Аналоговое устройство восстановления трансаксиального изображения и способ восстановления этого изображения Советский патент 1981 года по МПК G01N23/06 

.вых пучков и вычитание. Изображение воспроизводится на экране ЭЛИ, спиральная развертка которого синхронизирована с вращением барабана (2.

Недостатком этого устройства является наличие сложной механической системы вращения просвечиваемого барабана в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях, сложность синхронизации механического вращения с электронной разверткой индикатора.

Недостатком способа является сложность и большое время восстановления изображения.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение быстродействия.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве восстановления трансаксиального изображения, содержащем кассету с синограммой и блок развертки, подключенный к ЭЛИ, на одной оптической оси последовательно установлены ЭЛТ, подключенная к блоку развертки, кассета с синогргиимой и линейка фотодиодов, выходы которых через сумматор соединены с ЭЛИ.

В способе восстановления трансаксиального изображения, включающем обработку CHHorpaNBvtti путем фильтрации изображения на пленке, формирование спиральной развертки ЭЛИ и яркостной модуляции луча, обработку синограммы осуществляют просвечиванием пленки изображением светящейся синусоиды с последующим интегрированием светового потока с помощью теневого коррелятора и весовым суммированием выходных сигналов фотодиодов .

В изобретении сигнал яркостной модуляции формируется без использования механических вращающихся элементов. Вместо просвечивания пленки на вращающемся барабане используется просвечивание плоской синогргимл светящимся на экране ЭЛТ отрезком синусоиды. Вращение барабана эквивалентно периодическому линейному изменению амплитуды и фазы светящегося отрезка.

На чертеже представлено предлагаемое устройство восстановления трансаксиального изображения.

Устройство содержит блок 1 развертки, к которому подключена ЭЛТ 2, последовательно с которой вдоль оптической оси установлены кассета 3 с СИНОГРЕ1ММОЙ и линейка 4 фотодиодов выходы последних через сумматор 5 токов подключены ЭЛИ индикатору 6.

Восстановление изображения по данному способу Ц),9) / представленного в полярных„координатах г,в, сводится к вычислению двойного интеграла

f,plrc«K®-)-)°

о

где f) {-) - проекция исследуемого сечения под углом Ф , Ь (X) - функция фильтрации. Сочетание ЭЛТ, синограмкщ и фотоэлемента образует теневой корреляJ тор. в случае, когда на экране ЭЛТ высвечивается половина периода .синусоиды с амлитудой г и начальной фазой 9. теневой коррелятор осуществляет, операцию вычисления внутреине10 го интеграла в - 1C

(CoS(e-4)-i«V,

где координата - х определяется положением фотоэлемента относительно

5 оптической оси устройства.

Для вычисления внешнего интегратора (1) необходима вертикально расположенная линейка фотоэлементов, на выходе которых получаем совокупность

0 интегралов 1 () для различных

значений х при фиксированных параметрах г и 9 . Операция умножения внутренних интегралов 1 (х;) на фильтрующую функцию -Ь (х ) осуществляется

«j подбором соотве.тствукядих значений весовых коэффициентов в сумматоре 5 токов. Взвешенное суммирование выходов фотоэлементов позволяет приблизительно вычислить внешний интеграл (1). Качество приближения зависит от числа фотоэлементов и расстояния между ними. Чтобы не ухудшать качества изображения, желательно выбрать это расстояние и число

фотоэлементов, исходя из минимального элемента разрешения в восстанавливаемом изображении. Так, если размер проекции синограммы на плоскость размещения фотоэлементов В , а - элемент размещения, то число

0 фотоэлементов равно

.D

п

S

С другой стороны, так как диаметр фотоэлементов конечен, то размер проекции синограьвш на плоскость

может быть подобран соответствукицим выбором расстояний между экраном ЭЛТ, сянограммой и плоскостью размещения фотоэлш«ентов. Ясно, что при выборе этих расстояний следует также

0 учитывать яркость свечения трубки и чувствительность фотоэлементов.

Весовые коэффициенты при суммировании выходных сигнсшов фотоэлементов долзшы быть связаны с их расположением относительно оптической оси, и интервалом . Так для фотоэлемента, установленного на оси,. этот вес равен гД/Ь , или пропорционален этой величине. Для фотоА элементов, расположенных по вертикали от оптической оси на расстоянии .t&4 веса равны или пропорциональны величинам

1(-,ъ)v. )- ДЛЯ четных / .: 4--г-Г1 -(-°5 |:т -(,a5) для нечетных- Коэффициент пропорционгшьности, от которого зависит яркость восстановленного изображения, для всех фотоэлементов должен быть одинаков. С вшсода сумматора 5 токов сигна поступает на яркостный электрод ЭЛИ 6. Изображение на индикаторе вссстаиавливается в полярных коорданатах (f ,&) с помощью спиральной развертки; отклонение луча от центр трубки по радиусу пропорционально амплитуде синусоиды на экране трубк 2, а смещение по углу 6 пропорциона но фазе. Эта синхронизация осуществ ляется в блоке 1 развертки. Полный цикл спиральной развертки дает восстановленное изображение. В&едение электроннолучевой трубк с развертывающейся синусоидой и лииейки светодиодов с сумматором то ков позволяет полностью исключить всякие вращающиеся части, что упрощ ет конструкцию удешевляет ее стоимость и повышает надежность в эксплуатации. Формула изобретения f. Аналоговое устройство восстановления трансаксиального изображения, содержащее кассету с сннограммой и блок развертки, подключенный к электроннолучевому индикатору ЭЛИ/i отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции И повшиения быстродействие в нем на одной оптической оси последовательно установлены электроннолучевая трубка, подключенная к блоку развертки, кассета с синограммой и линейка фотодиодов, выходе Koroptat через сумматор токов соединены с ЭЛИ. 2. Способ по п. 1, включающий обработку синогргшмы путем фильтрации изображения на пленке, формирования спиральной развертки ЭЛИ и яркостной модуляции луча, отличающийся тем, что обработку синогракшы осуществляют просвечиванием пленки изображением светящейся синусоиды с последующим интегрированием светового потока с помощью теневого коррелятора и весовым суммированием выходных сигналов фотодиодов . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Скадцер Г. Дж. Введение в машинную томографию. ТИИЭР, т. 66, 6, 197В, с. 5-17. 2.Баррет Х.Х.и Суинделл У. Диалоговые методы восстановлення вида объекта при трансаксиальной томографии. ТИИЭР, т. 65, 1, 1977, с.123 (прототип).