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DD259692A1 - METHOD FOR LASER-ASSESSED DETERMINATION OF THE MODULATION TRANSFER FUNCTION FROM ROOM RADIATION DISTRIBUTIONS - Google Patents

METHOD FOR LASER-ASSESSED DETERMINATION OF THE MODULATION TRANSFER FUNCTION FROM ROOM RADIATION DISTRIBUTIONS Download PDF

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Publication number
DD259692A1
DD259692A1 DD29884486A DD29884486A DD259692A1 DD 259692 A1 DD259692 A1 DD 259692A1 DD 29884486 A DD29884486 A DD 29884486A DD 29884486 A DD29884486 A DD 29884486A DD 259692 A1 DD259692 A1 DD 259692A1
Authority
DD
German Democratic Republic
Prior art keywords
ray
transfer function
modulation transfer
laser
mtf
Prior art date
Application number
DD29884486A
Other languages
German (de)
Inventor
Juergen Beuthan
Original Assignee
Mfnv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mfnv filed Critical Mfnv
Priority to DD29884486A priority Critical patent/DD259692A1/en
Publication of DD259692A1 publication Critical patent/DD259692A1/en

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Abstract

Das Verfahren findet Anwendung in der technischen Qualitaetssicherung bei Roentgendiagnostikeinrichtungen. Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Modulationsuebertragungsfunktion von Roentgendiagnostikeinrichtungen als qualitaetsbestimmenden Parameter mit hoher Genauigkeit, relativ geringem Zeitaufwand unter Realisierung physikalisch-technisch reproduzierbarer Verfahrensschritte unter Nutzung der Roentgenstrahlungsverteilung nach einem Phantom zu ermitteln. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass die in einem optisch-kohaerenten Prozessor (laserbetriebenen) schnell fouriertransformierte Darstellung eines beim roentgenografischen Abbildungsvorgang "verwaschenen" Spaltes (Roentgenstrahlungsverteilung) quantitativ ueber die relativen Maxima des Integralsinus ausgewertet und zur Modulationsuebertragungsfunktion (MUeF) verdichtet wird.The method is used in the technical quality assurance in Roentgendiagnostikeinrichtungen. The object of the invention is to determine the modulation transfer function of X-ray diagnostic devices as quality-determining parameters with high accuracy, relatively little time expenditure with realization of physically-technically reproducible method steps using the X-ray radiation distribution after a phantom. According to the invention, the object is achieved by quantitatively evaluating the representation of a gap "washed out" during the roentgenographic imaging process (X-ray radiation distribution) quantitatively by means of the relative maxima of the integral sine and compressing it to the modulation transfer function (MUeF) in a optically coherent processor (laser-driven).

Description

- si (-ψ>)- si (-ψ>)

mitX(h) = Amplitudendichtefunktion der Spektraldarstellung, χ = Wegkoordinate, A = Heliigkeitsamplitude, d = Spaltbreite, Ω = Ortsfrequenz, si = Integralsinus. Die Auswertung der relativen Maxima des Integralsinus sind somit als exakte Stützwerte für die schnelle MÜF-Ermittlung nutzbar. Der Gesamtvorgang ist deshalb im Rahmen der technischen Qualitätssicherung in physikalisch-meßtechnisch eindeutigen Verfahrensschritten zeitgünstig faßbar.withX (h) = amplitude density function of the spectral representation, χ = path coordinate, A = helicity amplitude, d = slit width, Ω = spatial frequency, si = integral sine. The evaluation of the relative maxima of the integral sinus can thus be used as exact support values for the fast MTF determination. The overall process is therefore within the technical quality assurance in physical-metrologically clear process steps timely comprehensible.

Ausführungsbeispielembodiment

In einem ersten Verfahrensschritt wird ein geometrisch definierter in Blei geschnittener Spalt in den Zentralstrahlengang der Röntgendiagnostikeinrichtung gebracht und in der Bildebene die Röntgenstrahlungsverteilung auf einem Röntgenfilmbild festgehalten. Beim zweiten Verfahrensschritt spannt man die röntgenografisch erhaltene Abbildung des Spaltes in geeigneter Weise in der Bildebene eines für die Aufgabe abgeglichenen optisch-kohärenten Prozessors auf. Der dritte Verfahrensschritt . beinhaltet die optische Fouriertransformation und die densitometrische Auswertung der Fouriertransformierten der röntgenografisch erhaltenen Abbildung des Spaltes durch Quantisierung der Amplitudenwerte der Intensitätsverteilung in der Fourierebene des optisch-kohärenten Prozessors.In a first method step, a geometrically defined gap cut in lead is brought into the central beam path of the X-ray diagnostic device and the X-ray radiation distribution is recorded on an X-ray film image in the image plane. In the second method step, the X-ray image of the gap is suitably clamped in the image plane of an optically coherent processor adjusted for the task. The third process step. includes the optical Fourier transformation and the densitometric evaluation of the Fourier transform of the X-ray image of the gap by quantizing the amplitude values of the intensity distribution in the Fourier plane of the optically coherent processor.

In einem vierten Verfahrensschritt wird aus den relativen Maxima des densitometrischen Amplitudenspektrums der Fouriertransformierten die MÜF der getesteten Röntgendiagnostikeinrichtung grafisch interpoliert. Dazu werden die relativen Maxima der nach dem Integralsinus (si) verlaufenden Intensitätsverteilung des oben genannten Amplitudenspektrums mit dem Gleichlichtwert (Amplitudenwert bei der Ortsfrequenz = 0 Lp/mm) normiert. Die vom geeichten Ausgangsbild am optischkohärenten Prozessor direkt ablesbaren Ortsfrequenzstützwerte werden über der vorbereiteten Ortsfrequenzachse der zu erstellenden MÜF aufgetragen und grafisch zur MÜF-Kurve verbunden.In a fourth method step, the MTF of the tested X-ray diagnostic device is graphically interpolated from the relative maxima of the densitometric amplitude spectrum of the Fourier transform. For this purpose, the relative maxima of the intensity sine of the abovementioned amplitude spectrum running according to the integral sinus (si) are normalized with the direct light value (amplitude value at the spatial frequency = 0 Lp / mm). The spatial frequency support values directly readable from the calibrated output image on the optically coherent processor are plotted against the prepared spatial frequency axis of the MTF to be created and graphically connected to the MTF curve.

Claims (3)

Erfindungsanspruch:Invention claim: 1. Verfahren zur lasergestützten Ermittlung der Modulationsübertragungsfunktion aus Röntgenstrahlungsverteilungen, dadurch gekennzeichnet, daß die relativen Maxima des Integralsinus der aus einer radiografischen Abbildung erhaltenen Spaltfunktion exakt als ortsfrequenzdiskrete Stützstellen bei der grafischen Interpolation zur Ermittlung der Modulationsübertragungsfunktion (MÜF) genutzt werden.1. A method for laser-based determination of the modulation transfer function of X-ray distributions, characterized in that the relative maxima of the integral sine of the splitting function obtained from a radiographic mapping are used exactly as local frequency discrete nodes in the graphic interpolation to determine the modulation transfer function (MTF). 2. Verfahren zur lasergestützten Ermittlung der Modulationsübertragungsfunktion aus Röntgenstrahlungsverteilern, dadurch gekennzeichnet, daß aufgabengerecht (Beachtung des Strahlungsgesetzes und der beteiligten γ-Kurven) die optische Fouriertransformation und Signalamplitudenquantisierung in der Fourierebene in einem Verfahrensschritt zeitgünstig realisiert werden.2. A method for laser-based determination of the modulation transfer function of X-ray distributors, characterized in that task-appropriate (attention to the law of radiation and the γ-curves involved) the optical Fourier transform and signal amplitude quantization in the Fourier level in a process step can be realized in a timely manner. 3. Verfahren zur lasergestützten Ermittlung der Modulationsübertragungsfunktion aus Röntgenstrahlungsverteilungen, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Nutzung des röntgenografisch besonders geeigneten und gut realisierbaren Spaltphantoms fehlerminimierend in Abstimmung auf die physikalisch-technischen Eigenschaften des laserbetriebenen optischkohärenten Prozessors bei der MÜF-Ermittlung auswirkt. 3. A method for laser-based determination of the modulation transfer function of X-ray distributions, characterized in that the use of the X-rayly particularly suitable and easily realizable Spaltphantoms error-minimizing in coordination with the physical-technical properties of the laser-driven optical coherent processor in the MTF determination. Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft ein Verfahren, daß bei der technischen Qualitätssicherung an Röntgendiagnostikeinrichtungen Anwendung findet.The invention relates to a method that is used in the technical quality assurance of X-ray diagnostic equipment. Charakteristik der bekannten technischen LösungCharacteristic of the known technical solution Die bisherigen Verfahren und Vorrichtungen weisen zwei wesentliche Charakteristika bei den technischen Lösungen auf. Beiden Lösungsgruppen gemeinsam ist das Einbringen von Phantomen in den zentralen Strahlengang der in ihrer technischen Qualität zu prüfenden Röntgendiagnostikeinrichtung.The previous methods and devices have two essential characteristics in the technical solutions. Common to both solution groups is the introduction of phantoms into the central beam path of the X-ray diagnostic device to be tested in terms of its technical quality. Eine Gruppe nutzt dazu Punkt- und Kantenphantome und wertet die Röntgenstrahlungsverteilung mittels weiterer Verfahrensschritte am Ausgang des röntgentechnischen Abbildungssystems rechentechnisch aus. Die Mangel bestehen sowohl in der bei praktischen Realisierungen unvermeidbaren Fehlerhaftigkeit der für den mathematischen Lösungsweg vorausgesetzten (Fourier- oder Laplace-Transformation unter Nutzung des exakten Diracstoßes oder einer fehlerfreien Sprungfunktion am Systemeingang) idealen Phantome im Zentralstrahlengang als auch im relativ hohen rechentechnischen Zeitaufwand bei den zum Erhalt der Modulationsübertragungsfunktion (MÜF) durchzuführenden Auswertungen. Die zweite Gruppe benutzt als Phantom im Zentralstrahlengang die bekannten Bleilinienstrichraster. Damit ist eine ortsfrequentdiskrete densitometrische Aufnahme der MÜF durch entsprechend strukturierte Detektorsysteme möglich. Der Nachteil besteht darin, daß die Bleistrichraster keine nach der sin-Funktion verlaufende Signalfunktion am Systemeingang erzeugen und entsprechende Detektorstrukturen das Meßergebnis verzerren. Deshalb ist die MUF der radiologischen Abbildungsvorrichtung mit diesen Vorrichtungen und Verfahren nicht exakt ermittelbar und als technischer Qualitätsparameter nur bedingt nutzbar.A group uses point and edge phantoms and evaluates the X-ray distribution by means of further process steps at the output of the X-ray imaging system. The lack consist both in the inevitable in practical realizations erroneous assumed for the mathematical approach (Fourier or Laplace transformation using the exact Diracstoßes or error-free jump function at the system input) ideal phantoms in the central beam and in the relatively high computational time spent in the Receipt of the modulation transfer function (MTF) evaluations to be performed. The second group uses as phantom in the central beam the well-known lead line bars grid. Thus, a spatially frequent discrete densitometric recording of the MTF by appropriately structured detector systems is possible. The disadvantage is that the lead bar rasters do not produce a sinusoidal signal function at the system input and corresponding detector structures distort the measurement result. Therefore, the MUF of the radiological imaging device can not be determined exactly with these devices and methods and can only be used to a limited extent as a technical quality parameter. Ziel der ErfindungObject of the invention Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Modulationsübertragungsfunktion von Röntgendiagnostikeinrichtungen (als qualitätsbestimmenden Parameter) mit hoher Genauigkeit, relativ geringem Zeitaufwand unter Realisierung eindeutig physikalisch-technisch reproduzierbarer Verfahrensschritte unter Nutzung der Röntgenstrahlungsverteilung nach einem Phantom zu ermitteln.The invention has for its object to determine the modulation transfer function of X-ray diagnostic equipment (as a quality-determining parameter) with high accuracy, relatively little time with the realization of clearly physico-technically reproducible process steps using the X-ray distribution for a phantom. Wesen der ErfindungEssence of the invention Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die in einem optisch-kohärenten Prozessor schnell fouriertransformierte Darstellung eines beim röntgenografischen Abbildungsvorgang „verwaschenen" Spaltes (Röntgenstrahlungsverteilung) nachstehender Grundbeziehung folgt:According to the invention, the object is achieved in that the fast Fourier-transformed in an optically coherent processor representation of a "scrambled" during X-ray imaging "gap" (X-ray distribution) following basic relationship follows:
DD29884486A 1986-12-31 1986-12-31 METHOD FOR LASER-ASSESSED DETERMINATION OF THE MODULATION TRANSFER FUNCTION FROM ROOM RADIATION DISTRIBUTIONS DD259692A1 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0460749A1 (en) * 1990-06-05 1991-12-11 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method of detemining a modulation transfer function of a digital imaging system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0460749A1 (en) * 1990-06-05 1991-12-11 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method of detemining a modulation transfer function of a digital imaging system

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