h. dem Differentialquotienten dieser Dichtefunktion entspricht. Entsprechend wird unter korrelierter Dichtefunktion die Dichtefunktion verstanden, die mit der vom Benutzer einge­ gebenen Kontrastfunktion korreliert ist, d. h. dem Integral über die Kontrastfunktion entspricht.
Bei dieser letzten Ausführungsform werden, ähnlich wie bei dem "Unsharp Masking"-Verfahren, die Hochpaß-Bildwerte mit einem - in der Regel nicht konstanten - Gewichtungsfaktor multipliziert. Wenn die korrelierte Dichtefunktion mit der eingegebenen Dichtefunktion zufälligerweise übereinstimmt, ist der Gewichtungsfaktor Null, und die gewünschte Kontrast- und Dichtefunktion wird dabei dadurch erzielt, daß lediglich die Eingangs-Bildwerte entsprechend der eingegebenen Dichtefunktion transformiert werden. Ist diese Voraussetzung nicht erfüllt, dann ergibt sich der Gewichtungsfaktor aus der Differenz zwischen der einge­ gebenen Kontrastfunktion und der korrelierten Kontrast­ funktion.
Eine für Röntgenaufnahmesysteme geeignete Ausbildung der Erfindung, bei der davon ausgegangen wird, daß durch die Röntgenaufnahme digitale Bildwerte gebildet werden, die der Dosis bzw. der Belichtung in den betreffenden Bild­ punkten proportional sind, sieht vor, daß die Eingangs- Bildwerte aus diesen Bildwerten durch eine logarithmische Transformation abgeleitet werden.
Eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens ist gekenn­ zeichnet durch
  • a) eine Detektoranordnung (4, 5) zur Umsetzung der ortsabhängigen Strahlungsintensität einer Rönt­ genaufnahme in ein aus digitalen Eingangs-Bild­ werten (E) bestehendes Datenfeld,
  • b) Mittel (15) zur getrennten Eingabe einer Dichte­ funktion (Di) und einer-Kontrastfunktion (Ci),
  • c) Mittel (16) zum Ableiten einer ersten Trans­ formationsfunktion (T₁) und einer zweiten Trans­ formationsfunktion (T₂) aus der Kontrastfunktion und der Dichtefunktion,
  • d) einen ersten und einen zweiten Signalpfad zur Verarbeitung der Eingangs-Bildwerte,
  • e) ein räumlich wirkendes Filter (11; 22, 23) in dem einen Signalpfad zur Erzeugung von Tiefpaß-Bildwerten (L₀) oder von Hochpaß-Bildwerten (H) aus den Eingangs- Bildwerten (E),
  • f) eine die gefilterten Bildwerte verarbeitenden Transformationsanordnung (12; 24, 25) zum Trans­ formieren der Tiefpaß- oder Hochpaß-Bildwerte gemäß der einen Transformationsfunktion (T₂; G),
  • g) eine Überlagerungseinrichtung (14; 27) zum Über­ lagern der Bildwerte aus den beiden Signal­ pfaden, die jeweils dem gleichen Bildpunkt zu­ geordnet sind, zur Erzeugung von Summen-Signalen
  • h) eine zweite Transformationsanordnung (17; 21) zum Transformieren der im zweiten Signalpfad oder am Ausgang der Überlagerungseinrichtung anliegenden Bildwerte gemäß der anderen Transformations­ funktion,
  • i) eine die Summen-Bildwerte als sichtbares Bild ausgebenden Bildausgabe-Einheit (18).
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer Röntgen­ einrichtung, mit der eine erste Ausführungsform des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens durchgeführt werden kann,
Fig. 2a bis 2e den Verlauf verschiedener, für die erfin­ dungsgemäßen Verfahren wichtiger Funktionen,
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm zur Ableitung der beiden Trans­ formationsfunktionen aus der eingegebenen Kontrast- und Dichtefunktion für die Ausführungsform nach Fig. 1 und
Fig. 4 ein schematisches Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Fig. 5 ein schematisches Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Gemäß Fig. 1 emittiert ein Röntgenstrahler 1 ein Röntgen­ strahlenbündel 2, das einen Patienten 3 durchsetzt. Das dadurch erzeugte Röntgenstrahlenrelief wird von einem Bilddetektor 4, 5 in ein elektrisches Signal umgesetzt, dessen zeitlicher Verlauf dem räumlichen Verlauf der Rönt­ genstrahlung hinter dem Objekt entspricht. Der Bildde­ tektor umfaßt eine zylinderförmige Trommel 4, die um eine Achse 40 drehbar ist und mit einem Fotoleiter - vorzugs­ weise Selen - beschichtet ist. Das Röntgenstrahlenrelief wird in ein Ladungsmuster auf dem Fotoleiter umgesetzt, das mit Hilfe eines geeigneten Sensors 5, der parallel zur Drehachse 40 verschiebbar angeordnet ist, bei rotierender Trommel ausgelesen und in ein elektrisches Signal umge­ setzt wird.
Das Ausgangssignal des Sensors 5 wird einem Verstärker 6 zugeführt und danach in einem Analog-Digitalwandler 7 in einer Folge von z. B. 16 bit breiten Datenworten umgesetzt. Diese Datenworte sind der Belichtung bzw. der Dosis D proportional, die durch die Röntgenaufnahme in den ein­ zelnen Bildpunkten erzeugt wird. Diese digitalen Daten­ worte werden in einem Bildprozessor in einer Reihe von Verarbeitungsschritten, die in der Fig. 1 durch einzelne Blöcke symbolisiert sind, einer Bildverarbeitung unter­ zogen.
In einem ersten Schritt (Block 8) erfolgt eine Korrektur der Datenworte, die sämtliche detektorspezifischen Fehler in den Datenworten beseitigt, so daß anschließend ein von diesen Fehlern befreiter Datensatz zur Verfügung steht. Die einzelnen Datenworte des so korrigierten Datensatzes werden einer logarithmischen Transformation unterzogen (Block 9), vorzugsweise mit Hilfe eines Tabellenspeichers (lookup-table), gemäß der Formel E = log D/D₀, wobei D₀ eine Referenzdosis ist, die in an sich bekannter Weise aus dem Inhalt des Bildes z. B. durch eine Histogramm-Analyse abgeleitet wird. Die dabei entstehenden Datenworte E sind dem Logarithmus der in den einzelnen Bildpunkten sich ergebenden Dosis D bzw. Belichtung proportional. Diese Datenworte werden im folgenden als Eingangs-Bildwerte E bezeichnet.
Die Eingangs-Bildwerte E werden in einem Speicher 10 ge­ speichert und einer Tiefpaßfilterung unterzogen (Block 11). Dabei wird jedem Bildpunkt ein Tiefpaß-Bild­ wert L₀ zugeordnet, der dem arithmetischen Mittelwert der Eingangs-Bildwerte von denjenigen Bildpunkten entspricht die in einem Kernel liegen, einem vorzugsweise quadra­ tischen Teilbereich der Röntgenaufnahme, in dessen Zentrum sich der Bildpunkt befindet, für den der Tiefpaß-Bildwert gebildet werden muß. Der Kernel sollte deutlich größer sein als die für die medizinische Diagnose relevanten feinen Strukturen und z. B. einer Fläche von 3×3 cm ent­ sprechen. Nacheinander werden für alle Bildpunkte auf diese Weise Tiefpaß-Bildwerte L₀ erzeugt.
Die Tiefpaß-Bildwerte L₀ werden danach einer Transformation entsprechend einer Transformationsfunktion T₂ unterzogen (Block 12). Die Transformationsfunktion hängt auf noch zu erläuternde Weise von der Kontrastfunktion Ci und der Dichtefunktion Di ab, die der Benutzer - unabhängig von­ einander - vorgeben kann, woraus (Block 16) die Trans­ formationsfunktion T₂ errechnet wird. Die Transformation erfolgt zweckmäßigerweise mit Hilfe eines Tabellen­ speichers (lookup-table), der die Eingangswerte - in diesem Fall die Tiefpaß-Bildwerte L₀ als Adressen inter­ pretiert, unter denen die transformierten Bildwerte L gespeichert sind.
Die Vorgabe der Funktionen Ci und Di durch den Benutzer kann mittels einer geeigneten Eingabeeinheit z. B. einer Tastatur oder einem Graphiktablett erfolgen. Grundsätzlich wäre es aber auch möglich, daß der Benutzer die Dichte- und die Kontrastfunktion dadurch vorgibt, daß er jeweils eine Kontrastfunktion und eine Dichtefunktion aus jeweils einer bereits vorhandenen und in einem Speicher abgelegten Gruppe von Kontrast- bzw. Dichtefunktionen auswählt.
Die Werte L stellen somit die transformierten Tiefpaß- Bildwerte dar. Sie werden nach der Transformation gespei­ chert (Block 13). Die gespeicherten Eingangs-Bildwerte E und die gespeicherten transformierten Tiefpaß-Bildwerte L werden bildpunktweise summiert, so daß der entstehende Summen-Bildwert S der Summe des Eingangs-Bildwertes E und des transformierten Tiefpaß-Bildwertes L entspricht, die jeweils dem gleichen Bildpunkt zugeordnet sind.
Die so entstandenen Summen-Bildwerte S werden einer Trans­ formation gemäß einer Transformationsfunktion T₁ unter­ zogen. Die Transformationsfunktion T₁ wird auf noch zu beschreibende Weise im Block 16 aus der vom Benutzer vor­ gegebenen Kontrastfunktion Ci abgeleitet. Die durch diese Transformation entstehenden Ausgangs-Bildwerte A werden einer Bildausgabeeinheit 18 zugeleitet, beispielsweise einem Laser-Imager, der daraus ein sichtbares Bild er­ zeugt, dessen Dichte linear von der Größe der Ausgangs- Bildwerte A abhängt.
Die Wirkung der beschriebenen Verarbeitungsschritte hängt von der Größe der Strukturen im Röntgenbild ab. Kleine Strukturen, die deutlich kleiner sind als der erwähnte Kernel, haben auf die Tiefpaß-Bildwerte L₀ bzw. L keinen Einfluß. Sie wirken sich nur auf die Eingangs-Bildwerte E aus und werden nur durch die im Block 17 vorgenommene Transformation gemäß der Transformationsfunktion T₁ beein­ flußt. Diese Transformationsfunktion entspricht im Prinzip derjenigen Dichtefunktion, die mit der eingegebenen Kon­ trastfunktion korreliert ist. Deshalb ergibt sich für die feinen Strukturen der mit der vom Benutzer eingegebenen Kontrastkurve Ci verbundene Kontrast.
Die groben Strukturen werden durch die Tiefpaßfilterung nicht unterdrückt. Deshalb werden diese Strukturen sowohl von der Transformationsfunktion T₁ als auch von der Trans­ formationsfunktion T₂ beeinflußt. Die Transformationsfunk­ tion T₂ ist so gewählt, daß sich für die groben Bilddetails nach dieser Transformation und Summierung mit den Ein­ gangs-Bildwerten E (Block 14) und nach der weiteren Trans­ formation (Block 17) für die groben Bildstrukturen der gewünschte bzw. vom Benutzer vorgegebene Dichteverlauf Di ergibt.
Im folgenden wird anhand der Fig. 2 und 3 näher erläutert, wie die Transformationsfunktionen T₁ und T₂ aus der Dichte­ funktion Di und der Kontrastfunktion Ci abgeleitet werden, die vom Benutzer vorgegeben werden.
Gemäß dem Diagramm von Fig. 3 gibt der Benutzer zunächst die Kontrastfunktion Ci vor (Block 161). Fig. 2a zeigt eine derartige Kontrastfunktion Ci, d. h. den Kontrast als Funktion des Logarithmus der auf einen Referenzwert nor­ mierten Belichtung oder Dosis bzw. - da zwischen der Belichtung B und den Bildwerten ein linearer Zusammenhang besteht - als Funktion der Eingangs-Bildwerte E. Der Be­ nutzer muß die Kontrastfunktion lediglich an einigen Stützstellen vorgeben, die in Fig. 2a durch Kreuze mar­ kiert sind. Der in ausgezogenen Linien dargestellte Ver­ lauf der Kontrastfunktion ergibt dich daraus durch geeig­ nete Glättungsverfahren, z. B. durch eine kubische Spline- Interpolation.
Im zweiten Verarbeitungsschritt (Block 162) wird eine Hilfsfunktion H errechnet, die der korrelierten Dichte­ funktion, d. h. dem Integral über die Kontrastfunktion von einem sehr niedrigen Wert von log B (z. B. < -2) bzw. von E bis zu dem jeweiligen Wert von log B (bzw. E) entspricht. Diese Hilfsfunktion ist in Fig. 2b dargestellt. Sie stellt den Verlauf der Dichte dar, den ein Film haben würde, wenn sein Kontrast entsprechend der in Fig. 2a dargestellten Kontrastfunktion verlaufen würde. Ein solcher Dichte­ verlauf ist aber aus zwei Gründen nicht möglich:
  • a) Im Beispiel ergeben sich Dichtewerte von fast 10. Derart hohe Dichtewerte lassen sich einer­ seits mit den üblichen Bildausgabe-Einheiten kaum erreichen. Andererseits würde das mensch­ liche Auge in diesen hohen Dichtebereichen keinerlei Bildinformation mehr erkennen können.
  • b) Die Funktion E repräsentiert nur die dem Kontrast Ci gemäß Fig. 2a zugeordnete Dichte­ funktion, in der Regel aber nicht die Dichte­ funktion Di, die der Benutzer an der Eingabe­ einheit 15 (Fig. 1) vorgegeben hat.
Im nächsten Schritt (Block 163) erfolgt eine Reskalierung oder Stauchung, d. h. eine Anpassung der Funktion H an den vorhandenen Dichtebereich, ohne daß dabei der Gradient der Kurve geändert wird. Zu diesem Zweck werden sowohl die Ordinatenwerte H als auch die Abszissenwerte log B mit einem Faktor q multipliziert werden, der wie folgt gebildet wird.
q = (Dmax - Dmin)/Hmax
Dabei stellt Dmax bzw. Dmin die größte bzw. kleinste Dichte dar, die mit der Bildausgabe-Einheit erzielbar ist, und Hmax den Maximalwert der Kurve H in Fig. 2b. Für die reskalierten Ordinatenwerte T₁ gilt dann
T₁ = H/q + Dmin
Es ergibt sich somit die in Fig. 2c in ausgezogenen Linien dargestellte Funktion T₁, die hinsichtlich der Steigung der Kurve H entspricht (Fig. 2b hat einen anderen Ordinaten- Maßstab als Fig. 2c!), die aber auf einen Wertebereich von etwa -0,6 bis +0,6 beschränkt ist (im Vergleich zu -2 bis +2 der Kurve H in Fig. 2b).
Die Kurve T₁ stellt die Transformationsfunktion dar, mit der die Werte S transformiert werden müssen, damit sich die Werte A ergeben. Dabei ist Voraussetzung, daß die Werte S auf den Wertebereich beschränkt sind, in dem die Transformationsfunktion T₁ definiert ist. Im nächsten Schritt wird die so berechnete Transformationsfunktion T₁ in dem Tabellenspeicher 17 gespeichert (Block 164), so daß jedem der Summen-Bildwerte S entsprechend dieser Trans­ formationsfunktion ein Ausgangs-Bildwert A zugeordnet wird.
Wie oben ausgeführt, entspricht die Kurve T₁ der aus der vorgegebenen Kontrastfunktion Ci (Fig. 2a) ableitbaren Dichtefunktion, wenn diese errechnete Dichtefunktion (H) hinsichtlich ihrer Ordinaten- und Abszissenwerte so zusammengestaucht bzw. komprimiert (oder expandiert) wird, daß der Schwärzungsumfang dem gegebenen Schwärzungsumfang der Bildausgabe-Einheit 18 angepaßt ist. Die so bestimmte Funktion T₁ entspricht aber in der Regel nicht der vom Benutzer gewünschten Dichtefunktion.
Die Dichtefunktion Di, d. h. die Dichte in Abhängigkeit von dem Logarithmus der durch Referenzwert dividierten Belichtung (Dosis) bzw. in Abhängigkeit von den Eingangs- Bildwerten E bzw. den Summen-Bildwerten S wird vom Benut­ zer ebenso vorgegeben (Block 165) wie die Kontrastfunktion Ci. In Fig. 2d ist die vom Benutzer vorgegebene Dichtefunk­ tion Di mit gestrichelten Linien dargestellt. Man erkennt, daß T₁ deutlich von dieser Dichtefunktion Di abweicht. Um diese Abweichung zu kompensieren, wird die Differenz der Abszissenwerte von T₁ und Di als Funktion des jeweiligen Abszissenwertes von Di ermittelt. Dies ist in Fig. 2c für einen Punkt auf der Kurve Di mit einem Abszissenwert von ca. 1,5 durch gestrichelte Linien angedeutet. Die Abszissendifferenz zwischen T₁ und Di beträgt in diesem Punkt ca. -1, so daß sich für die gesuchte Funktion bei einem Abszissenwert von +1,5 ein Ordinatenwert von -1 ergibt. Dieser Wert ist in Fig. 2d durch eine gestrichelte Linie angedeutet.
Wiederholt man diesen durch den Block 166 angedeuteten Schritt für alle Punkte auf der Kennlinie Di bzw. T₁, dann ergibt sich der in Fig. 2d durch die Kurve T₂ angegebene Verlauf. Diese Kurve stellt die Transformation dar, der die Tiefpaß-Bildwerte L₀ unterzogen werden müssen. Die Transformationsfunktion T₂ wird in den Tabellenspeicher 12 geladen, wodurch erreicht wird, daß - für großflächige Strukturen - der Zusammenhang zwischen dem Eingangs-Bild­ wert E und dem Ausgangs-Bildwert A der Kurve Di entspricht.
Wie bereits erwähnt, erzeugt die Bildausgabe-Einheit 18, z. B. ein Laser-Imager, aus den Ausgangs-Bildwerten A ein sichtbares Bild, dessen Dichte linear von den Ausgangs- Bildwerten A abhängt. Im allgemeinen ist aber der Zusam­ menhang zwischen der Intensität des Laserstrahls und der Dichte des damit erzeugten Bildes nichtlinear. Um diese Nichtlinearität auszugleichen, umfaßt die Bildausgabe-Einheit 18 einen weiteren Tabellenspeicher 181, dessen Ausgangssignal über einen Digital-Analog­ wandler 182 eine Einheit 183 zugeführt wird, die die Be­ lichtung des zu erzeugenden sichtbaren Bildes entsprechend dem analogen Ausgangssignal steuert. Somit erfährt das Summensignal S nacheinander eine Transformation ent­ sprechend der Transformationsfunktion T₁ und eine weitere Transformation entsprechend der vorgegebenen Kennlinie des Bildwiedergabegerätes 18. Es ist für den Fachmann klar, daß er die beiden aufeinanderfolgenden Transformationen zu einer einzigen Transformation - mit einer entsprechend geänderten Transformationsfunktion - kombinieren kann, so daß anstelle zweier Tabellenspeicher nur noch ein Tabel­ lenspeicher erforderlich ist.
In Fig. 4 ist ein schematisches Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei dem die Erzeugung der Eingangs-Bildwerte E und die Verar­ beitung der Ausgangs-Bildwerte A auf die gleiche Weise erfolgt wie bei dem in Fig. 1 dargestellten Blockschalt­ bild, weshalb die dazu erforderlichen Teile der Einfach­ heit halber in Fig. 4 weggelassen sind. Während aber bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform aus den Eingangs-Bildwerten E Tiefpaß-Bildwerte abgeleitet werden, die nach Transformation zu den Eingangs-Bildwerten addiert werden, werden bei der Ausführungsform nach Fig. 4 gewich­ tete Hochpaß-Bildwerte zu den - zuvor transformierten - Eingangs-Bildwerten addiert entsprechend dem sogenannten Unsharp-Masking-Verfahren. Im einzelnen geschieht bei der erfindungsgemäßen Modifikation dieses bekannten Verfahrens folgendes:
Die Eingangs-Bildwerte E werden einer ersten Trans­ formation mittels eines Tabellenspeichers 21 unterzogen, so daß sich transformierte Bildwerte Et ergeben. Die Trans­ formation erfolgt dabei entsprechend einer Transfor­ mationsfunktion F, bei der die transformierten Bildwerte Et in gleicher Weise von den Eingangs-Bildwerten E abhängen, in der bei der vom Benutzer vorgegebenen Dichtefunktion Di die Dichte D vom Logarithmus der Belichtung (log B) ab­ hängt. Die Transformationsfunktion F läßt sich somit un­ mittelbar aus der Dichtefunktion Di ableiten.
Außerdem werden die Eingangs-Bildwerte E einer Tiefpaß­ filterung unterzogen (Block 22), wobei bezüglich der Größe des Kernels des Tiefpaßfilters die in Verbindung mit Fig. 1 gemachten Ausführungen gelten. Die auf diese Weise erzeugten Tiefpaß-Bildwerte L werden von den Eingangs- Bildwerten E subtrahiert (Block 23). Da die Eingangs-Bild­ werte E Informationen sowohl über kleine als auch große Strukturen enthalten, während die Tiefpaß-Bildwerte L nur noch Informationen über große Strukturen enthalten, be­ inhalten die aus der Subtraktion resultierenden Bildwerte H nur Informationen über die feinen Strukturen. Es handelt sich also um Hochpaß-Bildwerte H. Die Hochpaß-Bildwerte H werden mit einem Gewichtungsfaktor G multipliziert, der von den Tiefpaß-Bildwerten L abhängig ist (Block 25).
Wie der Gewichtungsfaktor G in Abhängigkeit von den Tiefpaß-Bildwerten L gewonnen wird, wird in Verbindung mit Fig. 2e erläutert. Dabei stellt die Kurve Ci die vom Benutzer vorgegebene Kontrastfunktion dar (vergl. auch Fig. 2a). Die Kurve D′i entspricht der korrelierten Kon­ trastfunktion, d. h. dem Differentialquotienten der Dichtefunktion Di nach dem Logarithmus B, so daß gilt
D′i = dDi/d(log B)
Die so ermittelte Funktion D′i entspricht der Kontrastfunk­ tion, den ein Film mit der vom Benutzer vorgegebenen Dichtefunktion Di aufweisen würde. Der Gewichtungsfaktor G ergibt sich aus der Differenz dieser beiden Werte, d. h.
G = Ci - D′i
Man erkennt aus Fig. 2d, daß für die Abszissenwerte, für die die korrelierte Kontrastfunktion D′i der eingestellten Kontrastfunktion Ci entspricht, der Gewichtungsfaktor Null ist. Für die kleinen und die großen Abszissenwerte ist Ci aber größer als D′i, so daß hier G < 0 werden muß, damit auch in diesem Bereich der erwünschte Detailkontrast er­ reicht wird.
Da zwischen den Eingangs- bzw. den Tiefpaß-Bildwerten einerseits und dem relativen Logarithmus der Belichtung (log B) andererseits ein linearer Zusammenhang besteht, kann die Gewichtungsfunktion G nach geeigneter Skalierung in einen Tabellenspeicher 24 geladen werden, der für jeden Tiefpaß-Bildwert L den zugehörigen Gewichtungsfaktor G ausgibt. Die Hochpaß-Bildwerte H werden mit dem jeweiligen Gewichtungsfaktor G multipliziert (Block 25), und das so erhaltene Produkt G × H wird gespeichert (Block 26). Es entspricht ebenfalls einer Transformation, die in diesem Fall jedoch von zwei Parametern abhängt, nämlich von H und von L.
Es werden dann die transformierten Eingangs-Bildwerte Et und die gewichteten Hochpaß-Bildwerte Ht, die demselben Bildpunkt zugeordnet sind, addiert (Block 27), und die so gewonnenen Bildwerte A werden der nicht dargestellten Bildausgabe-Einheit zugeführt.
In Fig. 5 ist das Blockschaltbild einer bevorzugten Aus­ führungsform schematisch dargestellt. Die Signal­ verarbeitung vor dem Eingangs-Bildwertspeicher 10 erfolgt dabei so wie in Verbindung mit Fig. 1 erläutert. Während bei den in Fig. 1 und Fig. 4 dargestellten Ausführungs­ beispielen jedoch nur in einem der beiden Signalpfade eine Tiefpaßfilterung (Fig. 1) oder eine Hochpaßfilterung (Fig. 4) erfolgt, während im anderen Signalpfad keine Filterung stattfindet, wird bei dem in Fig. 5 dargestellten Aus­ führungsbeispiel in dem einen Signalpfad eine Hochpaß­ filterung und in dem anderen Signalpfad eine Tiefpaß­ filterung durchgeführt, und zwar jeweils mit demselben Filterkernel. Dies hat den Vorteil, daß die Transforma­ tionsfunktionen nicht mehr durch eine mehr oder weniger komplizierte Berechnung aus der Dichtefunktion Di und der Kontrastfunktion Ci, die vom Benutzer vorgegeben werden, da diese Funktionen in diesem Sonderfall schon die Trans­ formationsfunktionen darstellen.
Demgemäß wird im einen Signalpfad (Block 32) eine Tiefpaß­ filterung durchgeführt, wonach die erzeugten Tiefpaß-Bild­ werte L₀ einer Transformation unterzogen werden, wobei die Transformationsfunktionen der vom Benutzer vorgegebenen Dichtefunktion Di entspricht.
Im anderen Signalpfad werden die Tiefpaß-Bildwerte L₀ von den Eingangs-Bildwerten E subtrahiert (Block 33), so daß Hochpaß-Bildwerte H gebildet werden. Diese Hochpaß­ filterung ist komplementär zur Tiefpaßfilterung im anderen Signalpfad, d. h. die Addition von H und L₀ liefert die Eingangs-Bildwerte E. Die Hochpaß-Bildwerte werden mit einem Gewichtungsfaktor G multipliziert (Block 35), der einem Tabellenspeicher entnommen wird, in dem die Kontrastfunktion Ci, d. h. der Kontrast als Funktion der Eingangs-Bildwerte gespeichert ist. Der für die ver­ schiedenen Bildwerte vorgesehene Kontrast (und damit der Gewichtungsfaktor) wird aus dem Tabellenspeicher 34 in Abhängigkeit von dem Tiefpaß-Bildwert L₀ oder - wie ge­ strichelt angedeutet - durch den Eingangs-Bildwert E für den jeweiligen Bildpunkt bestimmt. Im allgemeinen ist G größer 1, so daß in dem wiederzugebenden Bild die Fein­ kontraste entsprechend angehoben sind. Die durch diese Multiplikation transformierten Hochpaß-Bildwerte HT werden Bildpunkt für Bildpunkt zu den transformierten Tiefpaß- Bildwerten addiert, die jeweils demselben Bildpunkt zu­ geordnet sind. Die durch die Summierung gewonnenen Bild­ werte A werden der nicht dargestellten Bildausgabe-Einheit zugeführt.
Bisher wurde davon ausgegangen, daß die Bildausgabe-Einheit als sichtbares Bild z. B. ein Filmbild erzeugt, doch kann als Bildausgabe-Einheit auch ein Monitor dienen. In diesem Fall muß der Benutzer anstelle einer Dichtefunktion lediglich eine Helligkeitsfunktion vorgeben. Die Erfindung ist auch nicht nur zur Umsetzung von Röntgenaufnahmen in ein sichtbares Bild geeignet, sondern man kann damit auch die z. B. mit Hilfe von Magnetresonanz- oder Ultraschall- Verfahren gewonnenen Bilddaten entsprechend verarbeiten. Wesentlich ist nur, daß die kleineren Bildstrukturen einen geringeren Dynamikumfang haben als die größeren Bildstruk­ turen.

Claims (6)

1. Verfahren zur Wiedergabe einer räumlichen Verteilung, insbesondere einer Röntgenaufnahme, deren Bildpunkten digitale Eingangs-Bildwerte (E) zugeordnet sind, mit fol­ genden Maßnahmen:
  • - Eingeben der für die Wiedergabe gewünschten Kontrast­ funktion (Ci) und Dichtefunktion (Di),
  • - Verarbeiten der Eingangs-Bildwerte (E) in zwei Signalpfaden, Summieren der in den Signalpfaden ge­ bildeten Bildwerte und Zuführen der so entstehenden Summen-Bildwerte (S) zu einer Ausgabeeinheit zur Erzeugung eines sichtbaren Bildes,
  • - Filterung der Eingangs-Bildwerte (E) in dem einen Signalpfad zur Erzeugung von Tiefpaß- (L₀) oder Hochpaß-Bildwerten (H) und dazu komplementäre oder keine Filterung in dem anderen Signalpfad,
  • - Transformation der in dem anderen Signalpfad ent­ stehenden Bildwerte oder der Summen-Bildwerte mit einer ersten Transformationsfunktion (T₁; F) und Trans­ formation der in dem einen Signalpfad gebildeten Bildwerte mit einer zweiten Transformationsfunktion (T₂ bzw. G), wobei die beiden Transformationsfunk­ tionen so aus der eingegebenen Dichte- und Kontrast­ funktion abgeleitet werden, daß in dem wiederge­ gebenen Bild der Feinkontrast entsprechend der Kontrastfunktion (Ci) und die Helligkeit bzw. Dichte der größeren Bildstrukturen entsprechend der Dichte­ funktion (Di) verlaufen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die erste Transformationsfunktion (T₁) durch Berechnung des Integrals über die eingegebene Kontrastfunktion (Ci) und durch Anpassung des Integrals an die maximale Dichte bzw. Helligkeit (Dmax) eines sichtbaren Bildes gebildet wird,
  • - daß die zweite Transformationsfunktion (T₂) aus der Differenz der ersten Transformationsfunktion (T₁) und der eingegebenen Dichtefunktion (Di) für jeweils die gleiche Dichte bzw. Helligkeit er­ mittelt wird,
  • - daß aus den Eingangs-Bildwerten (E) Tiefpaß- Bildwerte (L₀) gebildet werden, die entsprechend der zweiten Transformationsfunktion (T₂) trans­ formiert werden,
  • - daß die transformierten Tiefpaß-Bildwerte (L) den Eingangs-Bildwerten (E) überlagert werden und
  • - daß die dadurch entstehenden Summen-Bildwerte (S) einer Transformation entsprechend der ersten Transformationsfunktion (T₁) unterzogen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die erste Transformationsfunktion (F) der eingegebenen Dichtefunktion entspricht (Di),
  • - daß die zweite Transformationsfunktion aus der Differenz der eingegebenen Kontrastfunktion (Ci) und der korrelierten Kontrastfunktion (D′i) be­ stimmt wird,
  • - daß aus den Eingangs-Bildwerten (E) Hochpaß-Bildwerte (H) abgeleitet werden,
  • - daß die Hochpaß-Bildwerte (H- mit einem (G) Gewich­ tungsfaktor multipliziert werden, dessen Abhängigkeit von den Tiefpaß-Bildwerten der zweiten Transforma­ tionsfunktion (G) entspricht,
  • - daß die Eingangs-Bildwerte (E) einer Trans­ formation entsprechend der ersten Transfor­ mationsfunktion (T₁) unterzogen werden und
  • - daß zur Bildung der Ausgangs-Bildwerte (A) die transformierten Eingangs-Bildwerte (Et) und die mit dem Gewichtungsfaktor (G) multiplizierten Hochpaß-Bildwerte (Ht) bildpunktweise überlagert werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die erste Transformationsfunktion (F) der eingegebenen Dichtefunktion entspricht (Di),
  • - daß die zweite Transformationsfunktion der ein­ gegebenen Kontrastfunktion (Ci) entspricht,
  • - daß aus den Eingangs-Bildwerten (E) Hochpaß-Bildwerte (H) abgeleitet werden,
  • - daß die Hochpaß-Bildwerte (H) mit einem (G) Gewich­ tungsfaktor multipliziert werden, dessen Abhängigkeit von den Tiefpaß-Bildwerten der zweiten Transforma­ tionsfunktion (G) entspricht,
  • - daß aus den Eingangs-Bildwerten (E) Tiefpaß-Bildwerte (L) abgeleitet werden,
  • - daß die Tiefpaß-Bildwerte (L₀) einer Transfor­ mation entsprechend der ersten Transformations­ funktion (T₁) unterzogen werden,
  • - daß die transformierten Tiefpaß-Bildwerte (L) und die mit dem Gewichtungsfaktor (G) multipli­ zierten Hochpaß-Bildwerte (Ht) bildpunktweise überlagert werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 zur Wiedergabe einer Röntgen­ aufnahme als sichtbares Bild, wobei der Dosis (B) in den einzelnen Bildpunkten proportionale Bildwerte erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangs-Bildwerte (E) aus diesen Bildwerten durch eine logarithmische Trans­ formation abgeleitet werden.
6. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
  • a) eine Detektoranordnung (4, 5) zur Umsetzung der ortsabhängigen Strahlungsintensität einer Rönt­ genaufnahme in ein aus digitalen Eingangs-Bild­ werten (E) bestehendes Datenfeld,
  • b) Mittel (15) zur getrennten Eingabe einer Dichte­ funktion (Di) und einer Kontrastfunktion (Ci),
  • c) Mittel (16) zum Ableiten einer ersten Transfor­ mationsfunktion (T₁) und einer zweiten Transfor­ mationsfunktion (T₂) aus der Kontrastfunktion und der Dichtefunktion,
  • d) einen ersten und einen zweiten Signalpfad zur Verarbeitung der Eingangs-Bildwerte,
  • e) ein räumlich wirkendes Filter (11; 22, 23) in dem einen Signalpfad zur Erzeugung von Tiefpaß-Bildwerten (L₀) oder von Hochpaß-Bildwerten (H) aus den Eingangs- Bildwerten (E),
  • f) eine die gefilterten Bildwerte verarbeitenden Transformationsanordnung (12; 24, 25) zum Trans­ formieren der Tiefpaß- oder Hochpaß-Bildwerte gemäß der einen Transformationsfunktion (T₂; G),
  • g) eine Überlagerungseinrichtung (14; 27) zum Über­ lagern der Bildwerte aus den beiden Signal­ pfaden, die jeweils dem gleichen Bildpunkt zu­ geordnet sind, zur Erzeugung von Summen-Signalen,
  • h) eine zweite Transformationsanordnung (17; 21) zum Transformieren der im zweiten Signalpfad oder am Ausgang der Überlagerungseinrichtung anliegenden Bildwerte gemäß der anderen Transformations­ funktion,
  • i) eine die Summen-Bildwerte als sichtbares Bild ausgebenden Bildausgabe-Einheit (18).
DE4415990A 1994-05-06 1994-05-06 Verfahren zur Wiedergabe insbesondere einer digitalen Röntgenaufnahme als sichtbares Bild sowie Anordnung zur Durchführung des Verfahrens Withdrawn DE4415990A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4415990A DE4415990A1 (de) 1994-05-06 1994-05-06 Verfahren zur Wiedergabe insbesondere einer digitalen Röntgenaufnahme als sichtbares Bild sowie Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
US08/427,393 US5550888A (en) 1994-05-06 1995-04-24 Method of displaying notably a digital X-ray image as a visible image, and device for carrying out the method
JP10866295A JP3753453B2 (ja) 1994-05-06 1995-05-02 ディジタルx線画像を可視画像として表示する方法及び装置
DE59509252T DE59509252D1 (de) 1994-05-06 1995-05-03 Verfahren zur Wiedergabe insbesondere einer digitalen Röntgenaufnahme als sichtbares Bild sowie Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
EP95201145A EP0681269B1 (de) 1994-05-06 1995-05-03 Verfahren zur Wiedergabe insbesondere einer digitalen Röntgenaufnahme als sichtbares Bild sowie Anordnung zur Durchführung des Verfahrens

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4415990A DE4415990A1 (de) 1994-05-06 1994-05-06 Verfahren zur Wiedergabe insbesondere einer digitalen Röntgenaufnahme als sichtbares Bild sowie Anordnung zur Durchführung des Verfahrens

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4415990A1 true DE4415990A1 (de) 1995-11-23

Family

ID=6517447

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4415990A Withdrawn DE4415990A1 (de) 1994-05-06 1994-05-06 Verfahren zur Wiedergabe insbesondere einer digitalen Röntgenaufnahme als sichtbares Bild sowie Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
DE59509252T Expired - Fee Related DE59509252D1 (de) 1994-05-06 1995-05-03 Verfahren zur Wiedergabe insbesondere einer digitalen Röntgenaufnahme als sichtbares Bild sowie Anordnung zur Durchführung des Verfahrens

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE59509252T Expired - Fee Related DE59509252D1 (de) 1994-05-06 1995-05-03 Verfahren zur Wiedergabe insbesondere einer digitalen Röntgenaufnahme als sichtbares Bild sowie Anordnung zur Durchführung des Verfahrens

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5550888A (de)
EP (1) EP0681269B1 (de)
JP (1) JP3753453B2 (de)
DE (2) DE4415990A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19847219C2 (de) * 1998-10-13 2000-07-06 Ziehm Gmbh Röntgendiagnostikeinrichtung mit Bildverstärker und CCD-Kamera und einer Schaltung zur Regelung der Dosisleistung der Röntgenröhre und der Verstärkung des Videoverstärkers sowie einem Verfahren hierzu

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3197559B2 (ja) * 1990-07-02 2001-08-13 バリアン・メディカル・システムズ・インコーポレイテッド 画像増強検出器を使用するコンピュータx線断層撮影装置
DE19527148C1 (de) * 1995-07-25 1997-01-09 Siemens Ag Verfahren zum Betrieb eines digitalen Bildsystems einer Röntgendiagnostikeinrichtung
US6259827B1 (en) 1996-03-21 2001-07-10 Cognex Corporation Machine vision methods for enhancing the contrast between an object and its background using multiple on-axis images
KR0176601B1 (ko) * 1996-05-21 1999-05-01 김광호 저역 필터링과 히스토그램 등화를 이용한 화질개선 방법 및 그 회로
US6141033A (en) * 1997-05-15 2000-10-31 Cognex Corporation Bandwidth reduction of multichannel images for machine vision
DE19909581A1 (de) * 1998-03-04 1999-09-09 Fuji Photo Film Co Ltd Bildverarbeitungsvorrichtung
US6285798B1 (en) * 1998-07-06 2001-09-04 Eastman Kodak Company Automatic tone adjustment by contrast gain-control on edges
FR2786293B1 (fr) * 1998-11-24 2001-04-27 Ge Medical Syst Sa Procede de compensation de l'epaisseur d'un organe
US6167165A (en) * 1998-11-25 2000-12-26 Eastman Kodak Company Method for adjusting image detail to compensate for an applied tone scale
US6687402B1 (en) 1998-12-18 2004-02-03 Cognex Corporation Machine vision methods and systems for boundary feature comparison of patterns and images
JP3715143B2 (ja) * 1999-08-19 2005-11-09 富士写真フイルム株式会社 画像表示方法および画像表示装置
FR2803070B1 (fr) * 1999-12-28 2002-06-07 Ge Medical Syst Sa Procede et systeme de gestion de la dynamique d'une image radiologique numerisee
FR2803069B1 (fr) * 1999-12-28 2002-12-13 Ge Medical Syst Sa Procede et systeme de compensation de l'epaisseur d'un organe
US6721441B1 (en) 1999-12-30 2004-04-13 General Electric Company Extended dynamic range system for digital X-ray imaging detectors
US6748104B1 (en) 2000-03-24 2004-06-08 Cognex Corporation Methods and apparatus for machine vision inspection using single and multiple templates or patterns
US6731821B1 (en) * 2000-09-29 2004-05-04 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method for enhancing compressibility and visual quality of scanned document images
EP1223553A3 (de) * 2000-10-17 2003-09-24 Fuji Photo Film Co., Ltd. Rauschunterdrückungsvorrichtung durch Anpassen der Filtercharakteristik an das Eingangsbildsignal abhängig von seinen Merkmalen
EP1308891B1 (de) * 2001-10-31 2009-01-21 Sony Deutschland GmbH Verfahren zum Verbessern der Qualität eines Bildes
FR2847698B1 (fr) * 2002-11-27 2005-05-06 Ge Med Sys Global Tech Co Llc Procede de gestion de la dynamique d'une image radiologique numerique
US7430334B2 (en) * 2003-07-31 2008-09-30 Hewlett Packard Development Company, L.P. Digital imaging systems, articles of manufacture, and digital image processing methods
US8111904B2 (en) 2005-10-07 2012-02-07 Cognex Technology And Investment Corp. Methods and apparatus for practical 3D vision system
US8162584B2 (en) 2006-08-23 2012-04-24 Cognex Corporation Method and apparatus for semiconductor wafer alignment
EP2693739A1 (de) * 2012-08-01 2014-02-05 Agilent Technologies, Inc. Elektronisch variabler Bereich für Röntgenstrahldetektor

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2445536B1 (fr) * 1978-12-26 1989-12-22 Fuji Photo Film Co Ltd Procede et appareil pour traiter une image radiographique
US4446484A (en) * 1981-04-16 1984-05-01 Eastman Kodak Company Image gradient detectors operating in a partitioned low-pass channel
DE3629409C2 (de) * 1986-08-29 1994-02-17 Agfa Gevaert Ag Verfahren und Vorrichtung zur Kontrastbewertung bei der elektronischen Bildverarbeitung
DE3732634A1 (de) * 1987-09-28 1989-04-06 Siemens Ag Roentgendiagnostikeinrichtung
JP3188491B2 (ja) * 1990-10-24 2001-07-16 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ X線記録のダイナミック圧縮方法及びその装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19847219C2 (de) * 1998-10-13 2000-07-06 Ziehm Gmbh Röntgendiagnostikeinrichtung mit Bildverstärker und CCD-Kamera und einer Schaltung zur Regelung der Dosisleistung der Röntgenröhre und der Verstärkung des Videoverstärkers sowie einem Verfahren hierzu

Also Published As

Publication number Publication date
EP0681269A1 (de) 1995-11-08
DE59509252D1 (de) 2001-06-21
EP0681269B1 (de) 2001-05-16
JPH07325920A (ja) 1995-12-12
US5550888A (en) 1996-08-27
JP3753453B2 (ja) 2006-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0681269B1 (de) Verfahren zur Wiedergabe insbesondere einer digitalen Röntgenaufnahme als sichtbares Bild sowie Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
DE69724610T2 (de) Verfahren und gerät zur bildverbesserung
EP0482712B1 (de) Verfahren zur Dynamikkompression in Röntgenaufnahmen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE19527148C1 (de) Verfahren zum Betrieb eines digitalen Bildsystems einer Röntgendiagnostikeinrichtung
DE2952422C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Verarbeiten eines Röntgenbildes bei einem Röntgenbild-Kopiersystem
DE3913758C2 (de)
DE19849090A1 (de) Verfahren zur Verarbeitung eines Eingangsbildes
DE4133066C2 (de) Digitale Panoramaröntgenvorrichtung
DE3704685C2 (de)
DE19613342A1 (de) Automatisches Bildauswertungsverfahren
DE60037852T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Kalibrierung der Auflösung von Röntgenbildern
DE3523514C3 (de) Digitales Röntgen-Untersuchungsgerät
DE3320261C2 (de) Verfahren und Anordnung zum Verarbeiten von Röntgenbildern
DE102007046941B4 (de) Verfahren zur Darstellung von medizinischen Bildern sowie Röntgendiagnostikeinrichtung
EP1302899A2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Verarbeitung von Digitalbildern
DE4129656A1 (de) Wiedergabevorrichtung fuer videosignale auf einem monitor
DE10195715T5 (de) Digitales Erfassungsverfahren für Dualenergieabbildung
DE10250837A1 (de) Verfahren zur Kontrastanpassung mehrerer Bilder des gleichen Objektes oder der gleichen Szene an ein gemeinsames Referenzbild
DE19625881A1 (de) Röntgenbild-Aufnahmevorrichtung und automatisches Schwärzegrad-Korrekturverfahren
DE69815252T2 (de) Belichtungssteuerung auf basis von einem bedeutenden teil eines röntgenstrahlbildes
DE4328462A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Strahlungsabbildung
DE10343496B4 (de) Korrektur eines von einem digitalen Röntgendetektor aufgenommenen Röntgenbildes sowie Kalibrierung des Röntgendetektors
DE69913311T2 (de) Röntgenuntersuchungsvorrichtung mit regelung der strahlendosis
DE10327294A1 (de) Verfahren zur Bildaufbereitung von Röntgenbildern sowie zugehörige Bildaufbereitungseinheit
EP0500996B1 (de) Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer Primärstrahlenblende

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee