DE19511797A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Anzeigen von Röntgenbildern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Anzeigen von Röntgenbildern mittels elektrischer Signa­ le, um z. B. Röntgenbilder vom Mundinnenraum einer Person auf einer CRT (Cathode Ray Tube = Kathodenstrahlröhre) oder der­ gleichen anzuzeigen.

Herkömmlicherweise wird zum Erhalten eines Röntgenbilds des Mundraumbereichs in großem Umfang ein Filmverfahren verwen­ det, bei dem ein photoempfindliches Aufzeichnungsmaterial wie ein Silberverbindungsfilm durch Röntgenstrahlung belich­ tet wird, gefolgt von Entwicklungs- und Fixierprozessen.

Jedoch bestehen bei Filmverfahren die folgenden Schwierig­ keiten: 1) es benötigt eine Zeitspanne von ungefähr 2 Minu­ ten oder mehr zwischen der Belichtung mit Röntgenstrahlung und der Betrachtbarkeit des Röntgenbilds; 2) es sind unbe­ dingt eine Entwicklungsvorrichtung und Bearbeitungslösungen zum Ausführen der Entwicklungs- und Fixierprozesse erforder­ lich; 3) die Röntgenempfindlichkeit von Silbersalzen ist be­ schränkt, weswegen eine vorgegebene Röntgendosis erforder­ lich ist, um eine gewünschte Bilddichte zu erzielen; und 4) es ist unmöglich, ein Bild zu korrigieren, das einmal fi­ xiert ist.

Um diese Schwierigkeiten zu überwinden, wurde eine Röntgen­ bild-Erstellungsvorrichtung vorgeschlagen, bei der ein Rönt­ genbild unter Verwendung einer Bildaufnahmevorrichtung wie eines CCD in ein elektrisches Signal umgesetzt wird und das Röntgenbild dann auf einer CRT oder dergleichen dargestellt wird. Die Röntgenbild-Erstellungsvorrichtung verwendet eine sogenannte filmfreie Einrichtung, die kein photoempfindli­ ches Aufzeichnungsmaterial wie einen Silbersalzfilm benutzt, und sie hat die folgenden Merkmale: 1) Röntgenbilder können bei der Belichtung durch Röntgenstrahlung in Echtzeit be­ obachtet werden; 2) eine Entwicklungsvorrichtung und Bear­ beitungslösungen sind völlig überflüssig; 3) die Röntgenemp­ findlichkeitscharakteristik einer Bildaufnahmevorrichtung ist linear, weswegen die Röntgendosis verringert werden kann; und 4) das erfaßte Röntgenbild kann verschiedenen Bildbearbeitungsvorgängen unterzogen werden, wie es auch leicht kopiert oder abgespeichert werden kann.

Im Gegensatz zu einem Röntgenphoto auf Grundlage eines Sil­ bersalzfilms mit einem Dichtebereich von 0 bis 4 hat eine Vorrichtung zum Anzeigen digitaler Bilder, wie eine CRT oder ein Thermodrucker, einen geringen Dichtebereich von 0 bis 2. Was den Dichtegradient betrifft, können ferner vom bloßen Auge maximal 64 Graustufen unterschieden werden.

Da ein Silbersalzfilm im durchgehenden Licht betrachtet wird, ist der Helligkeitskontrast wegen der Silberkornmas­ kierung hervorragend. Demgegenüber arbeitet eine CRT auf Grundlage der Umsetzung der Energie von Elektronen, die auf ein fluoreszierendes Material treffen, in sichtbares Licht, weswegen eine CRT geringe Helligkeit und einen schlechten Dynamikbereich hat. Ein Thermodrucker, der Schwärzungsgrade auf wärmeempfindlichem Papier verwendet, druckt Bilder, die bei reflektierendem Licht betrachtet werden, weswegen der Helligkeitskontrast und die Graustufenauflösung nicht beson­ ders gut sind. Demgemäß haben Radiologen und Ärzte, die mit Diagnosen auf Grundlage von mit einem Silbersalzfilm er­ stellten Bildern vertraut sind, die Tendenz, die Bewertung vorzunehmen, daß Bildanzeigen durch eine CRT oder einen Thermodrucker hinsichtlich der erstellten Informationsmenge unterlegen sind.

Um die Schwierigkeiten betreffend mangelnde Information zu überwinden, wurde vorgeschlagen, ein Röntgenbild durch ein digitales Signal mit 8 Bits (256 Pegel) oder 12 Bits (1024 Pegel) wiederzugeben und es verschiedenen Arten von Bildver­ arbeitung zu unterziehen wie einer Graustufenwandlung, einer Bildintegration, einer Abschattungskorrektur, einer Diffe­ renzeingabe, einer Kantenhervorhebung, einer Überlagerungs­ eingabe, einer Faltungsverarbeitung, einer Filterung und/ oder einer Zwischenbildverarbeitung, um dadurch das Diagno­ severmögen zu verbessern.

Bei medizinischer Diagnose ist Graustufenumsetzung besonders wichtig. Jedoch besteht bei Graustufenumsetzung eine Schwie­ rigkeit dahingehend, daß dann, wenn Graustufenhervorhebung in einem speziellen Dichtebereich linear ausgeführt wird, der Bereich in ein Bild umgesetzt werden kann, das leicht erkannt werden kann, jedoch die Dichten in anderen Bereichen auf einen Extremwert, oder den völlig weißen oder völlig schwarzen Wert, springen, wodurch es erschwert ist, den ge­ samten Bereich zu diagnostizieren. Alternativ kann eine mehrstufige Hervorhebungstechnik verwendet werden, bei der der gesamte Dichtebereich in mehrere Unterbereiche unter­ teilt wird und die Graustufenhervorhebung in den Unterberei­ chen diskontinuierlich ausgeführt wird. Gemäß dieser Technik kann verhindert werden, daß die Dichte auf den Pegel für völlig schwarz oder für völlig weiß springt, jedoch erschei­ nen im Bild äquidichte Linien auf ähnliche Weise wie in ei­ ner Landkarte verwendete Konturlinien. Dies bewirkt, daß Diagnosen sehr schwierig auszuführen sind.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Anzeigen von Röntgenbildern zu schaffen, in 3 denen die Graustufung in einem interessierenden Bildbereich verstärkt ist, um die Diagnosemöglichkeiten zu verbessern, wobei verhindert ist, daß die Diagnosemöglichkeit für das gesamte Bild beeinträchtigt ist, um Diagnosen auf Grundlage des Bilds zu erleichtern.

Diese Aufgabe ist hinsichtlich des Verfahrens durch die Leh­ re von Anspruch 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch die Lehre von Anspruch 5 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Inhalt der untergeordneten Ansprü­ che 2 bis 4 bzw. 6 bis 8.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird dann, wenn eingegebene Datenwerte in einem interessierenden Gebiet mit vorgegebenem Bereich liegen, eine Umsetzung mit einer Graustufencharakte­ ristik mit γ<1 ausgeführt, wobei die Charakteristik starke Steigung aufweist, wodurch die Graustufung im interessieren­ den Gebiet hervorgehoben wird, so daß die Diagnosemöglich­ keit für das Gebiet verbessert ist. Wenn dagegen die einge­ gebenen Datenwerte in einem nichtinteressierenden Gebiet außerhalb des vorgegebenen Bereichs liegen, wird die Umset­ zung mit einer Graustufencharakteristik γ=1 ausgeführt, bei der keine Graustufenhervorhebung ausgeführt wird, wo­ durch das sich ergebende Bild normale Graustufung aufweist. Demgemäß kann ein Bild in einem Teil, der zu diagnostizieren ist, leicht durch die Graustufenhervorhebung erkannt werden und es kann gleichzeitig das Bild in umgebenden Teilen be­ trachtet werden. Daher ist es einfach, eine veränderte Stel­ le wie eine Verletzung zu erkennen. Ferner können der Umge­ bungszustand und die Position der veränderten Stelle leicht bestimmt werden.

Da ein Bild dargestellt wird, während die Breite des inter­ essierenden Gebiets verändert wird, wird der Dichtesprung an der Grenze des interessierenden Gebiets auf dem Schirm dar­ gestellt, während eine kontinuierliche Änderung erfolgt. Da­ her ist es einfach, die Größe und die Position des interes­ sierenden Gebiets zu erkennen. Ferner wird die Graustufen­ charakteristik des interessierenden Gebiets dauernd vom steilen Zustand in einen flacheren Zustand oder umgekehrt verändert. Daher wird die Beziehung zwischen einem Bildteil mit Graustufenhervorhebung und einem solchen ohne Graustu­ fenhervorhebung deutlich.

Da ein Bild dargestellt wird, während die Position des in­ teressierenden Gebiets verändert wird, wird der Dichtsprung an der Grenze des interessierenden Gebiets auf einem Schirm dargestellt, während dieses kontinuierlich verändert wird. Daher ist es einfach, die Größe und die Position des inter­ essierenden Gebiets zu erkennen. Da das Gebiet, in dem die Graustufenhervorhebung ausgeführt wird, sich kontinuierlich bewegt, ist ferner der Dynamikbereich des Bilds mit hoher Graustufenauflösung scheinbar erhöht, so daß die Diagnose­ möglichkeit verbessert ist.

Da Graustufenumsetzung sowohl hinsichtlich eines Dichtegra­ dienten als auch eines Farbgradienten ausgeführt werden kann, kann ein Röntgenbild, das ursprünglich ein monochromes Bild ist, durch Einfärbung der Graustufenpegel mit verschie­ denen Farben dargestellt werden. Daher kann selbst eine win­ zige Änderung des Signalpegels deutlich erkannt werden. Da die Graustufencharakteristik und die Farbstufencharakteri­ stik in einem interessierenden Gebiet von denen in einem nichtinteressierenden Gebiet verschieden sind, unterscheiden sich die Farbtöne im interessierenden Gebiet von denen im nichtinteressierenden Gebiet, so daß die Größe und Position des interessierenden Gebiets leicht erkannt werden.

Hinsichtlich der erfindungsgemäßen Vorrichtung gilt das zum erfindungsgemäßen Verfahren Ausgeführte betreffend die Grau­ stufencharakteristik mit γ<1 in einem interessierenden Ge­ biet und mit γ=1 in einem nichtinteressierenden Gebiet in gleicher Weise.

Da die erfindungsgemäße Vorrichtung über eine Breitenein­ stelleinrichtung für das interessierende Gebiet verfügt, kann ein Bild dargestellt werden, während die Breite des interessierenden Gebiets verändert wird, so daß ein Dichte­ sprung an der Grenze des interessierenden Gebiets auf einem Schirm dargestellt wird, während das Gebiet kontinuierlich verändert wird. Daher ist es einfach, die Größe und Position des interessierenden Gebiets zu erkennen. Ferner wird die Graustufencharakteristik des interessierenden Gebiets konti­ nuierlich von einem steilen Zustand in einen flacheren Zustand oder umgekehrt verändert. Daher ist die Beziehung zwischen einem Bildteil mit Graustufenhervorhebung und einem solchen ohne solche Hervorhebung deutlich.

Da außerdem eine Positionseinstelleinrichtung für das inter­ essierende Gebiet vorhanden ist, kann ein Bild dargestellt werden, während die Position des interessierenden Gebiets verändert wird, was zu entsprechenden Eigenschaften führt, wie sie hinsichtlich der Breitenänderung genannt wurden. Da sich der Bereich, in dem Graustufenhervorhebung besteht, kontinuierlich ändert, ist der Dynamikbereich des Bilds mit hoher Graustufenauflösung scheinbar vergrößert, so daß die Diagnosemöglichkeit verbessert ist.

Da die vorhandene Graustufen-Umsetzeinrichtung, wie eine Um­ setzungstabelle, sowohl eine Graustufenumsetzung als auch eine Farbstufenumsetzung vornimmt, kann ein Röntgenbild, das ursprünglich ein monochromes Bild ist, unter Anfärbung der Graustufen mit verschiedenen Farben dargestellt werden. Da­ her kann selbst eine winzige Änderung im Signalpegel deut­ lich erkannt werden. Da sich die Graustufencharakteristik und die Farbstufencharakteristik in einem interessierenden Gebiet von denen in einem nichtinteressierenden Gebiet un­ terscheiden, unterscheidet sich der Farbton im interessie­ renden Gebiet von dem im nichtinteressierenden Gebiet, so daß die Größe und die Position des interessierenden Gebiets leicht erkannt werden.

Wie vorstehend genannt, kann gemäß der Erfindung ein Bild an einer Stelle, die zu diagnostizieren ist, einfach dadurch erkennbar gemacht werden, daß Graustufenhervorhebung ausge­ führt wird, und es kann auch das Bild in umgebenden Teilen gleichzeitig betrachtet werden. Daher ist es einfach, eine veränderte Stelle wie eine Verletzung zu erkennen. Ferner können der Umgebungszustand und die Position der veränderten Stelle leicht bestimmt werden.

Bilder werden angezeigt, während die Breite des interessie­ renden Gebiets verändert wird. Daher ist es einfach, die Größe und Position des interessierenden Gebiets zu erkennen. Ferner werden Bilder dargestellt, während die Position des interessierenden Gebiets verändert wird. Auch dadurch ist es einfach, die Größe und Position des interessierenden Gebiets zu erkennen. Demgemäß ist die Diagnosemöglichkeit auf Grund­ lage solcher Bilder verbessert.

Röntgenbilder, die ursprünglich monochrome Bilder sind, wer­ den unter Anfärbung der Graustufen mit verschiedenen Farben dargestellt. Daher kann selbst eine winzige Änderung im Sig­ nalpegel deutlich erkannt werden. Ferner unterscheidet sich der Farbton im interessierenden Gebiet von dem im nicht in­ teressierenden Gebiet, wodurch die Größe und Position des interessierenden Gebiets leicht erkannt werden können.

Auf diese Weise kann durch die Erfindung ein Dichtedynamik­ bereich erzielt werden, der mit dem eines Silbersalzfilms verglichen werden kann, und ein Bild kann insgesamt mit normaler Graustufung dargestellt werden. Daher können Ärzte oder Radiologen, die mit auf einem Silbersalzfilm ausgebil­ deten Bild vertraut sind, das Bild für Diagnosezwecke lesen, ohne daß sie das Gefühl fehlender Übereinstimmung haben. Darüber hinaus kann selbst auf einer CRT oder einem Ausdruck mit einem Dynamikbereich, der kleiner als bei einem Silber­ salzfilm ist, ein Bild mit hoher Dichteauflösung dargestellt werden. Da selbst ein Patient, der keine Erfahrung beim Ana­ lysieren von Röntgenbildern hat, an der Krankheitsstelle leicht Symptome erkennen kann, trägt die Erfindung dazu bei, daß der Arzt dem Patienten den Krankheitszustand verständ­ lich machen kann.

Andere und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Er­ findung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen deutlicher.

Fig. 1 ist ein Diagramm, das einen Benutzungszustand einer erfindungsgemäßen Röntgenbild-Erstellungsvorrichtung veran­ schaulicht;

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das den elektrischen Aufbau einer Röntgenbild-Anzeigevorrichtung 4 zeigt, bei der es sich um ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung han­ delt;

Fig. 3 ist ein Diagramm, das den Vorgang einer Graustufenum­ setzung gemäß Paletteregistern 50a bis 50c zeigt;

Fig. 4(a) ist ein Kurvendiagramm, das ein Beispiel für die Graustufencharakteristik des Paletteregisters 50a zeigt, Fig. 4(b) ist ein Kurvendiagramm, das ein Beispiel für die Graustufencharakteristik des Paletteregisters 50b zeigt, und Fig. 4(c) ist ein Kurvendiagramm, das ein Beispiel für die Graustufencharakteristik des Paletteregisters 50c zeigt;

Fig. 5 ist ein Kurvendiagramm, das eine Initialisierungs­ charakteristik zeigt;

Fig. 6(a) ist ein Kurvendiagramm, das ein anderes Beispiel für die Graustufencharakteristik des Paletteregisters 50a zeigt, Fig. 6(b) ist ein Kurvendiagramm, das ein anderes Beispiel für die Graustufencharakteristik des Paletteregi­ sters 50b zeigt, und Fig. 6(c) ist ein Kurvendiagramm, das ein anderes Beispiel für die Graustufencharakteristik des Paletteregisters 50c zeigt;

Fig. 7 ist ein Flußdiagramm, das einen Röntgenbild-Anzeige­ vorgang in der Röntgenbild-Anzeigevorrichtung 4 von Fig. 2 veranschaulicht;

Fig. 8(a) zeigt ein Beispiel einer Graustufencharakteristik, und Fig. 8(b) zeigt eine Zahlentabelle für Fig. 8(a);

Fig. 9(a) zeigt ein anderes Beispiel einer Graustufencharak­ teristik, und Fig. 9(b) zeigt eine Zahlentabelle für Fig. 9(a);

Fig. 10 ist ein Blockdiagramm, das den elektrischen Aufbau einer Röntgenbild-Anzeigevorrichtung 4 zeigt, die ein zwei­ tes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist;

Fig. 11 ist ein Blockdiagramm, das den elektrischen Aufbau einer Röntgenbild-Anzeigevorrichtung 4 zeigt, die ein drit­ tes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist; und

Fig. 12 ist ein Flußdiagramm, das einen Röntgenbild-Anzeige­ vorgang in der Röntgenbild-Anzeigevorrichtung 4 von Fig. 11 veranschaulicht.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden nun bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.

Fig. 1 ist ein Diagramm, das einen Benutzungszustand einer Röntgenbild-Erstellungsvorrichtung gemäß der Erfindung für den Fall zeigt, daß der abgebildete Gegenstand ein Mundraum­ bereich ist. Ein Röntgengenerator 10 ist an einem Universal­ arm 12 auf solche Weise angebracht, daß er vertikal ver­ schwenkbar und horizontal verdrehbar in bezug auf den Uni­ versalarm ist. Die Richtung einer Röntgenstrahlungsröhre 11 kann so eingestellt werden, daß Röntgenstrahlung in den Mundraumbereich eines Patienten 1 gestrahlt wird.

Andererseits liegt eine Bildaufnahmevorrichtung 2, die die Verteilung der durch den Mundraumbereich gedrehten Röntgen­ strahlung (d. h. ein Röntgenbild) erfaßt, an einer Position, die der Röntgenstrahlungsröhre 11 in bezug auf den Mundraum­ bereich gegenüberliegt. In Fig. 1 hält der Patient mit sei­ nen Fingern ein Positionierungsteil 2a, das an der Bildauf­ nahmevorrichtung 2 angebracht ist, auf solche Weise, daß die Bildaufnahmefläche der Bildaufnahmevorrichtung 2 in die Richtung der Röntgenbestrahlung zeigt.

Die Bildaufnahmevorrichtung 2 umfaßt eine Szintillatorplat­ te, die Röntgenphotonen in z. B. sichtbares Licht umwandelt und die aus einer Seltenerdverbindung usw. besteht; ein op­ tisches Faserarray, das die zweidimensionale Verteilung des von der Szintillatorplatte abgestrahlten sichtbaren Lichts überträgt; und einen CCD-Arraysensor, der die über das opti­ sche Faserarray übertragene Verteilung des sichtbaren Lichts empfängt, um Ladungen zu erzeugen, die erzeugten Ladungen anzusammeln und die in einer vorgegebenen Zeitspanne ange­ sammelten Ladungen sequentiell auszulesen, um sie in ein elektrisches Signal umzusetzen. Eine Bleiplatte, die ver­ hindert, daß gestreute Röntgenstrahlung in den CCD-Arraysen­ sor eintritt, ist an der Hinterseite desselben angeordnet.

Diese Komponenten liegen in einem Gehäuse, das aus Kunst­ stoff oder dergleichen besteht. Ein von der Bildaufnahmevor­ richtung 2 erfaßtes Röntgenbild wird durch den CCD-Arraysen­ sor in ein elektrisches Signal umgesetzt und dann über ein Signalkabel 3 einer Röntgenbild-Anzeigevorrichtung 4 zuge­ führt.

Die Röntgenbild-Anzeigevorrichtung 4 digitalisiert das Sig­ nal von der Bildaufnahmevorrichtung 2, speichert das digita­ le Signal in einen Speicher ein und führt dann an den digi­ talen Daten eine vorgegebene Bildverarbeitung aus, damit das Bild auf einer Überwachungsvorrichtung 5 wie einer CRT ange­ zeigt oder auf einem Aufzeichnungsblatt als Ausdruck aufge­ druckt werden kann.

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau der Röntgen­ bild-Anzeigevorrichtung 4 zeigt, bei der es sich um das er­ ste Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt. Die in Fig. 1 dargestellte Röntgenbild-Bilderstellungsvorrichtung umfaßt einen Röntgengenerator 10 zum Aufstrahlen von Röntgenstrah­ lung auf einen Gegenstand 1a wie einen Zahn, eine Röntgen­ steuerung 20 zum Steuern des Betriebs des Röntgengenerators 10, die Bildaufnahmevorrichtung 2 zum Erfassen des Röntgen­ bilds des Gegenstands 1a sowie die Röntgenbild-Anzeigevor­ richtung 4, die das von der Bildaufnahmevorrichtung 2 gele­ sene Röntgenbild liest und eine vorgegebene Bildverarbeitung ausführt, um ein Röntgenbild darzustellen.

Die Röntgenbild-Anzeigevorrichtung 4 umfaßt eine CPU 31 zum Steuern des gesamten Betriebs; einen ROM 32 zum Einspeichern von Programmen und Daten, wie sie für den Betrieb der CPU 31 erforderlich sind; einen Hauptspeicher 33 zum Einspeichern von Bilddaten, Parametern, wie sie für Berechnungen wie der Bildverarbeitung erforderlich sind, und dergleichen; einen Videospeicher 34 zum Einspeichern von Bilddaten, die auf der Überwachungsvorrichtung 5 anzuzeigen sind; Paletteregister 50a bis 50c, die Graustufenumsetzung an im Videospeicher 34 abgespeicherten Bilddaten auf Grundlage einer vorgegebenen Graustufencharakteristik vornehmen; D/A-Umsetzer 35a bis 35c zum Umsetzen der von den Paletteregistern 50a bis 50c ausgegebenen Bilddaten in Farbvideosignale VR, VG und VB; die Überwachungsvorrichtung 5 zum Empfangen der von den D/A-Umsetzern 35a bis 35c ausgegebenen Farbvideosignale VR, VG und VB und zum Anzeigen eines Farbröntgenbildes auf einem CRT-Schirm und einem Videodrucker 6 zum Ausgeben eines Farbröntgenbilds auf einem Aufzeichnungsmedium; und einen DMA-Controller 36 zum Steuern der Datenübertragung zwischen Schaltungen, ohne daß hierzu die CPU 31 tätig sein muß. Die Röntgenbild-Anzeigevorrichtung 4 umfaßt ferner einen Takt­ signalgenerator 38 zum Erzeugen eines Taktsignals CK, wie es für den Betrieb der Bildaufnahmevorrichtung 2 wie eines CCD-Sensors erforderlich ist; einen Vorverstärker 39 zum Empfangen eines von der Bildaufnahmevorrichtung 2 ausgegebe­ nen Bildsignals SG und zum Verstärken desselben; einen A/D-Umsetzer 40 zum Umsetzen des vom Vorverstärker 39 ausge­ gebenen Analogsignals in ein digitales Signal; eine Einga­ be/Ausgabe-Schaltung 41 zum Zuführen von Daten zu einem externen Drucker 42; eine Eingabe/Ausgabe-Schaltung 43 zum Empfangen von Daten von einer Tastatur 44 zur Dateneingabe; eine Eingabe/Ausgabe-Schaltung 45 zum Erzeugen eines Belegt­ signals BUSY an die externe Röntgensteuerung 20 und zum Empfangen eines Belichtungssignals EXP von der Röntgensteue­ rung 20; und einen Bus 37 zum Verbinden dieser Schaltungen untereinander.

Ein Breiteneinstellschalter 46 für das interessierende Ge­ biet, der zum Einstellen der Breite desselben dient, sowie ein Positionseinstellschalter 47 für ein interessierendes Gebiet, der zum Einstellen der Position desselben dient, sind an die Tastatur 44 angeschlossen.

Die Paletteregister 50a bis 50c führen getrennte Graustu­ fenumsetzprozesse für die drei Primärfarben rot (R), grün (G) und blau (B) eines Röntgenbilds aus, das ursprünglich ein monochromes Bild ist, um dadurch eine Pseudofarbanzeige zu erzielen. Die Graustufencharakteristik der Register kann durch die CPU 31 überschrieben werden.

In der Bildaufnahmevorrichtung 2 werden für eine vorgegebene Zeitspanne angesammelte Ladungen periodisch als Dunkelstrom auf Grundlage des Taktsignals CK vom Signalgenerator 38 aus­ gelesen, und Überschußladungen aufgrund thermischer Anregung und gestreuter Röntgenstrahlung werden dadurch so behandelt, daß sie nicht in der Vorrichtung zurückbleiben.

Die Röntgensteuerung 20 gibt abhängig von der Stellung eines Belichtungsschalters 21 ein Triggersignal TG an den Röntgen­ generator 10 aus, und sie gibt ferner ein Belichtungssignal EXP aus, das die Erzeugung von Röntgenstrahlung an die Rönt­ genbild-Anzeigevorrichtung 4 mitteilt. Auf das Triggersig­ nal TG hin, legt der Röntgengenerator 10 Hochspannung an die Röntgenröhre 13, wobei vorgegebene Röntgenbelichtungsbedin­ gungen eingehalten sind, zu denen die Röhrenspannung, der Röhrenstrom und die Belichtungszeit gehören, wodurch Rönt­ genstrahlen erzeugt werden.

Nachfolgend wird ein Röntgenbild-Erstellungsvorgang be­ schrieben. Wenn der Belichtungsschalter 21 der Röntgen­ steuerung 20 betätigt wird, erzeugt der Röntgengenerator 10 für eine vorgegebene Zeitspanne Röntgenstrahlung. Wenn die Röntgenstrahlung das Objekt 1a durchdringt und die Bildauf­ nahmevorrichtung 2 erreicht, werden Ladungen angesammelt, die den auf die Bildaufnahmevorrichtung 2 fallenden Röntgen­ strahlen entsprechen. Nachdem die Röntgenbelichtung beendet ist, werden die Ladungen zeitseriell als Bildsignal SG aus­ gegeben. Das Bildsignal SG von der Bildaufnahmevorrichtung 2 wird dem Vorverstärker 39 zugeführt, um auf einen vorgegebe­ nen Pegel verstärkt zu werden, und dann wird es dem A/D-Um­ setzer 40 in der nächsten Stufe zugeführt, um in digitale Daten umgesetzt zu werden. Dabei belegt der DMA-Controller 36 den Bus 37 und die vom A/D-Umsetzer 40 ausgegebenen Bild­ daten werden über den Bus 37 aufeinanderfolgend in einen Teil des Hauptspeichers 33 eingespeichert.

Andererseits wird auch dann, wenn keine Röntgenbelichtung ausgeführt wird, der Dunkelstrom der Bildaufnahmevorrichtung 2 periodisch ausgelesen und dann durch den A/D-Umsetzer 40 in digitale Daten umgesetzt. Die digitalen Daten werden als Dunkelstromdaten in einen Teil des Hauptspeichers 33 einge­ speichert.

Die im Hauptspeicher 33 abgespeicherten Bilddaten und die Dunkelstromdaten werden durch die CPU 31 verarbeitet. Z.B. werden die Dunkelstromdaten von den Bilddaten abgezogen und die sich ergebenden Bilddaten werden erneut in einen Teil des Hauptspeichers 33 eingespeichert. Dies entfernt Hinter­ grundstörsignale aus den Bilddaten, so daß Bilddaten mit ho­ her Qualität erhalten werden. Wenn Dunkelstrom-Störsignale vernachlässigbar sind, kann der Subtraktionsprozeß weggelas­ sen werden, wodurch sich die Gesamtverarbeitungsperiode ver­ kürzt.

Die im Hauptspeicher 33 abgespeicherten Bilddaten werden durch den DMA-Controller 36 an den Videospeicher 34 übertra­ gen. Die im Videospeicher 34 abgespeicherten Bilddaten wer­ den getrennten Graustufen-Umsetzungsprozessen für die drei Primärfarben durch die Paletteregister 50a bis 50c unterzo­ gen und dann an die D/A-Umsetzer 35a bis 35c ausgegeben. Der D/A-Umsetzer 35a setzt die digitalen Bilddaten in das Rot­ videosignal VR um, der D/A-Umsetzer 35b setzt die digitalen Bilddaten in das Grünvideosignal VG um, und der D/A-Umset­ zer 35c setzt die digitalen Bilddaten in das Blauvideosig­ nal VB um. Diese Videosignale werden an die Überwachungsvor­ richtung 5 und den Videodrucker 6 ausgegeben. Auf diese Wei­ se wird das von der Bildaufnahmevorrichtung 2 aufgenommene Röntgenbild farbig auf dem Schirm der Überwachungsvorrich­ tung 5 dargestellt oder durch den Videodrucker 6 ausge­ druckt, um einen Ausdruck zu erhalten. Falls erforderlich, können die Videosignale VR, VG und VB durch eine Aufzeich­ nungsvorrichtung wie einen Videobandrecorder aufgezeichnet werden.

Fig. 3 ist ein Diagramm, das den von den Paletteregistern 50a bis 50c ausgeführten Vorgang der Graustufenumsetzung veranschaulicht. Der Videospeicher 34 speichert die digita­ lisierten Röntgenbilddaten in Matrixform. Wenn der in der ersten Zeile und der zweiten Spalte abgespeicherte Pixelda­ tenwert z. B. 0010B (wobei "B" Binärnotation kennzeichnet) ist, wird auf den Datenwert Bezug genommen, der unter der Adresse 2 des Paletteregisters 50a abgespeichert ist. Wenn der abgespeicherte Datenwert 87D ("D" bezeichnet Dezimalno­ tation) ist, wird das Pixel in der ersten Zeile und der zweiten Spalte des Schirms der Überwachungsvorrichtung 5 als rot mit dem Helligkeitspegel 87 dargestellt. Auf ähnliche Weise wird auch im Grünpaletteregister 50b und im Blaupalet­ teregister 50c jeweils auf den Datenwert Bezug genommen, der unter der Adresse 2 abgespeichert ist. Wenn die Werte beider Daten 87D sind, wird das Pixel in der ersten Zeile und der zweiten Spalte als grün und blau mit dem Helligkeitspegel 87 dargestellt, was dazu führt, daß rot, grün und blau densel­ ben Helligkeitspegel haben, was monochrome Anzeige ermög­ licht.

Wenn jeder Bilddatenwert für ein Pixel aus 8 Bits besteht, können sich die Eingangsdaten im Bereich von 0 bis 255 än­ dern, und dies gilt auch für die Ausgangsdaten. Die Grenzen des interessierenden Gebiets sind auf X1 und X2 eingestellt, und die Breite des interessierenden Gebiets ist auf W einge­ stellt. Wenn das Verhältnis des Anstiegs in Ausgangsdaten zum Anstieg in Eingangsdaten, d. h. die Steigung der Kurve mit γ bezeichnet wird, ist im Eingangsdatenbereich mit 0 bis X1-1 eine Linie eingestellt, die durch den Ursprung (0,0) geht und γ = 1 hat, im Eingangsdatenbereich von X1 bis X2 ist eine Linie eingestellt, die durch die Koordinaten (X1, 0) und (X2, 255) geht und γ<1 hat, und im Eingangsdatenbe­ reich von X2 + 1 bis 255 ist eine Linie eingestellt, die durch den Ursprung (0, 0) geht und γ = 1 hat. Speziell zeigt Fig. 4 ein Beispiel, bei dem dieselbe Graustufencharakteri­ stik in allen drei Registern eingestellt ist, d. h. im Rot-, Grün- und Blaupaletteregister 50a, 50b und 50c. Beim Bei­ spiel ist eine Monochromanzeige realisiert, bei der rot, grün und blau denselben Helligkeitspegel aufweisen.

Wie es aus dem Vorstehenden erkennbar ist, wird für Ein­ gangsdaten im interessierenden Gebiet eine Umsetzung mit der Graustufencharakteristik γ<1 ausgeführt, so daß die Grau­ stufung im interessierenden Gebiet verstärkt ist. Wenn dage­ gen die Eingangsdaten im nichtinteressierenden Gebiet lie­ gen, wird die Umsetzung mit der Graustufencharakteristik γ=1 ausgeführt, so daß ein Bild mit normaler Graustufung erhalten wird. Daher kann das Bild an einer zu diagnostizie­ renden Stelle durch die Graustufenverstärkung leicht erkannt werden und es können gleichzeitig auch die Bildteile an um­ gebenden Stellen betrachtet werden, was dazu führt, daß die Diagnosemöglichkeit für das gesamte Bild verbessert ist.

Bei einem dentalen Röntgenbild-Erstellungsprozeß, bei dem ein Bild eines Zahns usw. aufzunehmen ist, wird es besonders dann, wenn eine Entzündung in der Nähe des Zahnfachknochens einer Graustufenverstärkung unterzogen wird, einfach, die Entzündung zu erkennen, und Umgebungsorte wie die Zahnwurzel werden mit normaler Graustufung dargestellt. Dies ermöglicht es, die Relativpositionsbeziehung zwischen dem Entzündungs­ ort und der Wurzel korrekt zu erkennen. Demgemäß ist die bei der Erfindung verwendete Graustufencharakteristik für die Bildverarbeitung eines dentalen Röntgenbilds sehr geeignet.

Die Breite und die Position eines interessierenden Gebiets werden mittels des Breiteneinstellschalters 46 und des Posi­ tionseinstellschalters 47 eingestellt, die an die Tastatur 44 angeschlossen sind.

Es sei angenommen, daß die Charakteristiken der Fig. 4 ak­ tuell eingestellt sind. Wenn dann der Schalter 46a betätigt wird, bewirkt die CPU 31, daß der Grenzwert X1 oder X2 nach links oder rechts verstellt wird, so daß sich die Breite des interessierenden Gebiets auf W + 1 verändert, und gleichzei­ tig schreibt sie die Graustufencharakteristiken neu. Wenn der Schalter 46a n-mal (n ist eine natürliche Zahl) betätigt wird, ändert sich die Breite des interessierenden Gebiets auf W + n und die Graustufencharakteristiken werden neu ge­ schrieben.

Wenn der Schalter 46c einmal betätigt wird, bewirkt die CPU 31, daß der Grenzwert X1 oder X2 nach rechts oder links ver­ stellt wird, so daß die Breite des interessierenden Gebiets auf W-1 verändert wird, und gleichzeitig schreibt sie die Graustufencharakteristiken neu. Wenn der Schalter 46b betä­ tigt wird, wird die Breite W für das interessierende Gebiet initialisiert oder auf den Anfangswert von z. B. 128 gesetzt.

Wenn der Schalter 47a einmal betätigt wird, bewirkt die CPU 31, daß die Grenzwerte X1 und X2 um eine Stelle nach rechts verstellt werden, und gleichzeitig schreibt sie die Graustu­ fencharakteristiken neu. Wenn der Schalter 47a n-mal betä­ tigt wird, werden die Grenzwerte für das interessierende Ge­ biet auf X1 + n und X2 + n geändert und die Graustufencha­ rakteristiken werden neu geschrieben.

Wenn der Schalter 47c einmal betätigt wird, bewirkt die CPU 31, daß die Grenzwerte X1 und X2 um eine Stelle nach links verstellt werden, und gleichzeitig schreibt sie die Graustu­ fencharakteristiken neu. Wenn der Schalter 47b betätigt wird, werden die Grenzwerte X1 und X2 des interessierenden Gebiets initialisiert oder auf die Anfangswerte von z. B. 64 bzw. 191 eingestellt. Wenn die Schalter 46b und 47b gleich­ zeitig betätigt werden, wird daher die in Fig. 5 dargestell­ te Anfangscharakteristik eingestellt.

Wie vorstehend beschrieben, ist es, da der Breiteneinstell­ schalter 46 betätigt wird, um ein Bild darzustellen, während die Breite des interessierenden Gebiets verändert wird, ein­ fach, die Größe und die Position des interessierenden Ge­ biets zu erkennen, wodurch sich die Diagnosemöglichkeiten auf Grundlage des Bilds verbessern. Auf ähnliche Weise ist es dann, wenn der Positionseinstellschalter 47 betätigt wird, um ein Bild anzuzeigen, während die Position des in­ teressierenden Gebiets verändert wird, einfach, die Größe und die Position des interessierenden Gebiets zu erkennen, um dadurch die Diagnosemöglichkeit auf Grundlage des Bilds zu verbessern.

In Fig. 6 sind auf dieselbe Weise wie in Fig. 4 die Grenzen des interessierenden Gebiets auf X1 und X2 vorgegeben und die Breite des interessierenden Gebiets ist auf W vorgege­ ben. Wenn ein Vergleich zu den Kurven von Fig. 4 erfolgt, sind die Kurven in Fig. 6 für das interessierende Gebiet dieselben, jedoch unterscheiden sich die Kurven für das nichtinteressierende Gebiet. Genau gesagt, ist in Fig. 6(a) im Eingangsdatenbereich von 0 bis X1-1 eine Linie einge­ stellt, die durch die Koordinaten (0, Y1) geht und die die Steigung γ = 1 hat, und in Fig. 6(c) ist im Eingangsdatenbe­ reich von X2 + 1 bis 255, wobei der Maximalwert auf 255 be­ grenzt ist, eine Linie eingestellt, die durch die Koordina­ ten (X2, Y2) geht und die Steigung γ = 1 hat.

Wenn derartige Graustufencharakteristiken eingestellt sind, wird im interessierenden Gebiet ein monochromes Bild mit verstärkter Graustufung dargestellt, im unteren nichtinter­ essierenden Gebiet von 0 bis X1-1 wird ein Bild darge­ stellt, in dem die Helligkeit von rot gegenüber der der anderen Farben hervorgehoben ist, so daß das Bild ins rötli­ che spielt, und im oberen nichtinteressierenden Gebiet von X2 + 1 bis 255 wird ein Bild dargestellt, in dem die Hellig­ keit von blau im Vergleich zu der der anderen Farben hervor­ gehoben wird, so daß das Bild ins bläuliche spielt. Da der Farbton des interessierenden Gebiets von dem der nichtinter­ essierenden Gebiete unterschieden ist, wie oben beschrieben, können die Größe und Position des interessierenden Gebiets leicht erkannt werden.

Vorstehend wurden Graustufencharakteristiken für die Palet­ teregister 50a bis 50c beschrieben, die einander identisch oder ähnlich sind. Alternativ können die Paletteregister 50a bis 50c verschiedene Graustufencharakteristiken aufweisen. Gemäß der Alternative kann ein Röntgenbild dargestellt wer­ den, das ursprünglich ein monochromes Bild ist, bei dem aber die Graustufen mit verschiedenen Farben eingefärbt sind. Da­ her kann selbst eine winzige Änderung des Signalpegels deut­ lich erkannt werden.

Fig. 7 ist ein Flußdiagramm, das einen Röntgenbild-Anzeige­ vorgang in der Röntgenbild-Anzeigevorrichtung 4 von Fig. 2 veranschaulicht. Zunächst werden in einem Schritt a1 der Breiteeinstellschalter 46 und der Positionseinstellschalter 47, die mit der Tastatur 44 verbunden sind, betätigt, um die Breite und Position eines interessierenden Gebiets einzu­ stellen. Die CPU 31 berechnet in einem Schritt a2 die Zah­ lentabellen für die Paletteregister 50a bis 50c.

Fig. 8(a) zeigt ein Beispiel für eine Graustufencharakteri­ stik, und Fig. 8(b) zeigt eine Zahlentabelle für Fig. 8(a). Die Grenzwerte des interessierenden Gebiets sind auf 5 und 10 eingestellt und in diesem Bereich ändern sich die Aus­ gangsdaten von 0 bis 255. Die Steigung γ der Kurve beträgt 256/6≈4,2. Die Steigung γ in jedem der nichtinteressieren­ den Gebiete in den Bereichen von 0 bis 4 und 11 bis 255 ist 1. Daher ist die Entsprechung zwischen Adressen und Daten in der Zahlentabelle von Fig. 8(b) die folgende: 0→0, 1→1, . . . , 4→4, 5→0, 6→51, 7→102, 8→153, 9→204, 10→255, 11→11, 12→12, . . . , 255→255.

Es wird erneut auf Fig. 7 Bezug genommen, gemäß der die wie vorstehend beschrieben berechnete Zahlentabelle in einem Schritt a3 in die Paletteregister 50a bis 50c eingeschrieben wird. In einem Schritt a4 werden die im Videospeicher 34 ab­ gespeicherten Röntgenbilddaten in die Paletteregister 50a bis 50c eingegeben, um in die vorgegebene Graustufung umge­ setzt zu werden, und dann werden sie durch die D/A-Umsetzer 35a bis 35c in die Farbvideosignale VR, VG und VB umgesetzt. In einem Schritt a5 wird das Röntgenbild, an dem die Grau­ stufenumsetzung vorgenommen wurde, durch die Überwachungs­ vorrichtung 5 oder den Videodrucker 6 angezeigt, um zur Diagnose verwendet zu werden. In einem Schritt a6 wird be­ urteilt, ob die Graustufenverstärkung erfolgreich ausgeführt werden konnte, oder ob das Röntgenbild in ein einfach er­ kennbares Bild umgesetzt wurde. Wenn erkannt wird, daß die Hervorhebung erfolgreich ausgeführt wurde, wird der Prozeß beendet. Wenn erkannt wird, daß die Hervorhebung nicht er­ folgreich ausgeführt wurde, kehrt der Prozeß zum Schritt a1 zurück, um erneut die Einstellung der Breite und der Posi­ tion des interessierenden Gebiets sowie die Bildanzeige aus­ zuführen.

Fig. 9(a) zeigt ein anderes Beispiel einer Graustufencharak­ teristik, und Fig. 9(b) zeigt eine Zahlentabelle für Fig. 9(a). Im Vergleich zu Fig. 8 ist die Breite des interessie­ renden Gebiets leicht vergrößert und die Position des Ge­ biets ist leicht nach oben verstellt. Die Grenzwerte des in­ teressierenden Gebiets sind auf 6 und 15 eingestellt. Die Steigung γ der Kurve im interessierenden Gebiet ist 256/10≈2,6. Anders gesagt, ist die Graustufenverstärkung leicht verringert. Die Steigung γ in jedem der nichtinteres­ sierenden Gebiete in den Bereichen 0 bis 5 und 16 bis 255 ist 1. Daher ist die Entsprechung zwischen Adressen und Da­ ten in der Zahlentabelle von Fig. 9(b) die folgende: 0→0, 1→1, . . . , 5→5, 6→0, 7→28, 8→57, 9→85, . . . , 13→198, 14→226, 15→255, 16→16, 17→17, . . . , 255→ 255.

Wenn ein Bild angezeigt wird, während die Breite des inter­ essierenden Gebiets verändert wird, wie oben beschrieben, ist es leicht, die Größe und Position des interessierenden Gebiets zu erkennen, wodurch die Diagnosemöglichkeit auf Grundlage des Bilds verbessert ist.

Fig. 10 ist ein Blockdiagramm, das den elektrischen Aufbau der Röntgenbild-Anzeigevorrichtung 4 zeigt, bei der es sich um das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt. Die Röntgenbild-Anzeigevorrichtung 4 dieses Ausführungsbeispiels ist auf ähnliche Weise wie die von Fig. 2 aufgebaut, mit der Ausnahme, daß nur ein Paletteregister 50 für Monochromanzei­ ge und ein D/A-Umsetzer 35 vorhanden sind.

Die Röntgenbild-Anzeigevorrichtung 4 umfaßt die CPU 31; den ROM 32 zum Einspeichern von Programmen und Daten; den Haupt­ speicher 33 zum Einspeichern von Daten und dergleichen; den Videospeicher 34; das Paletteregister 50, das die Graustu­ fenumsetzung von im Videospeicher 34 abgespeicherten Bildda­ ten auf Grundlage einer vorgegebenen Graustufencharakteri­ stik ausführt; den D/A-Umsetzer 35 zum Umsetzen der vom Pa­ letteregister 50 ausgegebenen Bilddaten in ein analoges Vi­ deosignal VD; und die Überwachungsvorrichtung 5, die das vom D/A-Umsetzer 35 ausgegebene Videosignal VD empfängt und ein Röntgenbild auf dem CRT-Schirm anzeigt, sowie den Videodruc­ ker 6 zum Ausgeben eines Röntgenbilds auf ein Aufzeichnungs­ medium.

Auf dieselbe Weise wie bei Fig. 2 sind der Breiteeinstell­ schalter 36 zum Einstellen der Breite eines interessierenden Gebiets sowie der Positionseinstellschalter 47 zum Einstel­ len der Position des interessierenden Gebiets mit der Tasta­ tur 44 verbunden.

Das Paletteregister 50 führt einen Graustufen-Umsetzprozeß an Röntgenbilddaten aus, um Graustufenhervorhebung zu reali­ sieren. Die Graustufencharakteristik kann durch die CPU 31 neu geschrieben werden.

Nachfolgend wird ein Röntgenbild-Erstellungsvorgang be­ schrieben. Wenn der Belichtungsschalter 21 betätigt wird, erzeugt der Röntgengenerator 10 Röntgenstrahlung und diese durchdringt das Objekt 1 und erreicht die Bildaufnahmevor­ richtung 2. Nachdem die Röntgenbelichtung beendet ist, wird das Bildsignal SG auf zeitserielle Weise ausgegeben und dem A/D-Umsetzer 40 über den Vorverstärker 39 zugeführt, um in digitale Daten umgesetzt zu werden. Die Röntgenbilddaten werden in den Hauptspeicher 33 eingespeichert.

Die im Hauptspeicher 33 abgespeicherten Bilddaten werden durch den DMA-Controller 36 an den Videospeicher 34 übertra­ gen. Die im Videospeicher 34 abgespeicherten Bilddaten wer­ den einer vorgegebenen Graustufen-Umsetzungsverarbeitung durch das Paletteregister 50 unterzogen und dann an den D/A- Umsetzer 35 ausgegeben. Dieser setzt die Bilddaten in das Videosignal VD um, das dann an die Überwachungsvorrichtung 5 und den Videodrucker 6 ausgegeben wird. Auf diese Weise wird das von der Bildaufnahmevorrichtung 2 aufgenommene Röntgenbild auf dem Schirm der Überwachungsvorrichtung 5 an­ gezeigt oder durch den Videodrucker 6 ausgedruckt, um einen Ausdruck zu erhalten.

Gemäß der Graustufencharakteristik im Paletteregister 50 des Ausführungsbeispiels besteht dann, wenn jeder Bilddatenwert für ein Pixel aus 8 Bits besteht, auf dieselbe Weise wie in Fig. 4 dargestellt, ein Wertebereich für die Eingangsdaten von 0 bis 255, der auch für die Ausgangsdaten gilt. Die Grenzen des interessierenden Gebiets sind auf X1 und X2 vor­ gegeben, und die Breite des interessierenden Gebiets ist auf W vorgegeben. Wenn das Verhältnis zwischen einem Anstieg der Ausgangsdaten zu einem Anstieg der Eingangsdaten, d. h. die Steigung der Kurve, mit γ bezeichnet wird, ist im Eingangs­ datenbereich von 0 bis X1-1 eine Linie eingestellt, die durch den Ursprung (0, 0) geht und die Steigung γ = 1 hat, im Eingangsdatenbereich von X1 bis X2 ist eine Linie einge­ stellt, die durch die Koordinatenwerte (X1, 0) und (X2, 255) geht und die Steigung γ < 1 hat, und im Eingangsdatenbereich von X2 + 1 bis 255 ist eine Linie eingestellt, die durch den Ursprung (0, 0) geht und die Steigung γ = 1 hat.

Wie es aus dem Vorstehenden erkennbar ist, wird dann, wenn Eingangsdaten im interessierenden Gebiet liegen, die Umset­ zung mit der Graustufencharakteristik γ < 1 ausgeführt, so daß die Graustufung im interessierenden Bereich verstärkt wird. Wenn dagegen Eingangsdaten in einem nichtinteressie­ renden Gebiet liegen, wird die Umsetzung mit der Graustufen­ charakteristik γ = 1 ausgeführt, so daß ein Bild mit norma­ ler Graustufung erhalten wird. Daher kann das Bild an einem zu diagnostizierenden Ort durch die Graustufenhervorhebung leicht erkannt werden und gleichzeitig können die Bildteile an umgebenden Stellen betrachtet werden, was dazu führt, daß die Diagnosemöglichkeit hinsichtlich des gesamten Bilds ver­ bessert ist.

Wenn der Breiteeinstellschalter 46 oder der Positionsein­ stellschalter 47 betätigt wird, um die Breite oder Position des interessierenden Gebiets zu verändern, um ein Bild dar­ zustellen, während die Graustufencharakteristik verändert wird, ist es leicht, die Größe und die Position des interes­ sierenden Gebiets zu erkennen, um dadurch die Diagnosemög­ lichkeit auf Grundlage des Bilds zu verbessern.

Fig. 11 ist ein Blockdiagramm, das den elektrischen Aufbau einer Röntgenbild-Anzeigevorrichtung 4 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. Die Röntgenbild-An­ zeigevorrichtung 4 dieses Ausführungsbeispiels ist auf ähn­ liche Weise wie die von Fig. 2 aufgebaut, mit der Ausnahme, daß die CPU 31 im Videospeicher 34 abgespeicherte Bilddaten aus lesen kann und einen Graustufen-Umsetzungsprozeß an den ausgelesenen Bilddaten ausführen kann und die umgesetzten Bilddaten erneut in den Videospeicher 34 einspeichern kann.

Die Röntgenbild-Anzeigevorrichtung 4 umfaßt die CPU 31; den ROM 32 zum Einspeichern von Programmen und Daten; den Haupt­ speicher 33 zum Einspeichern von Daten und dergleichen; den Videospeicher 34; den D/A-Umsetzer 35 zum Umsetzen der im Videospeicher 34 abgespeicherten Bilddaten in ein Videosig­ nal VD; und die Überwachungsvorrichtung 5 zum Empfangen des vom D/A-Umsetzer 35 ausgegebenen Videosignals VD und zum An­ zeigen eines Röntgenbilds auf dem CRT-Schirm und auf dem Vi­ deodrucker 6, um ein Röntgenbild auf einem Aufzeichnungsme­ dium auszugeben.

Auf dieselbe Weise wie bei Fig. 2 sind der Breiteeinstell­ schalter 46 zum Einstellen der Breite eines interessierenden Gebiets sowie der Positionseinstellschalter 47 zum Einstel­ len der Position des interessierenden Gebiets mit der Tasta­ tur 44 verbunden.

Nachfolgend wird ein Röntgenbild-Erstellungsvorgang be­ schrieben. Wenn der Belichtungsschalter 21 betätigt wird, erzeugt der Röntgengenerator 10 Röntgenstrahlung und diese durchdringt das Objekt 1a und erreicht die Bildaufnahmevor­ richtung 2. Nachdem die Röntgenbelichtung beendet ist, wird das Bildsignal SG zeitseriell ausgegeben und dem A/D-Umset­ zer 40 über den Vorverstärker 39 zugeführt, um in digitale Daten umgesetzt zu werden. Die Röntgenbilddaten werden im Hauptspeicher 33 abgespeichert.

Die im Hauptspeicher 33 abgespeicherten Bilddaten werden durch den DMA-Controller 36 an den Videospeicher 34 übertra­ gen. Die im Videospeicher 34 abgespeicherten Bilddaten wer­ den an den D/A-Umsetzer 35 ausgegeben. Der D/A-Umsetzer 35 setzt die Bilddaten in das Videosignal VD um, das dann an die Überwachungsvorrichtung 5 und den Videodrucker 6 ausge­ geben wird. Auf diese Weise wird das von der Bildaufnahme­ vorrichtung 2 erfaßte Röntgenbild keiner Graustufenverarbei­ tung unterzogen, und es wird dann auf dem Schirm der Überwa­ chungsvorrichtung 5 angezeigt oder durch den Videodrucker 6 ausgedruckt, um einen Ausdruck zu erhalten.

Wenn die Bilddaten einer Graustufenverarbeitung unterzogen werden, liest die CPU 31 die im Videospeicher 34 abgespei­ cherten Bilddaten aufeinanderfolgend aus und nimmt eine Be­ rechnung gemäß einem vorgegebenen Ausdruck vor, um sequen­ tielle Graustufenumsetzung auszuführen. Die umgesetzten Bilddaten werden erneut in den Videospeicher 34 eingeschrie­ ben. Auf dieselbe Weise wie vorstehend beschrieben, werden die Bilddaten, die einer Graustufenumsetzung unterzogen wur­ den, über den D/A-Umsetzer 35 an die Überwachungsvorrichtung und den Videodrucker 6 ausgegeben, so daß ein Röntgenbild angezeigt wird, an dem Graustufenumsetzung ausgeführt wurde.

Fig. 12 ist ein Flußdiagramm, das den Röntgenbild-Anzeige­ vorgang bei der Röntgenbild-Anzeigevorrichtung 4 von Fig. 11 zeigt. Zunächst werden in einem Schritt b1 der Breiteein­ stellschalter 46 und der Positionseinstellschalter 47, die mit der Tastatur 44 verbunden sind, betätigt, um die Breite und die Position eines interessierenden Gebiets einzustel­ len. In einem Schritt b2 liest die CPU 31 sequentiell die im Videospeicher 34 abgespeicherten Bilddaten aus und berechnet Dichten unter Verwendung eines Ausdrucks, der durch die Grenzwerte des interessierenden Gebiets bestimmt ist.

Es wird ein Beispiel dafür beschrieben, daß jeder Bilddaten­ wert für ein Pixel aus 8 Bits besteht. Die Grenzen des in­ teressierenden Gebiets sind mit X1 und X2 vorgegeben. Wenn die Eingangsdaten in den Bereichen 0 bis X1-1 sowie X2 + 1 bis 255 liegen, wird eine Graustufenumsetzung mit γ = 1 da­ durch ausgeführt, daß Daten ausgegeben werden, die mit den Eingangsdaten übereinstimmen. Wenn die Eingangsdaten im Be­ reich von X1 bis X2 liegen, wird eine Proportionalverteilung gemäß (Z-X1)/(X2-X1) × 256 + X1 berechnet, wobei Z der Eingangsdatenwert ist, und der erhaltene Datenwert wird als Ausgangsdatenwert verwendet. Dieser Ausdruck stimmt mit der Graustufencharakteristik von Fig. 4 überein. D.h., daß der Ausdruck mit der Linie übereinstimmt, die durch den Ursprung (0, 0) geht und die Steigung γ = 1 hat, wenn die Eingangsda­ ten im Bereich von 0 bis X1-1 liegen, mit der Linie über­ einstimmt, die durch die Koordinaten (X1, 0) und (X2, 255) mit der Steigung γ < 1 geht, wenn die Eingangsdaten im Be­ reich von X1 bis X2 liegen, und der Linie übereinstimmt, die durch den Ursprung (0, 0) geht und die Steigung γ = 1 hat, wenn die Eingangsdaten im Bereich von X2 + 1 bis 255 liegen.

Wie aus dem Vorstehenden erkennbar, wird dann, wenn die Ein­ gangsdaten im interessierenden Gebiet liegen, die Umsetzung mit einer Graustufencharakteristik mit γ < 1 ausgeführt, so daß die Graustufung im interessierenden Gebiet hervorgehoben wird. Wenn dagegen die Eingangsdaten im nichtinteressieren­ den Gebiet liegen, wird die Umsetzung mit der Graustufencha­ rakteristik γ = 1 ausgeführt, so daß ein Bild mit normaler Graustufung erhalten wird. Daher kann das Bild an einem zu diagnostizierenden Ort mittels der Graustufenhervorhebung leicht erkannt werden und gleichzeitig kann das Bild in um­ gebenden Teilen betrachtet werden, was dazu führt, daß die Diagnosemöglichkeit für das gesamte Bild verbessert ist.

Danach werden die berechneten Dichtedaten in einem Schritt b3 sequentiell in den Videospeicher 34 eingeschrieben. Die im Videospeicher 34 abgespeicherten Röntgenbilddaten werden in einem Schritt b4 in das Videosignal VD umgesetzt. Ein Röntgenbild, an dem eine Graustufenumsetzung erfolgte, wird in einem Schritt b5 durch die Überwachungsvorrichtung 5 oder den Videodrucker 6 angezeigt, wenn es zur Diagnose verwendet werden soll. In einem Schritt b6 wird beurteilt, ob die Graustufenhervorhebung im interessierenden Gebiet erfolg­ reich ausgeführt wurde, oder ob das Röntgenbild in ein leicht erkennbares Bild umgesetzt wurde. Wenn erkannt wird, daß die Hervorhebung erfolgreich ausgeführt wurde, wird der Prozeß beendet. Wenn beurteilt wird, daß die Hervorhebung nicht erfolgreich ausgeführt wurde, kehrt der Prozeß zum Schritt b1 zurück, um erneut die Einstellung der Breite und der Position des interessierenden Gebiets sowie eine Bildan­ zeige vorzunehmen.

Wie vorstehend beschrieben, ist es einfach, die Größe und die Position eines interessierenden Gebiets zu erkennen, was die Diagnosemöglichkeit auf Grundlage des Bilds verbessert, da der Breiteeinstellschalter 46 oder der Positionseinstell­ schalter 47 betätigt werden, um ein Bild anzuzeigen, während die Graustufencharakteristiken abhängig von der Breite oder Position des interessierenden Gebiets verändert werden.

Claims (9)

1. Verfahren zum Anzeigen eines Röntgenbilds, bei dem aus digitalen Werten bestehende Bilddaten einer Graustufenumset­ zung unterzogen werden und dann auf einem Bildschirm oder einem Aufzeichnungsmedium angezeigt werden, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dann, wenn das Verhältnis des Anstiegs von Ausgangsdaten einer Graustufencharakteristik zum Anstieg von Eingangsdaten mit γ bezeichnet wird, die Umsetzung dann, wenn die Eingangsdaten in einem interessierenden Gebiet mit vorgegebenem Bereich liegen, mit einer Graustufencharakte­ ristik mit γ < 1 ausgeführt wird, die Umsetzung aber mit einer Graustufencharakteristik γ = 1 ausgeführt wird, wenn die Eingangsdaten in einem nichtinteressierenden Gebiet außerhalb des vorgegebenen Bereichs liegen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild unter Veränderung der Breite des interessierenden Gebiets angezeigt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild unter Veränderung der Position des interessierenden Gebiets angezeigt wird.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Graustufenumsetzung sowohl hinsichtlich der eigentlichen Grauabstufung als auch einer Farbabstufung ausgeführt wird und die Grauabstufungscharak­ teristik und die Farbabstufungscharakteristik im interessie­ renden Gebiet von denen im nichtinteressierenden Gebiet ver­ schieden sind.

5. Vorrichtung (4) zum Anzeigen von Röntgenbildern mit:

• - einer ersten Einrichtung (34) zum Einspeichern von aus di­ gitalen Werten bestehenden Röntgenbilddaten;
• - einer zweiten Einrichtung (50, 50a, 50b, 50c) zum Ausfüh­ ren einer Graustufenumsetzung an den Röntgendaten auf Grund­ lage einer vorgegebenen Graustufencharakteristik; und
• - einer dritten Einrichtung (5) zum Anzeigen der Röntgen­ bilddaten, an denen die Graustufenumsetzung erfolgte, auf einem Schirm oder einem Aufzeichnungsmedium;

dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn das Verhältnis des Anstiegs von Ausgangsdaten gemäß einer Tabelle für eine Graustufencharakteristik zum Anstieg von Eingangsdaten mit γ bezeichnet wird, die zweite Einrichtung eine Umsetzung mit einer Graustufencharakteristik mit γ < 1 ausführt, wenn die Eingangsdaten in einem interessierenden Gebiet gemäß einem vorgegebenen Bereich liegen, und sie eine Umsetzung mit der Graustufencharakteristik gemäß γ = 1 ausführt, wenn die Ein­ gangsdatenwerte in einem nichtinteressierenden Gebiet außer­ halb des vorgegebenen Bereichs liegen.

6. Vorrichtung (4) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Einrichtung (46, 46a, 46b, 46c) zum Einstellen der Breite des interessierenden Gebiets vorhanden ist.

7. Vorrichtung (4) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Einrichtung (47, 47a, 47b, 47c) zum Einstellen der Position des interessierenden Gebiets vorhanden ist.

8. Vorrichtung (4) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die zweite Einrichtung (50, 50a, 50b, 50c) sowohl eine Grauabstufungsumsetzung als auch eine Farbabstufungsum­ setzung vornimmt, wobei die Grauabstufungscharakteristik und die Farbabstufungscharakteristik im interessierenden Gebiet von denen im nichtinteressierenden Gebiet verschieden sind.