DE69104401T2 - Automatische Helligkeitskompensation für bildgebende Röntgenanlage. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Durchleuchtungs-Bildgebungssystem und insbesondere die automatische Helligkeits-Steuerschaltung in einem solchen System.
• Während einer Röntgenuntersuchung eines Patienten wird ein Röntgenbild auf dem Bildschirm eines Videomonitors dargestellt. Zum Erzeugen dieses Bildes werden die einen Patienten durchdringenden Röntgenstrahlen von einer Bildverstärkerröhre detektiert, die das Röntgenbild in ein Bild sichtbaren Lichts umwandelt. Eine Videokamera empfängt das Bild sichtbaren Lichts von der Verstärkerröhre und erzeugt ein Videosignal für den Monitor, der das Patientenbild anzeigt.
• Wenn das Röntgenstrahlenbündel verschiedene Abschnitte des Patienten abtastet, ändert sich die Helligkeit des Videobildes aufgrund von Schwankungen in der Schwächung des Röntgenstrahlenbündels, wenn dieser durch verschiedene Dikken und Dichten des Körpergewebes und des Knochens dringt. Um diese Schwankungen der Bildhelligkeit zu kompensieren, sind verschiedene automatische Kompensationssysteme entwickelt worden. Ein derartiges System ist in der US-PS 4,703,496 mit dem Titel "Automatic X-Ray Imager Brightness Control" beschrieben, die der EP-A-0 276 170 entspricht, und für denselben Anmelder, der auch die vorliegende Erfindung gemacht hat, veröffentlicht worden ist. Wenn diese Röntgenvorrichtung in dem Durchleuchtungsmodus betrieben worden ist, sind die Leuchtdichten der Bildelemente in jedem Videobildfeld gemittelt worden, um ein Signal mit einer Spannung zu erzeugen, die proportional zu der mittleren Bildhelligkeit ist.
• Die Messung der Durchschnittshelligkeit wird als Rückführungs- bzw.Rückkopplungssignal verwendet, um die Anregung der Röntgenröhre sowie die Videoverstärkung der Vorrichtung zu steuern, um die Videobildhelligkeit auf einem optimalen Pegel im wesentlichen konstant zu halten. Die Helligkeits- Steuerschaltung wies drei gesonderte Schleifen zum Regeln des Röhrenstroms, der Vorspannung und der Videoverstärkung auf. In der Stromregelschleife der Röntgenröhre wurde das Verhältnis einer Bezugsspannung zu der gemessenen mittleren Helligkeitsspannung ermittelt. Wenn dieses Helligkeitsverhältnis nicht gleich Eins war, stellte die Röntgenröhren- Stromreglereinrichtung den Strompegel so ein, daß die Abweichung der tatsächlichen Helligkeit von dem Bezugspegel eliminiert wurde. Ein zu dem eingestellten Strompegel proportionaler Wert wurde gespeichert, bis ein weiteres Helligkeitsverhältnis für das nächste Videobildfeld berechnet worden ist.
• In der Vorspannungs-Regelschleife der Röntgenröhre wurde ein Fehlerverhältnis des gespeicherten Strompegelwerts zu einer definierten Stromgrenze abgeleitet. Dieses Fehlerverhältnis wurde mit dem augenblicklichen Helligkeitsverhältnis des Bildes multipliziert, um ein Vorspannungs-Steuerverhältnis zu erzeugen, welches anzeigt, wieviel von dem Helligkeitsfehler die Vorspannungs-Regelschleife korrigieren mußte. Das Vorspannungs-Steuerverhältnis wurde aufgrund einer Nicht-Linearität zwischen einer Vorspannungsänderung und einer Bildhelligkeitsänderung korrigiert und der resultierende, korrigierte Wert bildete einen Vorspannungsbefehl, der die Spannung einstellte, die an die Anode der Röntgenröhre angelegt wurde.
• Die Videoverstärkungs-Regelschleife berechnete ein erstes Verhältnis zwischen dem Röhrenstrombefehl für das letzte Videofeld und einer maximalen Strombefehlgrenze und leitete ein zweites Verhältnis der Helligkeitsänderung ab, die sich aus dem letzten Vorspannungs-Steuerbefehl zu einem maximalen Helligkeitsänderungsfaktor ergab. Das Ergebnis der Multiplikation der letzten beiden erwähnten Verhältnisse mit dem augenblicklichen Helligkeitsverhältnis des Bildes wurde ein neues Videoverstärkungs-Steuersignal. Das neue Videoverstärkungs-Steuersignal änderte den f-Stop der Videokamera und die elektronische Verstärkung, die auch die Bildhelligkeit beeinflußte. Als Ergebnis der Art und Weise, wie der vorherige Röhrenstrom und die Vorspannungspegel in dem Steuersystem in ein Verhältnis zueinander gesetzt worden sind, wurden der Röntgenröhrenstrom, die Vorspannung und die Videoverstärkung gleichzeitig auf einer Prioritätsgrundlage in der genannten Reihenfolge eingestellt.
• Der Haupteinfluß auf die Helligkeit wird in höchst wünschenswerter Weise mit der Röhrenstromregelung erzielt, der sekundäre Einfluß mit der Röhren-Vorspannungsregelung. Es ist weniger wünschenswert, die Bildhelligkeit mit der Videoverstärkungssteuerung einzustellen, da neben dem Aufhellen des angezeigten Röntgenbilds die Erhöhung der elektronischen Verstärkung auch die Intensität von Rauschartefakten vergrößerte, die das Bild beeinflussen. Wenn sich das Rauschen erhöhte, wurde die Anzeige "körniger", was für den Benutzer unbefriedigend war. Dieser nachteilige Einfluß verwirrte häufig die Bedienungsperson, die die Verschlechterung in dem Anzeigebild nicht als Anzeige erkannte, daß das Röntgensystem sich der Grenze seines Abbildungsbereichs bei dem ausgewählten Dosispegel näherte. Die Bedienungsperson erwartete, daß sich das Bild verdunkelte, wenn es sich der Abbildungsgrenze näherte, wie dies in Systemen ohne eine automatische Helligkeitssteuerung auftrat.
• Gemäß der Erfindung wird ein Durchleuchtungs-Bildgebungssystem geschaffen, wie es in Anspruch 1 definiert ist. In den abhängigen Ansprüchen 2 bis 18 sind besondere Ausführungsbeispiele der Erfindung angegeben.
• Wenn die Veränderung der Röhrenanregung allein eine wünschenswerte Bildhelligkeit nicht aufrechterhalten kann, beginnt die Steuerschaltanordnung, die Videoverstärkung einzustellen, die auf das Videosignal ausgeübt wird, um die Helligkeit des dargestellten Videobildes zu verbessern. Das Ausgleichen der Helligkeitsabweichung, die übrig blieb, nachdem die Röhrenanregung verändert worden ist, zeigt die Videoverstärkung an, die erforderlich ist, um den Referenzhelligkeitspegel zu erreichen, Anstatt die tatsächliche Videoverstärkung auf den erforderlichen Pegel wie bei den vorherigen Systemen einzustellen, ist die tatsächliche Videoverstärkung ein gegebener Bruchteil des erforderlichen Videoverstärkungspegels. Die Funktion, die die Beziehung zwischen der erforderlichen Videoverstärkung und der tatsächlichen Verstärkung definiert, hängt vorzugsweise von einer besonderen Dosierungsrate von mehreren Dosierungsraten ab, die von der Bedienungsperson ausgewählt werden. Daher nimmt, wenn der erforderliche Videoverstärkungspegel zunimmt, die Helligkeit des Videobildes tatsächlich ab, wodurch eine Anzeige für den Bildbetrachter erzeugt wird, daß sich das System der Grenze seiner Bildgebungsfähigkeit nähert. Ein minimaler Pegel, unter den die Bildhelligkeit nicht abnehmen kann, wird in der beschriebenen Schaltungsanordnung erzeugt.
• Bei der bevorzugten Ausführungsform des diagnostischen Röntgensystems kann die Videoverstärkung durch Ändern der Größe einer Kamerairis sowie der Verstärkung eines Videosignalverstärkers, und zwar allein oder in Kombination miteinander, verändert werden. Wenn die Steuerschaltung angibt, daß eine Erhöhung der Videoverstärkung notwendig ist, wird die Verstärker-Verstärkung bis zu einem gesetzten Pegel erhöht. Danach wird eine zusätzliche Videoverstärkung durch ein Öffnen der Kamerairis geliefert, bis sie vollständig offen ist. Wenn eine noch weitere Erhöhung der Videoverstärkung notwendig ist, wird die Verstärker-Verstärkung über den gesetzten Pegel erhöht, während die Iris vollständig geöffnet bleibt. Das umgekehrte ereignet sich, wenn eine Verringerung der Videoverstärkung notwendig ist, um die Bildhelligkeit zu erniedrigen.
• Beispielhafte Ausführungsformen der beschriebenen Erfindung haben zum Ziel:
• Einen Mechanismus zum Regulieren der Helligkeit einer Videoanzeige eines Röntgenbildes zu schaffen, um eine visuell annehmbare Anzeige zu erhalten, und/oder
• die Helligkeit der Anzeige auf einem im wesentlichen konstanten Pegel zu halten, indem die Röntgenbestrahlung anfänglich verändert wird, und/oder
• derart zu arbeiten, daß, wenn ein bloßes Verändern des Bestrahlungspegels nicht ausreichend ist, die Videoverstärkung des Systems verändert wird, um die Anzeigehelligkeit zu erhöhen. Jedoch, wenn größere Videoverstärkungspegel erforderlich sind, um eine konstante Bildhelligkeit aufrechtzuerhalten, führt die erzeugte, tatsächliche Videoverstärkung zu einer Schwächung oder einem Roll-Off der Anzeigehelligkeit, während sich das System den Abbildungsgrenzen nähert.
• Ein besseres Verständnis der Erfindung erhält man unter Bezugnahme auf die Ausführungsformen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen. Es zeigen:
• Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Röntgenstrahl-Bildgebungssystems mit einer automatischen Bildhelligkeitssteuerung gemäß der Erfindung,
• Fig. 2 ein Blockschaltbild der Bestrahlungssteuerung nach Fig. 1,
• Fig. 3 eine graphische Darstellung der Bildanzeigehelligkeit als Funktion der Videoverstärkung, und
• Fig. 4 ein Blockschaltbild der Videoverstärkungssteuerung nach Fig. 1.
• Fig. 1 zeigt die funktionalen Komponenten eines Durchleuchtungs-Röntgen-Bildgebungssystems 10. Das System weist eine herkömmliche Röntgenröhre 12 mit einer rotierenden Anode 13, eine Kathoden/Glühfaden-Kombination 14 und ein Steuergitter 15 auf. Der Glühfadenstrom wird über einen Glühfaden-Transformator 16 zugeführt, der von einer herkömmlichen Stromversorgung 17 gespeist wird. Die Glühfaden- Stromversorgung 17 regelt den Strom, der der Primärwicklung des Glühfaden-Transformators 16 unter Ansprechen auf ein Steuersignal auf einer Leitung 18 zugeführt wird. Der Röntgenröhren-Strom, der in Milliampere (mA) ausgedrückt und zwischen der Anode 13 und der Glühfadenkathode 14 fließt, wenn eine hohe Vorspannung dazwischen angelegt ist, hängt teilweise von dem Glühfadenstrom ab.
• Die Anoden-zu-Kathoden-Vorspannung im Kilovolt-Bereich (kV) wird von einem Hochspannungs-Aufwärtstransformator 20 mit einer Sekundärwicklung, die zwischen der Anode 13 und der Glühfadenkathode 14 geschaltet ist, zugeführt. Die Primärwicklung des Aufwärtstransformators 20 ist mit dem Ausgang einer gewöhnlichen Hochspannungsversorgung 22 verbunden, die auf herkömmliche Art und Weise von einem mit kV-BEFEHL bezeichneten Signal auf einer Leitung 24 gesteuert wird. Das Steuergitter 15 wird von einer Gitter-Stromversorgung 26 unter Ansprechen auf ein mit PULS-BREITEN-STEUERBEFEHL bezeichnetes Signal auf einer Leitung 28 vorgespannt. Dieses Signal definiert die Dauer eines jeden Röntgenimpulses, wenn das System sich in einem gepulsten Durchleuchtungsmodus befindet. Neben einer Änderung des Glühfadenstroms und der kV-Vorspannung kann die Röntgenbildhelligkeit durch ein Regeln der Dauer gesteuert werden, mit der die Röntgenröhre gepulst wird, was den mittleren Röhrenstrom (mA) steuert. In dem kontinuierlichen (nicht-gepulsten) Durchleuchtungsmodus steuert der PULS-BREITEN-STEUERBEFEHL den Vorspannungspegel der Gitterelektrode, um den Elektronenstrahlenstrom in der Röhre 12 zu regeln.
• Wenn die Röntgenröhre 12 richtig erregt wird, emittiert sie ein Bündel von Röntgenstrahlen, wie dies durch die gestrichelten Linien 30 dargestellt ist. Eine Blende oder Shutter 31 wird während des Anfahrens des Systems manuell eingestellt, um die Form des Strahlenbündels 30 festzulegen. Wie in Fig. 1 dargestellt ist, ist die Röntgenröhre unterhalb eines Patienten 32 angeordnet, der auf einem Tisch 33 liegt, der für das Röntgenstrahlenbündel 30 durchlässig ist.
• Ein herkömmlicher Röntgenbild-Verstärker 36 empfängt die Röntgenstrahlen, die den Patienten 32 durchdringen. Der Bildverstärker 36 umfaßt einen röntgenstrahlempfindlichen eingangsseitigen Leuchtstoffbildschirm 35, eine Photokathode 37 und einen ausgangsseitigen Leuchtstoffbildschirm 38. Das Aufprallen von Röntgenstrahlen auf den eingangsseitigen Leuchtstoffbildschirm 35 erzeugt ein sichtbares Licht, das auf die Photokathode 37 gerichtet ist. Dieses Licht bewirkt, daß die Photokathode 37 Elektronen aussendet, die von einem Elektronenvervielfacher (nicht dargestellt) in dem Bildverstärker 36 verstärkt werden. Die von dem Elektronenvervielfacher kommenden Elektronen schlagen auf dem ausgangsseitigen Leuchtstoffbildschirm 38 auf, der ein Ausgangsbild sichtbaren Lichts erzeugt.
• Das Ausgangsbild von dem Bildverstärker 36 wird über ein Objektiv 40 und einen Reflektor 42 auf eine Videokamera 44 projiziert. Eine veränderliche Irisblende 48 ist vor der Videokamera 44 angeordnet und wird von einer Videoverstärkungs-Steuerschaltung 46 gesteuert, um die Lichtmenge, die in die Videokamera 44 einfällt, zu verändern. Wie im einzelnen beschrieben wird, überträgt die Videoverstärkungs-Steuerschaltung 46 ein Signal über eine Leitung 49, das die Irisblende 48 auf eine gegebene Blendengröße öffnet oder schließt.
• Das von der Kamera 44 kommende Videosignal wird von einem Verstärker 50 mit veränderlicher Verstärkung verstärkt und zu einem Monitor 52 geführt, der ein Bild zur Darstellung für ein ärztliches Personal erzeugt. Die Verstärkung des Verstärkers 50 wird von einem Signal auf einer Leitung 51 von der Videoverstärkungs-Steuerschaltung 46 gesteuert. Das Ausgangssignal von dem Verstärker 50 ist auch an eine mittelwertbildende Schaltung 54 angelegt, die ein Ausgangssignal auf eine Leitung 58 legt, das den mittleren Bildhelligkeitspegel eines jeden Videofeldes anzeigt. Die Einzelheiten der einen mittleren Helligkeitswert bildenden Schaltung 54, die die Leuchtdichtekomponente des Videosignals mittelt, ist in der US-PS 4,573,183 offenbart, die hierin unter Bezugnahme mit aufgenommen wird. Das Durchschnitts- Helligkeitsanzeigesignal wird am Ende des Videofeldes über die Leitung 58 zu einer Bestrahlungs-Steuereinrichtung 60 geführt.
• Die Bestrahlungs-Steuereinrichtung 60 empfängt ebenfalls Eingangsbefehle von einem Operatorterminal 62. Dieses Terminal 62 erlaubt einer Bedienungsperson, den Betriebszustand (gepulst oder kontinuierlich durchleuchtend) und unter einer Gruppe von vordefinierten Dosisraten für eine Röntgenbestrahlung auszuwählen. Für beschreibende Zwecke besitzt das dargestellte System drei vordefinierte Dosismengen, die mit niedrig, mittel und hoch bezeichnet sind. Allerdings kann die Helligkeits-Steuertechnik mit jeder Anzahl von Dosismengen angewendet werden. Das Operatorterminal 62 liefert eine sichtbare Anzeige der verschiedenen Betriebsparameter des Röntgensystems 10.
• Die Bestrahlungs-Steuereinrichtung 60 steuert die Röntgenröhren-Emission unter Ansprechen auf die Bestrahlungsparameter, die von der Bedienungsperson ausgewählt werden, sowie auf das mittlere Bildhelligkeitssignal auf der Leitung 58. Um dies zu erreichen, erzeugt die Bestrahlungs-Steuereinrichtung 60 drei Steuersignale, die mit GLÜHFADEN-STEUERBEFEHL, kV-STEUERBEFEHL und PULS-BREITEN-STEUERBEFEHL bezeichnet sind, die die Glühfadenversorgung 17, die Hochspannungsversorgung 22 bzw. die Gitter-Spannungsversorgung 26 steuern.
• Die Betrahlungssteuereinrichtung 60 ermittelt, um welchen Betrag, wenn überhaupt, der augenblickliche mittlere Helligkeitspegel von einem gewünschten Pegel abweicht. Diese Abweichung wird verwendet, um den Grad zu ermitteln, um den jedes der drei Röntgenröhren-Steuersignale und die Videoverstärkung verändert werden sollte, um den gewünschten Helligkeitspegel zu erreichen. Da all diese Systemparameter die Helligkeit des angezeigten Bildes beeinflussen, wird ein voraussagendes Verfahren angewandt, um die Mischung der Parameterschwankung zu ermitteln, die erforderlich ist, um eine gegebene Helligkeitsabweichung zu kompensieren. Diese Voraussage oder Prädiktion erfolgt auf einer Prioritätsgrundlage. Die Bestrahlungs-Steuereinrichtung 60 ermittelt zunächst, ob der Röhrenstrom ausreichend geändert werden kann, um die gewünschte Helligkeitsänderung zu liefern. Wenn das Verändern des Röhrenstroms auf seinen maximal zulässigen Grenzwert nicht ausreicht, wird die Röhrenvorspannung ebenfalls verändert, um die gewünschte Bildhelligkeit zu erreichen. Mit anderen Worten erwartet der Steuermechanismus, daß die augenblicklichen Umstände eine Vorspannungseinstellung verlangen und beginnt den kV-STEUERBEFEHL gleichzeitig mit Änderungen des GLÜHFADEN-STROM-STEUERBEFEHL zu verändern. Die Röhrenvorspannung sollte nicht mehr als notwendig erhöht werden, da sich der Bildkontrast mit steigender Röhrenvorspannung verschlechtert.
• Wenn allerdings die Voraussagetechnik ermittelt, daß ein Erhöhen des Röhrenstroms und der Vorspannung auf ihre annehmbaren Grenzwerte die gewünschte Bildhelligkeit nicht erreicht, muß auch die Videoverstärkung eingestellt werden. Das Erhöhen der Videoverstärkung ist ein letzter Ausweg, da dadurch keine zusätzliche Bildinformation erzeugt und unerwünschtes Rauschen in dem Bildsignal verstärkt wird. Daher verändert die voraussagende Helligkeits-Steuertechnik, die von der Bestrahlungs-Steuereinrichtung 60 verwendet wird, den Röhrenstrom, die Vorspannung und die Videoverstärkung auf einer Prioritätsgrundlage, und zwar in dieser Reihenfolge. Wenn eine große Veränderung der Helligkeit gefordert wird, kann eine Kombination zum Verändern aller drei Parameter verlangt werden.
• Die Einzelheiten der Bestrahlungs-Steuereinrichtung 60 sind in Fig. 2 dargestellt und werden bezüglich diskreter digitaler Verarbeitungskomponenten beschrieben, obwohl dieselben Funktionen von einem Mikrocomputer ausgeführt werden könnten. Der Ausgang von der einen mittleren Helligkeitswert bildenden Schaltung 54 ist über die Leitung 58 mit dem B-Eingang einer ersten Teilereinrichtung 80 verbunden. Der A-Eingang der Teilereinrichtung ist mit einer Helligkeits-Bezugsquelle 82 verbunden, die einen Spannungspegel liefert, der der mittleren Helligkeit eines optimalen visuell annehmbaren Bildes auf dem Monitor 52 entspricht. Das Ausgangssignal der ersten Teilereinrichtung 80, das HELLIGKEITS-VERHÄLTNIS genannt wird, stellt das Verhältnis dar, das erzeugt wird, indem die Eingangsspannung B in die Eingangsspannung A zerlegt wird, wie dies durch die Bezeichnung A/B angegeben ist. Daher ist, wenn das HELLIGKEITS- VERHÄLTNIS größer als Eins ist, die gemessene Durchschnittshelligkeit kleiner als der Referenzpegel. Andererseits liegt, wenn das HELLIGKEITS-VERHÄLTNIS, das von der ersten Teilereinrichtung 80 berechnet wird, kleiner als Eins ist, die gemessene Durchschnittshelligkeit über dem Referenzpegel. Ein Verhältniswert von Eins zeigt an, daß der gewünschte Helligkeitspegel existiert. Außerdem zeigt die Größe des HELLIGKEITS-VERHÄLTNISSES das Maß an, um welches die Durchschnittshelligkeit von dem Referenzpegel abweicht.
• Das Ausgangssignal von der ersten Teilereinrichtung 80, das das Verhältnis der gemessenen Helligkeit zu dem Referenz- Helligkeitspegel darstellt, wird an eine Puls-Breiten-Steuerbefehls-Schaltung 84 angelegt. Diese Schaltung 84 spricht auf das Helligkeitsverhältnis an, indem es den digitalen PULS-BREITEN-STEUERBEFEHL auf einer Ausgangsleitung 85 erzeugt. Herkömmliche Schaltungsanordnungen, z.B. die in der vorgenannten US-PS 4,703,496 beschriebenen, können benutzt werden, um den PULS-BREITEN-STEUERBEFEHL unter Ansprechen auf das HELLIGKEITS-VERHÄLTNIS zu erzeugen. Das digitale Format des PULS-BREITEN-STEUERBEFEHLS wird in den analogen Bereich von einem ersten Digital-zu-Analog-Wandler (DAC von digital to analog converter) 86 umgesetzt, dessen Ausgang über eine Leitung 28 mit der Gitterversorgung 26 verbunden ist, die in Fig. 1 gezeigt ist. Das PULS-BREITEN-STEUERBEFEHL-Signal legt die Rate und Dauer fest, mit der die Gitterversorgung 26 eingeschaltet wird, um die Röntgenröhre 12 in einen ausstrahlenden Zustand vorzuspannen. Dieses Signal legt wiederum den Röntgenröhrenstrom fest, der während einer gepulsten Röntgendurchleuchtung anzulegen ist. In dem kontinuierlichen Durchleuchtungsmodus steuert das Signal auf der Leitung 28 den Gitter-Vorspannungspegel.
• Die Puls-Breiten-Steuerbefehls-Schaltung 84 enthält ebenfalls einen internen Signalspeicher, der temporär den PULS- BREITEN-STEUERBEFEHL speichert, bis ein anderer Steuerbefehlswert für das nächste Videobild der Bestrahlung erzeugt wird. Der gespeicherte Wert in dem Signalspeicher wird an eine zweite Ausgangsleitung 88 angelegt, um ein Signal zu erzeugen, welches als LETZTE-RAD-STEUERUNG bezeichnet wird. Wenn ein mittlerer Helligkeitswert für ein Videofeld auf der Leitung 58 empfangen wird, stellt daher das LETZTE-RAD- STEUERUNGS-Signal den Röntgenröhrenstrom dar, der für das vorherige Videofeld abgeleitet worden ist. Dieses Signal wird über eine Leitung 88 an einen Teil der Bestrahlungs- Steuereinrichtung 60 angelegt, der die Röntgenröhren-Vorspannung unter Ansprechen auf den Helligkeitsfehler steuert. Die Vorspannung wird gleichzeitig mit der Einstellung der Pulsbreite und des Glühfadenstroms eingestellt, wie dies durch den PULS-BREITEN-STEUERBEFEHL vorgegeben wird.
• Insbesondere wird das LETZTE-RAD-STEUERUNGS-Signal auf der Leitung 88 an den A-Eingang einer zweiten Teilereinrichtung 90 angelegt, deren B-Eingang mit dem Ausgang einer RAD- Steuerreferenzquelle 92 verbunden ist. Die RAD-Steuerreferenzquelle 92 erzeugt eine manuell ausgewählte Steuerspannung, die 95% des maximalen Röhrenstroms in dem kontinuierlichen Durchleuchtungsmodus und 95% der maximalen Impulsbreite in dem gepulsten Durchleuchtungsmodus entspricht. Die zusätzlichen 5% ermöglichen es der Puls-Breiten-Steuerbefehls-Schaltung 94 geringe Unterbelichtungszustände zu korrigieren, ohne daß man auf die gewöhnlich langsamere Antwort der Vorspannungseinstellung warten muß. Auf diese Weise können der Röhrenstrom oder Puls-Breiten-Änderungen geringe Helligkeitsfehler sofort korrigieren. Das Ausgangssignal der zweiten Teilereinrichtung 90 stellt das Spannungsverhältnis von dem LETZTEN-RAD-STEUERUNGS-Signal zu dem Bezugspegel von der Quelle 92 dar. Daher liefert das Ausgangssignal eine Anzeige für den Grad, um den der PULS- BREITEN-STEUERBEFEHL sich der Grenze seiner Fähigkeit nähert, um den Röhrenstrom zur Erzeugung der gewünschten Helligkeit zu verändern.
• Das Ausgangssignal der zweiten Teilereinrichtung 90 ist zusammen mit dem HELLIGKEITS-VERHÄLTNIS-Signal von der ersten Teilereinrichtung 80 an den Eingang einer Röhren-Vorspannungs-Steuerbefehlsschaltung 94 angelegt. Die beiden Signale werden in der Schaltung 94 miteinander multipliziert, um ein kV-Röhren-Vorspannungs-Steuerverhältnis zu erzeugen, das die Vorspannung anzeigt, die für den gewünschten Bildhelligkeitspegel verlangt wird. Das letztgenannte Verhältnis wird zur Erzeugung eines Ausgangssignals auf einer Leitung 95 verwendet, das den Vorspannungspegel für die Röntgenröhre 12 darstellt. Die Einzelheiten der Röhren-Vorspannungs-Steuerbefehlsschaltung 94 sind in der obengenannten US-PS 4,703,496 dargestellt, deren Beschreibung hierin unter Bezugnahme mit aufgenommen wird. Das Ausgangssignal auf der Leitung 95 der Röhren-Vorspannungs-Steuerbefehlsschal tung 94 wird von einem zweiten Digital-zu-Analog-Wandler 96 in den Analogbereich umgesetzt, um das kv-Steuerbefehlssignal auf der Leitung 24 zu erzeugen.
• Der Röntgenröhrenstrom ist nicht nur eine Funktion der Gitterimpulsbreite, sondern auch der Temperatur der Röhre 12, die im wesentlichen von dem Glühfadenstrom festgelegt wird. Um den Glühfadenstrom zu steuern, wird das digitale PULS- BREITEN-STEUERBEFEHL-Signal, das den gewünschten Röhrenstrom anzeigt, an eine gewöhnliche Schaltung 98 mit einer rampenförmigen Funktion angelegt. Die Rampen-Funktion gewährleistet, daß die Röntgenstrahlendosis auf der Eintrittsseite des Patienten (das ist auf der Oberfläche 34 des Tisches 33 in Fig. 1) 10 rd/min während der Durchleuchtung nicht überschreitet. Um diese Sicherheitsmaßnahmen zu gewährleisten, empf ängt die Rampen-Funktions-Schaltung 28 auch den digitalen kV-STEUERBEFEHL, so daß die Schaltung eine Anzeige für die Röntgenröhren-Vorspannung besitzt. Das Ausgangssignal von der Rampen-Funktions-Schaltung 98 wird einem dritten Digital-zu-Analog-Wandler 99 zugeführt, um das GLÜHFADEN-STEUERBEFEHL-Signal zu erzeugen, das über eine Leitung 18 an die in Fig. 1 gezeigte Glühfadenversorgung 17 angelegt wird.
• Wie zuvor bereits angemerkt worden ist, verändert die Bestrahlungs-Steuereinrichtung 60 die Röntgenröhren-Anregungsparameter, um einen gewünschten konstanten Helligkeitspegel auf dem Monitor 52 aufrechtzuerhalten. Dieser gewünschte Helligkeitspegel wird in der Helligkeits-Referenzschaltung 82 gesetzt. Allerdings kann unter extremen Bedingungen die Anregung verändert werden, um die maximal zulässige Röntgenstrahlenemission zu erzeugen, die noch kein Bild auf dem Monitor mit der gewünschten Helligkeit erzeugt. Wenn noch keine derartige Bedingung besteht, wird die Videoverstärkung als ein letzter Ausweg für einen Versuch eingestellt, um eine Bilddarstellung mit einem annehmbaren Helligkeitspegel zu erzeugen.
• Um zu ermitteln, wann die Röntgenröhren-Anregungsparameter sich ihren maximal zulässigen Grenzwerten nähern, wird das LETZTE-RAD-STEUERUNG-Signal auf der Leitung 88 nach Fig. 2 an den A-Eingang einer dritten Teilereinrichtung 100 angelegt, die ein Signal an ihrem B-Eingang von einer Steuergrenzquelle 102 mit größtem RAD empfängt. Die RAD-Steuergrenzquelle 102 erzeugt ein Referenzsignal, das dem PULS- BREITEN-STEUERBEFEHL für die größte tolerierbare Röntgenstrahlemission bei einer von der Bedienungsperson ausgewählten Dosis entspricht. Daher erhöht sich das Ausgangssignal der dritten Teilereinrichtung 100 in Richtung eines numerischen Wertes von Eins, wenn sich der Wert des PULS- BREITEN-STEUERBEFEHLS numerisch seinem Grenzwert nähert.
• Auf ähnliche Weise wird die Röntgenröhren-Vorspannung berechnet, um festzustellen, wenn sie sich dem maximal zulässigen Grenzwert nähert. Anders als das Ausgangssignal der Puls-Breiten-Steuerbefehls-Schaltung 84 ist die Bildhelligkeit allerdings nicht direkt proportional zu dem kV- STEUERBEFEHL, der die Vorspannung festlegt. Die Verwandtschaft zwischen der Röntgenbildhelligkeit und der Vorspannung ist ebenfalls eine Funktion der Charakteristika der besonderen Röntgenröhre 12. Als Folge davon muß der kV- STEUERBEFEHL in einen Helligkeitsfaktor umgewandelt werden, um ein Rückkopplungssignal zu erzeugen, das mit dem MITTLEREN-HELLIGKEITS- und LETZTEN-RAD-STEUERUNGS-Signal kompatibel ist. Die Röhren-Vorspannungs-Steuerbefehlsschaltung enthält einen Nachschlagetabellen-Speicher (nicht dargestellt), der von einem Fachmann programmiert wird, mit einer Vorspannung zur Bildhelligkeitstransformation der Werte für die spezielle Röntgenröhre 12. Der PULS-BREITEN-STEUERBEFEHL adressiert den Nachschlagetabellen-Speicher, der ein Ausgangssignal erzeugt, das der äquivalenten Bildhelligkeit entspricht. Der äquivalente Helligkeitswert wird in einem Signalspeicher gespeichert und als ein LETZTER-HELLIGKEITS- FAKTOR-Signal auf die Ausgangssignal 97 gelegt. Derartige Umsetzungsverfahren sind allgemein bekannt und wurden in den vorherigen Helligkeits-Steuersystemen angewandt.
• Wir beziehen uns noch auf Fig. 2. Das LETZTER-HELLIGKEITS- FAKTOR-Signal von der Röhren-Vorspannungs-Steuerbefehlsschaltung 94 wird an den A-Eingang einer vierten Teilereinrichtung 104 angelegt. Der B-Eingang der vierten Teilereinrichtung 104 empfängt einen Referenzwert von einer Helligkeitsfaktor-Grenzwertquelle 106. Das numerische Ausgangsverhältnis von der vierten Teilereinrichtung 104 nähert sich einem Wert von Eins, während sich die Röhrenvorspannung einem Pegel nähert, der die maximal zulässige Röntgenstrahlendosis von der Röhre 12 erzeugt. Der Helligkeitsfaktor, der dem maximalen Vorspannungspegel entspricht, wird in der Helligkeitsfaktor-Grenzwertquelle 106 gesetzt. Das Ausgangssignal der vierten Teilereinrichtung 104 wird einem Eingang eines ersten Multiplizierers 108 zugeführt, der das HELLIGKEITS-VERHÄLTNIS von der ersten Teilereinrichtung 80 an einem anderen Eingang empfängt. Das Produkt des ersten Multiplizierers 108 wird an einen Eingang eines zweiten Multiplizierers 110 angelegt, der das Ausgangssignal von der dritten Teilereinrichtung 100 an einem weiteren Eingang empfängt. Das Ausgangssignal des zweiten Multiplizierers 110 wird als VIDEOVERSTÄRKUNGS-VERHÄLTNIS bezeichnet, welches in allgemeinen Termen durch die Operation von Komponenten 100-110 wie folgt berechnet worden ist:
• (Helligk.-Ref./augbl. Helligk.) x (letzt. Helligk.-Faktor/Helligk.-Faktorgrenze) x (letzte RAD-Steuerg./max. RAD-Steuergr.)
• Das VIDEOVERSTÄRKUNGS-VERHÄLTNIS stellt den Grad dar, um den die Verstärkung des Videosignals eingestellt werden muß, um die Bildhelligkeit mit einem Pegel aufrechtzuerhalten, der von der Helligkeitsreferenz-Einrichtung 82 gesetzt wird. Wie man aus der obigen Gleichung sehen kann, hängt das Verhältnis von der Größe ab, um die die augenblickliche Bildhelligkeit von dem Referenzpegel abweicht, und davon, wie nahe der Röhrenstrom und die Vorspannung an ihren maximalen Grenzwerten liegen.
• Das VIDEOVERSTÄRKUNGS-VERHÄLTNIS-Signal auf einer Leitung 118 wird als das Steuersignal an die Videoverstärkungs- Steuerbefehlsschaltung angelegt, die die übrigen Komponenten 120-158 der Bestrahlungs-Steuereinrichtung 60 aufweist. Die Bestrahlungs-Steuereinrichtung 60 enthält eine Videoverstärkungs-Schaltung 112 mit einer eindeutigen rampenförmigen Kennlinie, die durch die gestrichelten Linien festgelegt ist. Diese Rampen-Schaltung ändert wirkungsvoll den Helligkeits-Referenzpegel von einem konstanten Wert zu einem Wert, der als Funktion der Videoverstärkung abnimmt, die erforderlich ist, um die Bildhelligkeit in einem Pegel aufrechtzuerhalten, der durch die Helligkeitsreferenz von der Quelle 82 festgesetzt ist. Die Videoverstärkung, die den Bezugshelligkeitspegel erzeugen würde, wird nachfolgend mit "Geforderte Videoverstärkung" bezeichnet.
• Als ein Ergebnis der Rampen-Schaltung 112 nimmt die Bildhelligkeit tatsächlich mit Erhöhen der Geforderten Videoverstärkung ab, wie es graphisch in Fig. 2 dargestellt ist. Wenn die Röhren-Anregungsparameter ausschließlich dazu benutzt werden, die Bildhelligkeit zu steuern, wird die Videoverstärkung bei Eins aufrechterhalten. Zu diesem Zeitpunkt wird die mittlere Bildhelligkeit in dem Pegel aufrechterhalten, der von der Helligkeitsbezugsquelle 82 festgelegt wird, der mit MAX bezeichnet ist. Bisher wurde unter extremen Bedingungen, wenn die Videoverstärkung benutzt wurde, um die Helligkeit einzustellen, die Helligkeitsreferenz in diesem maximalen Pegel aufrechterhalten, wie dies durch die gestrichelte horizontale Linie in dem Graphen dargestellt ist. Schließlich wurde eine Verstärkungsgrenze erreicht und weitere Erhöhungen der Videoverstärkung riefen einen Helligkeitsabfall hervor.
• Die Videoverstärkungs-Rampenschaltung 112 verkleinert den effektiven Helligkeits-Bezugspegel, während die Geforderte Videoverstärkung zunimmt, so daß die Bildhelligkeit einen der drei rampenförmigen Linien 114, 115 oder 116 in Abhängigkeit davon folgt, welchen der drei beispielhaften Dosispegel (niedrig, mittel bzw. hoch) die Bedienungsperson für die Röntgenbestrahlung ausgewählt hat. Wie man in der Figur sieht, besitzt jede der drei rampenförmigen Kurvenverläufe eine andere Steigung und sie fallen schließlich auf einen minimalen Helligkeitspegel (MIN) ab, wobei in diesem Punkt die Helligkeit trotz weiterer Zunahmen der geforderten Videoverstärkung konstant gehalten wird. Der niedrigste geforderte Videoverstärkungspegel, der den minimalen Helligkeitspegel hervorruft, wird mit Gt(L), Gt(M) und Gt(H) für die niedrigen, mittleren bzw. hohen Dosen bezeichnet. Beim Festlegen der Verstärkung in jedem dieser Unterbrechungspunkte, wird ein mittlerer Wert dem Gt(M) zugeordnet, wobei die Werte für die anderen Punkte aus der folgenden Beziehung ermittelt werden:
• Gt(L) = Gt(M) x [Gm(L)/Gm(M)]
• Gt(H) = Gt(M) x [Gm(H)/Gm(M)],
• wobei Gm(L), Gm(M) und Gm(H) die maximal zulässige Videoverstärkung bei jeder dieser Dosen ist.
• Aus den Videoverstärkungen in dem minimalen Helligkeitspegel kann die Steigung jeder linearen, rampenförmigen Funktion aus folgender Beziehung abgeleitet werden:
• Steigung =
• wobei i die niedrige (L), die mittlere (M) oder hohe (H) rampenförmige Dosislinie bezeichnet, BRT1 und VG1 die Helligkeit und die Geforderte Videoverstärkung in einem Punkt auf dieser rampenförmigen Linie sind und BRT2 und VG2 die entsprechenden Parameterwerte in einem weiteren Punkt darstellen. Da die rampenförmigen Kurven durch die Punkte festgelegt sind, in denen die Helligkeit einen maximalen Wert (MAX) besitzt, wenn die Geforderte Videoverstärkung Eins ist und in denen die rampenförmige Kurve den minimalen Helligkeitspegel (MIN) schneidet, wird die verallgemeinerte Steigungsgleichung:
• Steigung (i) =
• Die Kenntnis der Steigung für jede Rampen-Funktion ermöglicht das Ableiten eines rampenförmigen Helligkeits-Referenzwertes, der der Bild-Anzeigehelligkeit entspricht, die durch die Rampen-Funktionen definiert ist. Der Wert der rampenförmigen Helligkeitsreferenz (TBR von tapered brightness reference) ist durch die Gleichung gegeben:
• (Geforderte Videoverstärkung)
• wobei die geforderte Videoverstärkung die Videoverstärkung ist, die erforderlich ist, um die Bildhelligkeit in dem Pegel aufrechtzuerhalten, der von der Helligkeits-Referenzquelle 82 (das ist der MAX-Pegel in Fig. 3) festgelegt wird.
• Die Benutzung von Helligkeits-Rampenfunktionen sorgt für eine visuelle Anzeige für die Bedienungsperson, daß sich das System der Grenze seiner Abbildungsfähigkeit nähert, da das Bild beginnt, die Helligkeit zu schwächen und die Videoverstärkung weiter zu erhöhen. Man hat außerdem festgestellt, daß, obwohl die Videoverstärkung weiter zunimmt, das Rauschen für den Betrachter in geringerem Maße wahrnehmbar wird, wenn die Helligkeit des Bildes erniedrigt wird. Demzufolge ermöglicht der Einsatz von Helligkeits- Rampenfunktionen ein mäßiges Steigern der Videoverstärkung für die bessere Anzeige-Bildinformation, während die Illusion geliefert wird, daß sich die Rauschintensität nicht genauso erhöht.
• Die Videoverstärkungs-Rampenschaltung 112 verändert effektiv den Helligkeits-Referenzpegel, der von der Videoverstärkungs-Steuerschaltung benutzt wird, um so das Videosignal gemäß den in Fig. 3 dargestellten Funktionen zu verarbeiten. Insbesondere wird unter Bezug auf Fig. 2 das VIDEOVERSTÄRKUNGS-VERHALTNIS auf der Leitung 118 an einen Eingang eines dritten Multiplizierers angelegt, der ebenfalls einen Eingangswert empfängt, der als LETZTE VIDEOVERSTÄRKUNG bezeichnet ist, der den vorher gesetzten Verstärkungspegel darstellt. Das VIDEOVERSTÄRKUNGS-VERHÄLTNIS ist ein Fehlersignal, das dem Betrag des Helligkeitsfehlers zwischen dem von der Helligkeits-Referenzquelle 82 festgelegten Pegel und der bestehenden Helligkeit entspricht, den die Videoverstärkung kompensieren muß. Die Multiplikation des VIDEOVERSTÄRKUNGS-VERHÄLTNISSES mit dem LETZTE VIDEOVERSTÄRKUNGS-Signal in einem Multiplizierer 120 erzeugt den Geforderten Videoverstärkungspegel, der die Videoverstärkung anzeigt, die notwendig ist, den von der Helligkeits- Referenzquelle 182 gesetzten Helligkeitspegel (MAX) zu erreichen. Es gibt Grenzen bezüglich der Größe der Videoverstärkung und daher bezüglich dem Geforderten Videoverstärkungspegel, die von einer Begrenzungsschaltung 122 festgelegt werden.
• Komponenten 124-129 legen die Rampen-Funktion für den ausgewählten Betrahlungs-Dosispegel für die Geforderte Videoverstärkung an den Ausgang der Begrenzungsschaltung 122, um einen rampenförmigen Helligkeits-Referenzpegel abzuleiten. Insbesondere hat die Bedienungsperson über das Terminal 62 (Fig. 1) angezeigt, welcher der drei Dosen (niedrig, mittel oder hoch) für die Röntgehbestrahlung zu benutzen ist. Diese Dosisinformation wird über eine Leitung 127 an eine Steigungs-Nachschlagetabelle (LUT für look-up table) 128 angelegt, die den numerischen Wert der Rampenfunktionssteigung für diesen Dosispegel bereitstellt. Die Komponenten 124-129 berechnen die rampenförmige Helligkeitsreferenz (TBR für tapered brightness reference) gemäß der oben angegebenen Gleichung. Die Rampenfunktionssteigung, die in der Nachschlagetabelle 128 gespeichert ist, sowie die Geforderte Videoverstärkung von der Begrenzungsschaltung 122 werden an die Eingänge eines vierten Multiplizierers 124 angelegt, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das das Produkt der beiden Eingangssignale darstellt. Die Helligkeitsrampe ist durch eine negativen Steigung (siehe Fig. 3) definiert. Daher besitzen die Produkte aus der Steigung und der geforderten Videoverstärkung von dem vierten Multiplizierer 124 einen negativen Wert. Der endgültige Term der rampenförmigen Helligkeitsreferenz-Gleichung wird in einer Erfassungsschaltung 129 berechnet, die die Steigung von dem Ausgangswert (MAX) der Helligkeits-Referenzquelle substrahiert. Die Ausgangssignale von dem vierten Multiplizierer 124 und der Erfassungsschaltung 129 werden in einem Addierer 126 kombiniert, um den rampenförmigen Helligkeitsreferenz- (TBR) Wert in einem Knoten 130 zu erzeugen.
• Es sei angemerkt, daß die arithmetische Berechnung, die von den Komponenten 124-129 ausgeführt wird, einen Wert in dem Knoten 130 für die rampenförmige Helligkeitsreferenz hervorbringen kann, der einen Helligkeitspegel unter dem minimalen Pegel (MIN) erzeugen könnte, bei dem das Röntgenbild gerade noch sichtbar ist. Wenn dies auftritt, muß die rampenförmige Helligkeitsreferenz zu einem Wert gedrängt werden, der den minimale Helligkeitspegel erzeugt, wie dies graphisch in Fig. 3 gezeigt ist. Um diesen Zustand zu detektieren, wird das Ausgangssignal des Addierers 126 an einen Eingang eines Komparators 132 angelegt, der ein Signal an seinem anderen Eingang von einer Schaltung 134 empfängt, das den minimalen Helligkeitspegel (MIN) anzeigt. Der Ausgang des Komparators 132 wird an den Steuereingang eines ersten Multiplexers 136 angelegt, der entweder den Ausgang von dem Addierer 126 oder den minimalen Helligkeitspegel von der Schaltung 134 auswählt, und diesen an seinen Ausgang anlegt. Solange daher das Ausgangssignal von dem Addierer 126 gleich oder über dem minimalen Helligkeitspegel liegt, durchläuft das Ausgangssignal den ersten Multiplexierer 136. Wenn allerdings der Ausgangswert von dem Addierer 126 unter dem minimalen Helligkeitspegel liegt, wird das Ausgangssignal von der Schaltung 134 durch den ersten Multiplexierer 136 geführt.
• Wenn daher VIDEOVERSTÄRKUNGS-VERHÄLTNIS anzeigt, daß die Videoverstärkung größer als Eins sein sollte, erzeugt die Videoverstärkungs-Rampenschaltung 112 einen rampenförmigen Helligkeitsreferenzwert derart, daß die Videosteuereinrichtung einen Ruhezustand mit einer niedrigeren Bildhelligkeit als die erreicht, die von dem Bezugspegel von der Quelle 82 festgelegt wird. Das Ausgangssignal des ersten Multiplexers 136, das die rampenförmige Bildhelligkeitsreferenz darstellt, wird an den Eingang A einer fünften Teilerschaltung 138 angelegt. Der andere Eingang der fünften Teilerschaltung 138 empfängt die gemessene Durchschnittshelligkeit des augenblicklichen Röntgenbilds auf der Leitung 58 (siehe auch Fig. 1). Die fünfte Teilerschaltung 138 erzeugt ein Ausgangssignal, das die Abweichung der gemessenen Durchschnittshelligkeit von einem rampenförmigen Referenzpegel (ein rampenförmiges Helligkeitsverhältnis) darstellt. Wenn daher das Ausgangssignal der fünften Teilerschaltung 138 größer als Eins ist, liegt die augenblickliche Helligkeit unter dem rampenförmigen Helligkeits-Referenzpegel. Wohin gegen, wenn das Ausgangssignal kleiner als Eins ist, die augenblickliche Helligkeit über dem rampenförmigen Pegel liegt.
• Die Videosignal-Verarbeitungs-Schaltungsanordnung für das Bildgebungssystem 10 besitzt immer eine Verstärkung, die gleich oder größer als Eins ist. In dem Fall, wo das Bild zu hell ist, kann die Videoverstärkung auf Eins aber nicht auf einen Wert kleiner als Eins verringert werden, danach muß die Röntgenröhren-Anregung verändert werden, um die Röntgendosis zu verändern, um für die gewünschte Bildhelligkeit zu sorgen. Daher ist ein Komparator 140 vorgesehen, der das Geforderte Videoverstärkungs-Signal von der Begrenzungsschaltung 122 mit einem Referenzpegel (REF) vergleicht, der der Einheits-Verstärkung entspricht. Solange die Verstärkung, die durch das Signal von der Begrenzungsschaltung angezeigt wird, wenigstens gleich Eins ist, erzeugt der Komparator 140 ein Ausgangssignal mit einem hohen Logikpegel, der an einen Eingang eines AND-Gatters 142 angelegt wird. Ein Steuersignal, daß mit RAMPEN-FREIGABE bezeichnet ist, wird mit einem anderen Eingang des AND-Gatters 142 verbunden. Bei einigen Konfigurationen kann die Bedienungsperson wünschen, daß die Rampen-Funktion nicht aktiviert ist, wobei in diesem Fall das Rampen-Freigabesignal einen niedrigen Logikpegel besitzt. Daher besitzt das Ausgangssignal des AND-Gatters 142 einen niedrigen Logikpegel, wann immer die Rampen-Funktion nicht aktiviert ist oder der Geforderte Videoverstärkungspegel unter Eins liegt. Dieses niedrige Ausgangssignal von dem AND-Gatter 142 wird an den Steueranschluß eines zweiten Multiplexers 144 angelegt, der unter Ansprechen auf dieses Signal das VIDEOVERSTÄRKUNGS-VERHÄLTNIS von dem zweiten Multiplizierer 110 mit dessen Ausgang verbindet, In diesem Fall arbeitet die Bestrahlungs-Steuereinrichtung 60 auf die gleiche Art und Weise wie die vorherigen Systeme.
• Wenn allerdings die Videoverstärkungs-Rampenfunktion aktiviert ist, wird ein RAMPEN-FREIGABE-Signal mit einem hohen Logikpegel an das AND-Gatter 142 angelegt. In dem aktiven Zustand ist, wenn die geforderte Videoverstärkung über Eins liegt, das Ausgangssignal des AND-Gatters 142 hoch, was bewirkt, daß der zweite Multiplexer 144 das Ausgangssignal von der fünften Teilerschaltung 138 zu seinem Ausgang 145 überträgt. Daher ist das Ausgangssignal von dem zweiten Multiplexer 144 ein Verhältnis, welches den Betrag anzeigt, um den der LETZTE VIDEOVERSTÄRKUNGS-Steuersignalpegel verändert werden muß, um die rampenförmige Bildhelligkeit zu erzeugen. Dieser Wert wird an einen Eingang eines vierten Multiplizierers 146 angelegt, der den LETZTEN VIDEOVERSTÄRKUNGS-Pegel als Eingangssignal empfängt. Das Ergebnis der Multiplikation in dem Bauteil 146 erzeugt einen neuen Videoverstärkungspegel auf einer Ausgangsleitung 148 der Rampenschaltung 112.
• Dieser neue Videoverstärkungspegel wird an eine herkömmliche Null-Fehler-Integratorfunktionsschaltung 150 angelegt, wie dies in den vorherigen automatischen Bildsteuerungssystem getan worden ist. Diese Funktion vergleicht die Delta- Änderung zwischen dem neuen vorausgesagten Videoverstärkungspegel uund den vorherigen Videoverstärkungs-Steuerbefehlspegel. Ein Schwächungs-Verstärkungsfaktor, der kleiner als Eins ist, wird von einer Schaltung 154 dieser Delta-Änderung zugefügt, um Überschwingen zu minimieren und richtige Anlaufzeiten für das Röntgensystem zu erreichen. Ein Slew-Begrenzungsfaktor, der von der Schaltung 152 erzeugt wird, wird benutzt, um die vorausgesagte Veränderung in den Grenzen zu halten, in denen das System mit einer gegebenen Videofeldrate oder Videofeldgeschwindigkeit antworten kann. Die richtige Verstärkung muß verwendet werden, um die Auflösung für geringe Helligkeitsänderungen aufrechtzuerhalten und zu ermöglichen, daß das System mit einem Null-Fehler arbeiten kann, wenn ein großer Schwächungswert benötigt wird.
• Das Ausgangssignal von der Null-Fehler-Integrator-Funktionsschaltung 150 wird um ein Videofeld-Intervall von der Schaltung 156 verzögert, um das LETZTE VIDEOVERSTÄRKUNGS- Rückkopplungssignal zu liefern, wenn die mittlere Helligkeit des nächsten Feldes verarbeitet wird. Außerdem wird das digitale Ausgangssignal von der Schaltung 150 von einem Digital-Analog-Wandler 158 umgesetzt, um das VIDEOVERSTÄRKUNGS-STEUERBEFEHLS-Signal auf einer Leitung 65 für die Videoverstärkungs-Steuerschaltung 46 zu erzeugen, die in Fig. 1 gezeigt ist.
• Ein Durchschnittsfachmann wird sofort erkennen, daß die Skalierungsfaktoren den Signalen an verschiedenen Punkten in der Schaltung nach Fig. 2 zugeführt werden müssen, um sicherzustellen, daß die beschriebenen arithmetischen Operationen mit ähnlichen Signaleinheiten arbeiten. Es wird angenommen, daß alle Umsetzungsfaktoren und Skalierungsfaktoren in den geeigneten Funktionsblöcken enthalten sind.
• Wie in Fig. 1 gezeigt ist, empfängt die Videoverstärkungs- Steuereinrichtung 46 den VIDEOVERSTÄRKUNGS-STEUERBEFEHL von der Bestrahlungs-Steuereinrichtung 60 und ermittelt die Teile der gesteuerten Verstärkung, die von der Kamerairis 48 und dem Videoverstärker 50 geliefert werden. Die Videoverstärkung ist das Produkt der einzelnen Signalverstärkungen, die von diesen beiden Komponenten bereitgestellt werden.
• Die bisherigen Videoverstärkungs-Steuersysteme verwendeten die Irisgröße, um die gewünschte Zunahme der Videoverstärkung zu erzeugen, bis die Iris vollständig geöffnet werden mußte, wobei in diesem Punkt die elektronische Verstärkung des Videoverstärkers erhöht worden ist. Allerdings benutzt die gegenwärtige Videoverstärkungs-Steuereinrichtung 46 anfänglich nur die elektronische Verstärkung, um gewünschte geringe Zunahmen der Videoverstärkung bereitzustellen. Wenn ein großer Videoverstärkungspegel verlangt wird, bei dem die elektronische Verstärkung über einen gesetzten Schwellenwert (z.B. über eine Verstärkung von Zwei) erhöht werden müßte, bleibt die elektronische Verstärkung in diesem gesetzten Schwellenwert und das Ausgleichen der verlangten Verstärkung wird durch Öffnen der Irisblende erreicht. Wenn die verlangte Verstärkung so groß ist, daß die Öffnung der Iris den geforderten Verstärkungspegel nicht vollständig erfüllen kann, wird die elektronische Verstärkung über den gesetzten Schwellenwert angehoben, während die Iris voll geöffnet bleibt.
• Wir betrachten nunmehr Fig. 4. Die Videoverstärkungs-Steuereinrichtung 46 zum Durchführen dieser Steuertechnik wird zwar anhand von diskreten, digitalen Signal-Verarbeitungskomponenten erläutert, könnte aber auch mit einem Mikrocomputer implementiert werden. Wie gezeigt ist, wird der mit dem VIDEOVERSTÄRKUNGS-STEUERBEFEHL von der Bestrahlungs- Steuereinrichtung 60 an die A-Eingänge von zwei Teilereinrichtungen 160 und 162 angelegt. Der zweite dieser Teilereinrichtungen 162 empfängt eine Schwellenspannung von einer Iris-Steuer-Schwellenwertschaltung 164, die dem Pegel des VIDEOVERSTÄRKUNGS-STEUERBEFEHLS entspricht, bei dem sich die Irisblende zu öffnen beginnt, um die Videoverstärkung zu liefern. Wenn der VIDEOVERSTÄRKUNGS-STEUERBEFEHL auf der Leitung 65 den Iris-Steuerschwellenwert überschreitet, besitzt das Ausgangssignal von der Teilereinrichtung 162 einen Wert, der größer als Eins ist. Dieses Ausgangssignal wird an den nicht-invertierenden Eingang einer Summationsschaltung 166 angelegt, die ein Ausgangssignal besitzt, welches als Steuersignal an eine herkömmliche Irisblenden- Treiberschaltung 168 angelegt wird. Das Ausgangssignal der Blenden-Treiberschaltung wird über eine Leitung 49 an die Kamerairis 48 angelegt, wo sie die Größe der Irisblende regelt.
• Das Ausgangssignal der Blenden-Treibereinrichtung 168 wird ebenfalls als ein Rückkopplungssignal verwendet, das an den invertierenden Eingang der Summationsschaltung 166 angelegt ist. Da allerdings die Iris-Blendenfläche nicht direkt proportional zu dem Videoverstärkungs-Signal ist, empfängt ein Wandler 170 das Ausgangssignal von der Blenden-Treibereinrichtung über die Leitung 49 und setzt dieses Signal in einen entsprechenden Videoverstärkungspegel um. Dieser Videoverstärkungs-Rückkopplungspegel wird von dem Ausgang des Wandlers 170 zu dem invertierenden Eingang der Summationsschaltung 166 und dem Eingang B der Teilereinrichtung 160 geführt.
• Die Wirkungsweise der Videoverstärkungs-Steuereinrichtung 46 kann man am besten unter Verwendung mehrerer spezifischer Beispiele verstehen. Für diese Beispiele sei angenommen, daß die Iris-Steuer-Schwellenwerteinrichtung 164 mit einem VIDEOVERSTÄRKUNGS-STEUERBEFEHL-Pegel von Zwei gesetzt ist. Bei dem ersten Beispiel ist der VIDEOVERSTÄRKUNGS- STEUERBEFEHL auf der Leitung 65 von der Bestrahlungs-Steuereinrichtung größer als Eins aber kleiner als Zwei. Es sei ebenfalls angenommen, daß die Blende für die Kamerairis 48 gegenwärtig ihre minimale voreingestellte Öffnung besitzt. Da der VIDEOVERSTÄRKUNGS-STEUERBEFEHL in diesem Beispiel kleiner ist als der Iris-Steuerschwellenwert von der Quelle 164, wird das Ausgangssignal der Teilereinrichtung 162 kleiner als Eins sein. Bei der minimalen Iris-Blendenöffnung erzeugt der Flächen-zu-Videoverstärkungs-Wandler 170 einen Ausgangspegel, der numerisch gleich Eins ist. Als Ergebnis besitzt das Ausgangssignal von der Summationsschaltung 166 einen Wert, der kleiner als Null ist. Wenn dieser negative Wert an den Eingang der Blenden-Treiberschaltung 168 angelegt wird, ändert die Treibereinrichtung die minimale voreingestellte Öffnung der Irisblende nicht.
• Allerdings wird der Wert von Eins von dem Ausgang des Flächen-zu-Videoverstärkungs-Wandlers 170 auch an den Eingang B der Teilereinrichtung 160 angelegt, die einen Ausgangspegel erzeugt, der dem Verhältnis A/B der Eingangssignale entspricht. Das Verhältnis von der Verstärkung, die durch die Irisblende (wie dies durch das Ausgangssignal des Flächen-zu-Verstärkungs-Wandlers angezeigt wird) erzeugt wird, zu dem Videoverstärkungs-Steuerbefehl stellt die elektronische Verstärkungskomponente dar, die von dem Videoverstärker 50 erzeugt werden muß. Solange der Videoverstärkungs- Steuerbefehl auf der Leitung 65 kleiner ist als das Ausgangssignal von der Iris-Steuer-Schwellenwertquelle 164, wird die Videoverstärkung daher vollständig von der elektronischen Verstärkung des Verstärkers 50 geliefert.
• Als zweites Beispiel sei angenommen, daß der VIDEOVERSTÄRKUNGS-STEUERBEFEHL eine Videoverstärkung von Drei entspricht und der Iris-Steuerschwellenwert bei einem Verstärkungsfaktor von Zwei bleibt. Daher wird das Verhältnis von dem Videoverstärkungs-Steuerbefehl zu dem Iris-Steuerschwellenwert (3/2), der von der Teilereinrichtung 162 erzeugt wird, eine Iris-Verstärkung von 1,5 anzeigen. Angenommen, die augenblickliche Iris-Blendenöffnung entspricht einer Verstärkung von Eins, dann zeigt das Ausgangssignal der Summationsschaltung 166 der Blenden-Treiberschaltung 168 an, daß die Blende geöffnet werden sollte, um eine Verstärkung von 1,5 zu erzeugen.
• Es sei angemerkt, daß aufgrund der elektro-mechanischen Natur der Iris-Blendensteuerung diese gewünschte Blendenverstärkung für mehrere Videofeldintervalle nicht erreicht werden kann. Daher besitzt die Teilereinrichtung 160 einen Videoverstärkungs-Steuerbefehl von Drei, der an seinen Eingang A angelegt wird, sowie ein anfängliches Iris-Verstärkungs-Rückkopplungssignal von Eins von dem Flächen-zu-Videoverstärkungs-Wandler 170. Das anfängliche Videoverstärkungs-Verstärkersignal auf der Leitung 51 entspricht einer Verstärkung von Drei, wodurch der gesamte geforderte Videoverstärkungspegel kompensiert wird.
• Wenn sich die Irisblende zu öffnen beginnt, wird sich das Ausgangssignal des Flächen-zu-Videoverstärkungs-Wandlers 170 erhöhen, wodurch ein entsprechender Abfall des Videoverstärkungs-Verstärkersignals auf der Leitung 51 erzeugt wird. Schließlich öffnet sich die Iris 48 zu einer Position, die die gewünschte Irisverstärkung von 1,5 liefert. In diesem Punkt entsprechen beide Eingangssignale zu der Summationsschaltung 166 einem Verstärkungswert von 1,5, der ein Ausgangssignal liefert, das die Blenden-Treiberschaltung 168 auf ihrem augenblicklichen Ausgangspegel hält, um die augenblickliche Iris-Blendengröße zu behalten. Zu diesem Zeitpunkt wird das Iris-Verstärkungs-Rückkopplungssignal von dem Flächen-zu-Videoverstärkungs-Wandler 170, welches gleich einer Verstärkung von 1,5 ist, an den Eingang B der Teilereinrichtung 160 angelegt. Dieses Rückkopplungssignal erzeugt, wenn es in den Videoverstärkungs-Steuerbefehl von Drei unterteilt wird, ein Signal auf der Leitung 51 für eine Videoverstärker-Verstärkung von Zwei, die dem Iris-Steuerschwellenwert von der Quelle 164 entspricht. Da der VIDEOVERSTÄRKUNGS-STEUERBEFEHL auf der Leitung 65 zu größeren Videoverstärkungspegeln führt, wird die Videoverstärker-Verstärkung auf der Leitung 52 bei einem Verstärkungsfaktor von Zwei gehalten, wobei der Ausgleich der geforderten Videoverstärkung durch die Irisblende geliefert wird.
• Unter extremen Bedingungen kann der VIDEOVERSTÄRKUNGS-STEUERBEFEHL auf der Leitung 65 zu einem Videoverstärkungspegel führen, der jenseits von dem liegt, der durch eine vollständige Öffnung der Irisblende gebildet werden kann. Wenn dies auftritt, selbst wenn das Ausgangssignal der Summationsschaltung 166 die Blenden-Treibereinrichtung 168 anweist, die Iris weiter zu öffnen, um eine größere Verstärkung zu erzeugen, kann die Iris 48 mechanisch nicht weiter geöffnet werden. In diesem Fall wird eine zusätzliche Verstärkung benötigt, um den geforderten Pegel zu erreichen. Diese zusätzliche Verstärkung muß erzeugt werden, indem die elektronische Verstärkung des Videoverstärkers 50 über den Iris-Verstärkungs-Steuerschwellenwert erhöht wird.
• Beispielsweise sei angenommen, daß die gewünschte Verstärkung, wie sie von dem VIDEOVERSTÄRKUNGS-STEUERBEFEHL auf der Leitung 65 vorbestimmt ist, Sechs und die maximale Verstärkung, die von der Iris geliefert werden kann, 2,5 beträgt. Daher erzeugt das Verhältnis des Iris-Steuerschwellenwerts (eine Verstärkung von Zwei) mit der geforderten Videoverstärkung ein Ausgangssignal von der Teilereinrichtung 152, welches anzeigt, daß eine Irisverstärkung von Drei erforderlich ist. Allerdings beträgt die maximale Verstärkung, die bei einer vollständigen Öffnung der Iris erreicht werden kann, 2,5. Daher zeigt, wenn die Iris 48 bis zu ihrem vollen Wert geöffnet ist, das Rückkopplungssignal an dem Ausgang des Flächen-zu-Videoverstärkungs-Wandlers 170 eine Videoverstärkung für die Iris von 2,5 an. In diesem Zustand zeigt das Ausgangssignal der Summationsschaltung 166 weiter an, daß eine zusätzliche Verstärkung von der Iris 48 notwendig ist. Allerdings spricht die Blenden- Treibereinrichtung 168 nicht weiter an, da die Blende ihre Grenze erreicht hat.
• Das Iris-Verstärkungs-Rückkopplungssignal von dem Wandler 170 wird auch an den Eingang B der Teilereinrichtung 160 angelegt, die ein Videoverstärker-Verstärkungssignal erzeugt, das anzeigt, daß eine Verstärkung von 2,4 von dem Verstärker 50 erreicht werden muß. Dieser Ausgangspegel entspricht dem Verhältnis des Videoverstärkungs-Steuerbefehls auf der Leitung 63 zu dem Betrag der Videoverstärkung, die von der Iris 48 (das ist ein Verhältnis von 6/2,5) geliefert wird. Wenn daher die geforderte Videoverstärkung einen Pegel überschreitet, der dem Produkt des Iris-Steuerschwellenwerts und der maximalen Irisverstärkung entspricht, erhöht sich die elektronische Verstärkung über den Pegel, der von dem Iris-Steuerschwellenwert gesetzt worden ist.
• Bei diesem Beispiel bleibt die Geschwindigkeit, bei der die Iris eine bessere Videoverstärkung liefern kann, hinter der Geschwindigkeit zurück, mit der die elektronische Verstärkung verändert werden kann. Daher wird die Gesamtzunahme der Videoverstärkung auf einen Faktor von Sechs anfänglich von dem Verstärker 50 geliefert. Wenn sich die Iris allerdings öffnet, nimmt die elektronische Verstärkung ab, um eine Verstärkung von 2,4 zu erzeugen, wenn die Iris einmal vollständig geöffnet ist.
• Der umgekehrte Ablauf tritt ein, wenn die Videoverstärkung gesenkt werden soll. Anfänglich nimmt die elektronische Verstärkung ab, bis sie den Pegel erreicht, der von der Iris-Steuerschwellenwert-Quelle 164 eingestellt worden ist. Wenn eine weitere Verstärkungsreduktion erforderlich ist, wird die Iris 48 geschlossen, bis sie ihre minimale, voreingestellte Blendenöffnung erreicht. Danach wird eine weitere Videoverstärkungs-Abnahme dadurch erreicht, daß man die elektronische Verstärkung, die von dem Verstärker 50 geliefert wird, verkleinert. Wie bei den vorherigen Beispielen wird die elektronische Verstärkung, da die elektromechanische Steuerung der Blendenverstärkung langsamer ist als die elektronische Verstärkung, zunächst auf einen Pegel verringert, der die gesamte geforderte Videoverstärkungs- Verringerung liefert, aber danach ansteigen wird, da ein Teil des Verstärkungsabfalls von der sich schließenden Iris erzeugt wird.

Claims (18)

1. Durchleuchtungs-Bildgebungssystem (10) mit einer Röntgenröhre (12), die bei Anregung Röntgenstrahlen (30) emittiert, einer Einrichtung (36) zum Umwandeln des Röntgenbildes in ein Bild sichtbaren Lichtes, einer Kamera (44) zum Erzeugen eines elektrischen Signals, das das Bild sichtbaren Lichtes darstellt, einer Einrichtung (50) zum Ausüben einer Videoverstärkung auf das elektrische Signal, einer Einrichtung (52) zum Darstellen eines Videobildes aus dem elektrischen Signal und einer Schaltungsanordnung zum Steuern der Helligkeit des Videobildes, enthaltend:

eine Einrichtung (54) zum Ableiten einer Anzeige der Helligkeit des Videobildes,

eine Einrichtung (80, 82) zum Vergleichen der Videobild- Helligkeitsanzeige mit einem Helligkeits-Referenzwert, um eine Abweichung von dem Referenzwert zu ermitteln, eine auf die Vergleichseinrichtung ansprechende Einrichtung (84, 86, 94, 96, 22, 26) zum Verändern der Erregung der Röntgenröhre, um eine Abweichung der abgeleiteten Bildhelligkeitsanzeige von dem Helligkeits-Referenzwert zu verkleinern,

eine Einrichtung (100 - 110) zum Anzeigen, wenn bei einer Änderung der Erregung der Röntgenröhre die Röntgenröhren-Anregungsparameter sich ihren maximalen Grenzwerten nähern, und

eine Einrichtung (112) zum Verändern der auf das elektrische Signal ausgeübten Videoverstärkung als Antwort auf die Anzeigeeinrichtung (100 - 110), wenn die Röntgen- Anregungsparameter sich ihren Grenzwerten nähern, um dadurch die Helligkeit des Videobildes zu verändern, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (112) zum Verändern der Videoverstärkung die Helligkeit des Videobildes so verändert, daß die Helligkeit des Bildes abnimmt, wenn die Einrichtung (112) zum Verändern erforderlich ist, um mehr von der Helligkeitsabweichung zu kompensieren.

2. System nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zum Verändern der Anregung der Röntgenröhre enthält:

eine erste Einrichtung (17, 22) zum Zuführen von Lestung zu der Röntgenröhre,

eine zweite Einrichtung (26) zum Verändern einer Vorspannung, die an die Röntgenröhre angelegt ist, wobei die erste Einrichtung (17, 22) zunächst den Elektronenstrahlstrom verändert, um die Helligkeitsabweichung zu verkleinern, aber wenn die Veränderung des Elektronenstrahlstroms alleine unzureichend ist, die Helligkeitsabweichung zu eliminieren, ändert de zweite Einrichtung (26) die Vorspannung, um die Helligkeitsabweichung weiter zu verkleinern.

3. System nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zum Verändern der Verstärkung die Verstärkung ermittelt, die auf das elektrische Signal ausgeübt werden muß, wobei der folgende Ausdruck für die Helligkeit der Bilddarstellung verwendet wird:

(Geforderte Videoverstärkung)

wobei die Geforderte Verstärkung die Größe der Verstärkung ist, die erforderlich sein würde, um die Helligkeit des Videobildes auf einem Pegel zu halten, der durch den Helligkeits-Referenzwert bestimmt ist, BRT1 eine Videobild- Helligkeit ist, die bei einem ersten bekannten Wert VG1 der Geforderten Verstärkung zu erzeugen ist, und BRT2 eine Videobild-Helligkeit ist, die bei einem zweiten bekannten Wert VG2 der Geforderten Verstärkung zu erzeugen ist.

4. System nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung (112) zum Verändern der Verstärkung die Helligkeit des Videobildes nicht unter einen minimalen Pegel absenkt.

5. System nach Anspruch 1, ferner enthaltend:

eine Einrichtung (16, 17, 98, 99) zum Zuführen eines Glühfadenstromes zu der Vakuumröhre, um eine Abweichung der Bildhelligkeitsanzeige von dem Helligkeits-Referenzwert zu verkleinern.

6. System nach Anspruch 1, wobei eine Einrichtung, die das Röntgenbild in ein Videosignal umwandelt, die Umwandlungseinrichtung (36), die Kamera (44), die Einrichtung (50) zum Ausüben einer Videoverstärkung, eine variable optische Iris (48) und eine Videoverstärkungs- Steuerschaltung (46) enthält, die aufweist:

eine Einrichtung (162) zum Vergleichen eines gewünschten Videoverstärkungswertes mit einem Iris-Steuerschwellenwert,

eine Einrichtung (168) zum Verändern einer Blendengröße der Iris, wenn die Vergleichseinrichtung (162) anzeigt, daß der gewünschte Videoverstärkungswert den Iris-Steuerschwellenwert überschreitet,

eine Einrichtung (170) zum Ableiten eines Wertes, der einem von der Iris gelieferten Videoverstärkungswert entspricht, und

eine Einrichtung (160) zum Verändern der Verstärkung des Verstärkers (50) bei der Differenz zwischen dem Wert, der einem von der Iris gelieferten Videoverstärkungswert entspricht, und dem gewünschten Videoverstärkungswert.

7. System nach Anspruch 6, wobei die Videoverstärkungs- Steuerschaltung (46) die gewünschte Videoverstärkung erzeugt indem die Verstärkung des Verstärkers (50) eingestellt wird, wenn die Verstärkung des Verstärkers unter einem Schwellenwert ist, und wenn die Verstärkung des Verstärkers auf den Schwellenwert eingestellt ist und eine zusätzliche Videoverstärkung gewünscht wird, indem nur die optische Iris eingestellt wird, bis die optische Iris im wesentlichen bei einer maximalen Blendenöffnung ist, und an diesem Punkt, wenn eine zusätzliche Videoverstärkung gewünscht wird, wieder die Verstärkung des Verstärkers eingestellt wird.

8. System nach Anspruch 7, wobei die Einrichtung (112) zum Verändern der Verstärkung enthält:

eine Einrichtung (120, 122, 124, 126, 128, 129) zum Ableiten eines rampenförmigen Helligkeits-Referenzwertes,

eine Einrichtung (138) zum Vergleichen der Helligkeit des Videobildes mit dem rampenförmigen Helligkeits-Referenzwert und

eine Einrichtung (144, 146) zum Erzeugen der Anzeige von einem gewünschten Videoverstärkungswert als Antwort auf die Vergleichseinrichtung.

9. System nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung (84, 86, 94, 96, 22, 26) zum Verändern der Anregung der Röntgenröhre eine Einrichtung (86) zum Erzeugen eines ersten Signals (28), das einen in der Röntgenröhre zu erzeugenden Elektronenstrahl-Stromwert angibt, und eine Einrichtung (96) aufweist zum Erzeugen eines zweiten Signals (24), das einen Vorspannungswert angibt, der zwischen einer Anode (13) und einer Kathode (14) der Röntgenröhre anzulegen ist.

10. System nach Anspruch 9, wobei die Einrichtung zum Verändern der Anregung der Röntgenröhre zunächst das erste Signal (28) verändert, um die Helligkeitsabweichung zu verkleinern, und, wenn die Veränderung des ersten Signals alleine unzureichend ist, um die Helligkeitsabweichung zu eliminieren, die Einrichtung zum Verändern auch das zweite Signal (24) verändert.

11. System nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung (112) zum Verändern der Videoverstärkung einen rampenförmigen Helligkeits-Referenzwert (TBR) erzeugt, der gegeben ist durch die lineare Funktion:

TBR = m (Geforderte Videoverstärkung) + b

wobei m die Steigung der linearen Funktion ist, die einen negativen Wert aufweist, die Geforderte Videoverstärkung die notwendige Videoverstärkung darstellt, damit die Helligkeit des Videobildes gleich dem Helligkeits- Referenzwert ist, und b eine Konstante ist.

12. System nach Anspruch 11, wobei die Steigung m der linearen Funktion definiert ist durch:

und die Konstante b definiert ist durch:

wobei BRT1 die Videobildhelligkeit ist, die bei einem ersten bekannten Wert VG1 der Geforderten Videoverstärkung zu erzeugen ist, und BRT2 die Videobildhelligkeit ist, die bei einem zweiten bekannten Wert VG2 der Geforderten Videoverstärkung zu erzeugen ist.

13. System nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung (112) zum Verändern der Videoverstärkung einen aus einer Anzahl von vordefinierten Sätzen des Wertes für m und b für die lineare Funktion verwendet, in deren Abhängigkeit eine von einer gleichen Anzahl von Röntgendosen für eine gegebene Bestrahlung ausgewählt wird.

14. System nach Anspruch 11, wobei die Einrichtung (112) zum Verändern der Videoverstärkung ferner enthält:

eine Einrichtung (138) zum Vergleichen der Helligkeit des Videobildes mit dem rampenförmigen Helligkeits-Referenzwert und

eine Einrichtung (144, 146) zum Erzeugen eines Videoverstärkungswertes als Antwort auf die Vergleichseinrichtung.

15. System nach Anspruch 11, wobei die Einrichtung (112) zum Verändern der Videoverstärkung keinen rampenförmigen Helligkeits-Referenzwert erzeugt, der kleiner als ein minimaler Wert ist.

16. System nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung (112) zum Verändern der Videoverstärkung die Helligkeit des Videobildes nicht unter einen minimalen Wert (MIN) verkleinert.

17. System nach Anspruch 1, wobei eine Einrichtung, die ein durch den Röntgenstrahl erzeugtes Bild in ein Videosignal umwandelt, die Umwandlungseinrichtung (36), die Kamera (44), die Einrichtung (50) zum Ausüben einer Videoverstärkung, eine variable optische Iris (48) und eine Videoverstärkungs-Steuerschaltung (46) enthält, und wobei die Steuerschaltung (46) enthält:

eine Einrichtung (160) zum Verändern der Verstärkung des Verstärkers (50), bis ein gegebener Verstärkungs- Schwellenwert erreicht ist, und danach eine weitere Veränderung der Verstärkung des Verstärkers gehemmt wird, bis die optische Iris im wesentlichen an einer maximalen Blendenöffnung ist, und

eine Einrichtung (168) zum Verändern der optischen Iris, nachdem die Verstärkung des Verstärkers den gegebenen Verstärkungs-Schwellenwert erreicht.

18. System nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung (112) zum Verändern der Videoverstärkung eine aus einer Anzahl von vorbestimmten arithmetischen Funktionen verwendet, um einen Wert für die Videoverstärkung bei einer Anzeige der Geforderten Videoverstärkung zu ermitteln, in deren Abhängigkeit eine aus einer gleichen Anzahl von Röntgendosen für eine gegebene Bestrahlung gewählt wird, wobei die Anzeige der Geforderten Verstärkung durch eine Einrichtung (120), die auf die Anzeigeeinrichtung (100 - 110) anspricht, erzeugt wird und die erforderliche Videoverstärkung darstellt, damit die Helligkeit des Videobildes gleich dem Helligkeits-Referenzwert ist.