DE2619684A1 - Abtastumsetzer - Google Patents
AbtastumsetzerInfo
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Description
F. HofFmann-La Roche & Co. Aktiengesellschaft, Basel/Schweiz
Abtastumsetzer
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Abtastumsetzer mit einem digitalen Bildspeicher zur Speicherung von Bildsignalen,
die mit einem ersten Abtastverfahren gewonnen werden und zur Abgabe dieser Signale in einer Reihenfolge, die die Wiedergabe
der in den Bildsignalen enthaltenen Information mit einem
zweiten, von dem ersten verschiedenen Abtastverfahren ermöglicht.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf einen zwischen einem Ultraschall-Gerät und einem Fernsehempfänger
einzuschaltenden digitalen Abtastumsetzer, der die Wiedergabe der mit dem Ultraschall-G-erät gewonennen Bildinformation durch
einen Pernsehempfängar ermöglicht.
In den letzten Jahren haben die Ultraschallbildverfahren, die auf dem Prinzip der Inipulslaufzeitmessung beruhen, immer
mehr an Bedeutung in der klinischen Diagnostik gewonnen. Die
609847/0919 Ve/ 3.3.1976
ORIGINAL INSPECTED
Schnittt»il&er, die sich, mit diesem Verfahren vom Inneren
des menschlichen Körpers herstellen lassen, können massstabgetreu Konturen und Strukturen von GewebeSchichtungen
und Organen sowie deren Veränderungen zeigen. Es liegt Jedoch ein Bedürfnis nach einer fliromerfreien Realzeit—
darstellung grösseren Formats (z.B. auf dem Bildschirm eines Fernsehempfängers) der mit einem Ultraschall-Diagnostikgerät
gewonnenen Bildinformation vor. Mit einer solchen Darstellung könnte man Bewegungen im Inneren des menschlichen Körpers,
z.B. Bewegungen eines Foetuses im Mutterleib kontinuierlich verfolgen, auch wenn die Bildf olgefreq_uenz der mit dem Ultraschall-Diagnostikgerät
gewonnenen Bildinformation niedrig wäre.
Zur Darstellung von Ultraschallbildern mit einem
Fernsehempfänger ist eine Anordnung bekannt, bei der ein Schieberegister als Bildspeicher verwendet wird (Amerikanische
Patentschrift ITo. 3 356 985). Dabei werden zuerst
sämtliche Bildsignale zur Darstellung eines Ultraschallbildes in dem Schieberegister gespeichert. Zur Wiedergabe
des Ultraschallbildes wird das Schieberegister als Umlaufspeicher betrieben, wobei die gespeicherten Bildsignale
über einen Zwischenspeicher zum Fernsehempfänger übertragen ■werden.
Die Verwendung der bekannten Anordnung als Abtastumsetzer ist sehr beschränkt, da die Bildsignale im Prinzip
nur in der gleichen Reihenfolge gelesen werden können, in der sie geschrieben wurden. Die bekannte Anordnung ist daher z.B.
ungeeignet, bei der Darstellung von Ultraschallbildern mitzuwirken, die mit den sogenannten Sector— bzw. Compound-Scan
gewonnen werden.
Ausserdem kann die bekannte Vorrichtung keine Realzeitdarstellung
von Bewegungen ermöglichen, da mit ihr lediglich
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einzelne, statische Ultraschairbilder dargestellt werden
können.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Abtastumsetzer zu schaffen, mit dem eine flimmerfreie, Realzeitdarstellung
grösseren Formats der mit einem Ultraschall-G-erät gewonnenen Bildinformation und dadurch eine kontinuierliche
Darstellung von Bewegungen möglich ist und zwar auch dann, wenn die Bildfolgefrequenz der gewonnenen Bildinformation
niedrig ist, wobei ein beliebiges Ultraschall-Abtastverfahren verwendet werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch einen Abtastumsetzer der eingangs beschriebenen Art gelöst, der
dadurch gekennzeichnet ist, dass der Bildspeicher einen Schreib-Lese-Speicher enthält.
Der erfindungsgemässe Abtastumsetzer erfüllt alle in der obigen Aufgabestellung gestellten Forderungen vollständig.
Ausserdem ist er relativ billig, da die verwendeten Schreib-Lese-Speicher eine relativ lange Zugriffszeit besitzen können.
Im folgenden werden anhand der beiliegenden Zeichnungen einige Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben.
Es zeigt:
Fig. 1 : ein Blockschaltbild einer Anordnung zur G-ewinnung
von Ultraschallbildern, bei dem ein erfindungsgemässer Abtastumsetzer 4 verwendet wird,
Fig. 2 : ein Blockschaltbild des Bildspeichers 16 in
Fig. 1,
Fig. 3 : ein Blockschaltbild der digitalen Steuerschaltung
15 in Fig. 1,
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Pig. 3a : Diagramme der Phasenverhältnisse zwischen
verschiedenen Taktimpulsen der Steuerschaltung 15,
Fig. 4 : eine schematische Darstellung eines mit einem
sogenannten "Sectorscan" untersuchten Querschnitts
93,
Fig. 5 : eine schematische Darstellung einer Unterteilung
des in Pig. I gezeigten Querschnitts 93 in Flächenelementen 95,
Fig. 6 : eine schematische Darstellung der Speicherzellen
95' einer Speicherebene 97 des in Fig. 1 und gezeigten Schreib-Lese-Speichers 17,
Fig. 7a - 7c : eine schematische Darstellung eines mit dem
erfindungsgemässen Abtastumsetzer erzielten
geometrischen Verhältnisses zwischen Linien des Querschnitts 93, ihrer Darstellung in der
Speicherebene 97, und ihrer Wiedergabe 98 mit einem Fernsehempfänger,
Fig. 8 : eine schematische Darstellung einer Unterteilung
des mit dem Fernsehempfänger 14 wiederzugebenden Ultraschallbildes 98 in Bildelementen 95",
Fig. 9a - 9d : eine schematische Darstellung der Schreibund Lesevorgänge beim Schreib-Lese-Speicher
in Fig. 1 und 2,
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Fig. 10 : eine schematische Darstellung von Taktimpulsfolgen 33, die von der Steuerschaltung 15 in
Fig. 1 zur Erzeugung von Bildzeilen im Fernsehempfänger abgegeben werden,
Fig. 11 : eine andere Ausführungsform des Bildspeichers
in Fig. 1,
Fig. 12 : eine Variante der Anordnung gemäss Fig. 11,
Fig. 13 : eine Ergänzung des Abtastumsetzers 4 gemäss
Fig. 1 zur Herstellung einer ersten Variante zur Durchführung des sogenannten "Maximum
Writing"-Verfahrens mit einem "Compound scanner",
Fig. 14 : eine Ergänzung der Anordnung nach Fig. 13 zur
Herstellung einer zweiten Variante des Abtastumsetzers 4 gemäss Fig. 1, mit der das
"Maximum Writing"-Verfahren mit einem minimalen materiellen Aufwand durchgeführt werden kann.
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Im Blockschaltbild nach Fig. 1 "bedeuten 4 den Abtastumsetzer,
5 sin Untersuchungsobjekt, in der Folge Patient genannt, 6 einen Ultraschall-Sende/Empfang-Wandler, 11 ein
Ultraschall-Diagnostikgerät, 12 einen Analog-Digital-Umsetzer, 13 einen Digital-Analog-Umsetzer und 14 einen Fernsehempfänger.
Zum Abtastumsetzer 3 gehören eine digitale Steuerschaltung 15 und ein Bildspeicher 16, der einen Schreib-Lese-Speicher 17
und einen Zwischenspeicher 18 enthält. Die Wirkungsweise der in Fig. 1 dargestellten Anordnung ist wie folgt:
Zur Erzeugung von Ultraschall-Schnittbildern werden mit dem Ultraschall-Wandler 6 fortlaufend kurze Ultraschallimpulse
in den Körper eines zu untersuchenden Patienten, eingestrahlt und die von G-renzflächen reflektierten Echoimpulse zeitlich
nacheinander aufgefangen. Das Ultraschall-Diagnostikgerät 11 wandelt diese Echoimpulse in analoge Bildsignale 19 um. Diese
Bildsignale werden dem Dateneingang des Schreib-Lese-Speichers 17 über den Analog-Digital-Umsetzer 12 zugeführt. Für jedes
Bildsignal 19 gibt das Ultraschall-Diagnostikgerät 11 Positionssignale 25,26 ab, die der geometrischen Lage der jeweiligen
Reflezionsstelle entsprechen. Die Steuerschaltung 15 steuert
das Schreiben der vom Analog-Digital-Umsetzer 12 abgegebenen Signale
21 in den Schreib-Iese-Speicher 17, die Uebertragung des Inhalts des Schreib-Lese-Speichers zum Zwischenspeicher 18, die
Uebertragung des Inhalts des Zwischenspeichers zum Fernsehempfänger 14, und die Wiedergabe dieses übertragenen Inhalts auf dem
Bildschirm, des Fernsehempfängers.
Die Steuerschaltung 15 steuert abwechselnd das Schreiben eines Bildsignals 21 in eine Speicherzelle des Schreib-Lese-Speichers
17 und die Uebertragung des Inhalts 22 einer anderen
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Speicherzelle des Schreib-Lese-Speichers zum Zwischenspeicher 18, wobei von einem Yorgang (Schreiben bzw. Lesen) zum anderen
(Lesen bzw. Schreiben) mit der Frequenz eines Taktsignals 54 von 2MHz gewechselt wird. Die Steuerschaltung 15 gibt dem
Schreib-Lese-Speicher 17 die jeweilige Schreib- oder Leseadresse 28,29 und Steuerimpulse 31 von IMHz ab, die das Schreiben bzw.
Lesen steuern.
Die Steuerschaltung 15 gibt dem Zwischenspeicher 18 Taktimpulse 32 und Taktimpulsfolgen 33 ab. Die Taktimpulse 32 haben
die gleiche Frequenz wie die Steuerimpulse 31 und werden kontinuierlich abgegeben. Jeder Taktimpuls 32 wirkt mit einem Steuerimpuls
31 zusammen, um die Uebertragung des Inhalts einer Speicherzelle
des Schreib-Lese-Speichers 17 zum Zwischenspeicher 18 zu bewirken. Die Taktimpulsfolgen 33 steuern das Lesen des Inhalts
des Zwischenspeichers 18. Mit jeder Taktimpulsfolge wird der Inhalt einer bestimmten Anzahl Speicherzellen des Zwischenspeichers
gelesen. Diese Anzahl ist gleich der Anzahl Bildelemente einer Bildzeile der auf dem Bildschirm des Fernsehempfängers darzustellenden
Bildinformation. Um eine massstabsgetreue Darstellung dieser Bildinformation zu ermöglichen, werden in der Steuerschaltung
die Dauer jeder Taktimpulsfolge sowie die Frequenz der in ihr enthaltenden Impulse der geometrischen Lage der jeweils darzustellenden
Bildzeile selbsttätig angepasst.
Die aus dem Zwischenspeicher 18 gelesenen Signale 23 werden gleichzeitig dem Fernsehempfänger über den Digital-Analog-Umsetzer
13 zugeführt. Zur Steuerung der Wiedergabe der Bildinformation gibt die Steuerschaltung 15 dem Fernsehempfänger 14
Synchronisier- und Austastsignale 35 ab. Die Bildsignale 24 und
die Austast- und Synchronisiersignale 35 werden normalerweise miteinander kombiniert bevor sie zum Fernsehempfänger zugeführt werden.
Fig. 2. zeigt ein Blockschaltbild des Bildspeichers 16 (siehe Fig. 1) mit einer bevorzugten Ausflihrungsform des Zwischenspeichers
18. Dieser enthält zwei umschaltbare Schieberegister 61,62. In jedem von diesen werden die Bildsignale für eine ganze
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Bildzeile der auf dem Bildschirm des Fernsehempfängers darzustellenden
Bildinformation gespeichert. Die Umschaltung der Schoß"beregister 61,62 wird mittels Schalter 64-68 durchgeführt,
die durch einen Umschalter 63 gesteuert werden. Dieser Umschalter wird durch Impulse 34 gesteuert, die in der Steuerschaltung
15 zur Synchronisierung der Bildzeilen im Fernsehempfänger 14 erzeugt werden. Die Wirkungsweise des Zwischenspeichers ist wie
folgt:
Mit der in Fig. 2 gezeigten Stellung der Schalter 64-68 werden die aus dem Schreib-Lese-Speicher 17 gelesenen Signale 22
in den durch die Taktimpulse 32 getakteten Schieberegister 61 geschrieben,
bis in diesem Schieberegister die Signale für eine ganze Bildzeile der Fernsehwiedergabe gespeichert worden sind.
Darauf erfolgt die Umschaltung der Schalter 64-68. Die folgenden Signale 22 werden nun in den durch die Taktimpulse 32 getakteten
Schieberegister 62 geschrieben, bis die Signale für die nächste Bildzeile darin gespeichert worden sind. Während die Signale 22
in den Schieberegister 62 geschrieben werden, gibt das durch eine Taktimpulsfolge 33 getaktete Schieberegister 61 die in ihm gespeicherten
Signale über eine leitung 23 dem Digital-Analog-Umsetzer 13 ab. Das Schreiben der Signale 22 in die Schieberegister
61 oder 62 erfolgt synchron mit dem Lesen der Signale 22 aus dem Schreib-Lese-Speicher. Die Dauer der den Schieberegistern zugeführten
Taktimpulsfolgen 33 ist stets kurzer als die Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Umschaltungen der Schalter 64-68, so
dass der Lesevorgang aus einem-Schieberegister beendet wird, bevor der Schreibvorgang in den anderen abgeschlossen ist.
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild der digitalen Steuerschaltung 15 in Fig. 1. In diesem Blockschaltbild bedeuten 41
einen Schreibadressen-Rechner, 42 einen Leseadressen-G-enerator, 43 einen Schreib-Lese-Umschalter, 46 einen Taktgeber, der die
Taktimpulsfolgen 33 zur Steuerung des Lesens aus dem Zwischenspeicher 18 (siehe Fig. 2) abgibt, 48 einen Signalgenerator,
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der die Synchronisier- und Austastsignale für den Fernsehempfänger
14 und die Impulse 34 zur Steuerung des Umschalters 63 des Zwischenspeichers 18 (siehe Fig. 2) erzeugt, 52 einen IMHz-Taktgeber
und 53 einen zentralen 2MHz-Taktgeber. Zum Leseadressen-G-enerator
42 gehören ein Spaltenzähler und ein Zeilenzähler 51. Die Wirkungsweise der digitalen Steuerschaltung ist wie folgt:
Die von dem Ultraschall-Diagnostikgerät 11 abgegebenen Positionssignale 25,26 werden dem Schreibadressen-Rechner 41
zugeführt. Dieser gibt die Schreibadresse 55,56 für Jedes Bildsignal ab, das im Schreib-Lese-Speicher geschrieben
wird.
Der Leseadressen-Generator 42 wird kontinuierlich durch
IMHz-Taktimpulse 36 vom Taktgeber 52 getaktet und gibt jeweils
die Adresse 57»58 (Spalte und Zeile) einer Speicherzelle des Schreib-Lese-Speichers ab, deren Inhalt gelesen wird. Zur Erzeugung
der Leseadressen wird im Leseadressen-Generator 42 der Spaltenzähler 49 mit den IMHz-Taktimpulsen 36 vom Taktgeber 52 getaktet,
um die jeweilige Spalte 57 einer Leseadresse abzugeben. Der Zeilenzähler 51 wird durch das Ausgangssignal 57 des Spaltenzählers
gesteuert, um die jeweilige Zeile 58 einer Leseadresse abzugeben. In manchen Fällen kann es vorteilhaft sein, mit einem
Multiplikator 59 die Zeilenangabe 58 mit einer Massstabskonstane
K zu multiplizieren,
s
s
Der durch 2MEz-Taktimpulse 54 des zentralen Taktgebers 53
kontinuierlich gesteuerte Schreib-Lese-Umschalter 43 schaltet die Schalter die Schalter 44,45 mit einer Frequenz von 2MHz um. Durch
diese Frequenz der Umschaltungen werden aufeinanderfolgende Schreib- und Leseperioden von jeweils 0,5 ps definiert. In zeitlicher
Uebereinstimmung mit diesen Perioden steuert der Schreib-Lese-Umschalter 43 den "¥rite-enable"-Eingang (WE) des Schreib-Lese-Speichers
17 mit lMHz-Impulse 31·
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- ίο -
Der Generator 48 -wird- durch. Ausgangssignale 57,37,36 der
Spalten— 49 und Zeilenzähler 51 und des Taktgebers 52 gesteuert,
um die Synchronisier- und Austastsignale für den Fernsehempfänger zu erzeugen, und sie über die leitung 35 abzugeben. Zur Steuerung
des Umschalters 63 des Zwisch.enspeich.ers 18 gibt der Generator
die Impulse 34 ab, die synchron mit den Zeilensynchronisierimpulsen
für den Fernsehempfänger sind.
Der Taktgeber 46 wird durch. Ausgangssignale 58,39 des
Zeilenzählers 51 bzw. des Generators 48 gesteuert, um die Taktimpulsfolgen
33 zu erzeugen, mit denen das lesen aus den Schieberegistern 61,62 im Zwischenspeicher 18 (siehe Fig. 2) gesteuert
wird. Die Dauer der abgegebenen Taktimpulsfolgen und die Frequenz der Impulse werden im Taktgeber 46 in Funktion der geometrischen
lage der zu lesenden Bildinformation selbsttätig geändert.
Der lEHz-Taktgeber 52 wird durch Taktimpulse 38 des zentralen
2MHz-Taktgebers 53 gesteuert. Der Taktgeber 52 gibt dem
Zwischenspeicher 18 (siehe Fig. 2) die MHz-Taktimpulse 32 ab,
mit denen das Schreiben in die Schieberegister 61,62 gesteuert wird. Der Taktgeber 52 gibt dem Ultraschall-Diagnostikgerät 11
IMHz-Taktimpulse 27 zur Herstellung der erforderlichen Phasenverhältnisse zwischen den Sende- und Empfangsintervallen und der
Signalverarbeitung im Abtastumsetzer 4 ab. Ausserdem gibt der Taktgeber 52 dem Ultraschall-Diagnostikgerät 11 IMHz-Taktimpulse
30 zur Ableitung der Positionssignale 25,26 ab.
Fig. 3a zeigt die Phasenverhältnisse zwischen den verschiedenen Taktimpulsen und Signalen im Abtastumsetzer 4- Die vom zentralen
Taktgeber 53 abgegebenen Taktimpulse 38,54 haben eine Periode von 0,5 \ib (f = 2 MHz). Die Abfallflanken der Impulse 54
steuern den Umschalter 43, der die Schreib-Lese-Umschaltung anden
Adresseneingängen des Schreib-lese-Speichers 17 bewirkt. In Fig. 3a sind die Schreib- und leseint ervalle des Schreib-Lese-Speichers
17 mit ¥ bzw. R bezeichnet. Die vom Taktgeber 52 abge-
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gebenen ]JHz-Taktimpulse 30 steuern einen im Ultraschall-Diagnostikgerät
11 enthaltenen Zähler, der ein Positionssignal, z.B. die Entfernung r einer Reflexionsstelle, abgibt.
Die Steuerung dieses Zählers wird jeweils mit der Abfallflanke 161 der Taktimpulse 30 durchgeführt. Diese Abfallflanke
muss zeitlich innerhalb einer Leseperiode R liegen, da die Positionssignale und die durch die definierten Schreibadressen
55»56 innerhalb der Schreibintervalle ¥ unverändert
bleiben müssen. Während jeder Schreibperiode ¥ muss ebenfalls das dem Schreib-Lese-Spericher 17 jeweils zugeführte Bildsignal
21 unverändert bleiben. In Pig. 3a wird dies durch die Schraffierung angedeutet. Die Bildsignale 22 werden aus
dem Schreib-Lese-Speicher 17 jeweils gegen den Endteil eines leseintervalls R gelesen. ¥ie in Fig. 3 a mit einer entsprechenden
Schraffierung angedeutet, bleiben die Signale 22 während dieses Endteils von jedem Leseintervall unverändert.
Die Abfallflanke 162 der Taktimpulse 32, die das Schreiben der Signale 22 in die Schieberegister 61,62 steuern, müssen
daher innerhalb dieses Endteils von jedem Leseintervall R liegen. Der Spaltenzähler 49 des Leseadressen-Generators 42
(siehe Fig. 3) wird durch die Abfallflanken 163 der Taktimpulse 36 gesteuert. Diese Abfallflanken müssen innerhalb der
Schreibintervalle ¥ liegen, da die Leseadressen während der Leseintervalle R unverändert bleiben müssen.
Die Bildsignale 19, die vom Ultraschall-Diagnostikgerät 11 abgegeben werden, können mit einem beliebigen
Abtastverfahren gewonnen werden. Die Eig. 4 zeigt eine schematische Darstellung der Untersuchung eines trapezförmigen
Querschnitts 93 des Körpers eines Patienten mit einem sogenannten Sector-scan. Der Querschnitt befindet sich in der
durch die zueinander senkrechten Geraden X-X' und Y-T1 definierten
Abtastebene 92. Zur Durchführung der Abtastung wird der Ultraschallwandler 6 in der Abtastebene um eine zu ihr
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_ 12 _
senkrechte Achse M-M1 gedreht. Die Seiten ad und bc des Querschnitts
93 sind durch die Winkel a-j_ und a„ bestimmt, die die
maximale Drehung des Ultraschallwandlers auf jede Seite der Gerade X-Y1 definieren. Für die Vereinfachung der Erläuterung
sei es hier angenommen, dass α-, ^2* Die Seiten ab und de des
trapezförmigen Querschnitts liegen parallel zur Gerade X-X' und ihre Lage -wird durch ihre Entfernung s bzw. s+h vom
Ultraschallwandler 6 definiert. Diese Definition der Lage der Seiten ab und de des Querschnitts wird durch eine geeignete
Selektion der reflektierten Ultraschallwellen nach ihren Laufzeiten erzielt.
Der Querschnitt 93 wird mit dem Ultraschall-Wandler 6 spaltenweise abgetastet. Die Bildsignale sämtlicher Flächenelemente
einer Spalte werden empfangen bevor der Ultraschallstrahl zur Bestrahlung der nächsten Spalte gedreht wird.
Wie nachstehend erläutert, ermöglicht der Abtasturasetzer
4 eine massstabsgetreue Realzeitdarstellung des Querschnitts
auf dem Bildschirm eines Fernsehempfängers.
Zur Erläuterung der Signalverarbeitung im Abtastumsetzer 3 ist es zweckmässig den Querschnitt 93 als eine Zusammensetzung
von Flächenelementen 95 zu betrachten, die in A Spalten und
B Zeilen geordnet sind. Eine solche Unterteilung des Querschnitts 93 wird in Fig. 5 gezeigt. Die aus jedem Flächenelement abgeleitete
Bildinformation ist durch seine Lage im Eoordinatensystem X - Y und durch das ihm zugehörige Bildsignal definiert. Im
Koordinatensystem X - Y ist die Position eines Flächenelements
sr P
Xp = r sin α (χ)
Y = r cos oc-s
gegeben,worin:
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r = die Entfernung des Flächenelements vom
Ultraschall-Wandler 6,
α = der Winkel zwischen dem auf die Spalte X gerichteten Ultraschallstrahl und der
α = der Winkel zwischen dem auf die Spalte X gerichteten Ultraschallstrahl und der
Achse T , und
-s = die Ordinate des Drehzentrums Z des Ultraschall-Wandlers 6.
-s = die Ordinate des Drehzentrums Z des Ultraschall-Wandlers 6.
Die Anzahl Flächenelemente, die zur Darstellung der Bildinformation auf dem Bildschirm des Fernsehempfängers "berücksichtigt
werden können, ist durch die Kapazität des
Schreib-Lese-Speichers 17 gegeben.
Die mit dem Abtastumsetzer 4 erzielte Wiedergabe 98 der Bildinformation ist in Fig. 8 schematisch dargestellt.
Diese Wiedergabe setzt sich aus Bildelementen 95" zusammen, die wie die Flächenelemente 95 des Querschnitts in A Spalten
und B Zeilen geordnet sind. Um eine solche Wiedergabe zu ermöglichen, besitzt der Bildspeicher 16 in seiner einfachsten
Ausführungsform einen Schreib-Lese-Speicher 17 mit AxB
Speicherzellen, die ebenfalls in A Spalten und B Zeilen angeordnet sind. Wie es unten noch erläutert wird, ist mit nur
einem Schreib-Lese-Speicher die Anzahl A der Spalten der Wiedergabe 98 durch die Zugriffszeit des verwendeten Schreib-Lese-Speichers
beschränkt. Die erforderliche Anzahl B der Zeilen von Speicherzellen ist durch die Anzahl der erwünschten
Bildzeilen der Wiedergabe 98 bestimmt. Diese Anzahl Zeilen lässt sich ohne weiteres erreichen.
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung der Speicherzellen des Schreib-Lese-Speichers 17. In der Folge wird diese
■Anordnung von Speicherzellen eine Speicherebene 97 genannt. Die Adresse jeder Speicherzelle ist durch ihre Koordinaten X , Y
definiert. Das Bildsignal von einem Flächenelement 95 wird in einer diesem entsprechenden Speicherzelle 95' der Speicherbene
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97 geschrieben.
Die Schreibadresse für jedes Bildsignal wird im Schreibadressen-Rechner 41 der Steuerschaltung 15 (siehe
Fig. 3) wie folgt errechnet:
tg α
,r cos
a-s) J
■worin K-, und K? Massstabskonstanten sind.
Der Schreibadressen-Rechner 41 erhält die Werte von α und r als
Positionssignale 25,26 vom Ultraschall-Diagnostikgerät 11. Wenn
man die Bildsignale mit einem Compound-scan gewinnt, muss der Rechner 41 selbstverständlich zusätzliche Parameter erhalten, um
die jeweilige Schreibadresse X , T zu errechnen. Bei Verwendung
eines Sectorscans zur Gewinnung der Bildsignale ist es auch möglich, die Schreibadressen so zu definieren, das die Bildsignale
in einer Speicherebene der gleichen Form wie der des darzustellenden Querschnitts gespeichert werden. Beim vorliegenden Beispiel
könnte man also die Bildsignale in eine trapezförmige anstelle von der rechteckigaa Speicherebene 97 schreiben. Dies führt zu einer
Vereinfachung der Uebertragung der Bildsignale zum !fernsehempfänger.
Fig. 7a und 7b zeigen das durch die Definition der Schreibadressen gemäss den Gleichungen (2) festgelegte Verhältnis
zwischen der Lage der Flächenelemente des Querschnitts 93 und der lage der Speicherzellen, in denen die den Flächenelementen
entsprechenden Bildsignale geschrieben werden. Die Bildsignale von einer Zeile TJ-V von Flächenelementen werden in einer Zeile
U'-V von Speicherzellen geschrieben. Dies wird durch X = K„ T
bestimmt. Die Bildsignale von eine radialen Spalte B-F von Flächenelementen werden in einer vertikalen Spalte E' -F' von Speicherzellen
geschrieben. Dies wird durch X = K-, tg α bestimmt.
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Da die Anzahl der Flächenelemente 95 gleich der Anzahl Speicherzellen 95' der Sp ei eher ebene 97 ist, kann man im Schreib-Lese-Speicher
17 Bildsignale von sämtlichen Flächenelemente 95 schreiben.
Die massstabsgetreue Wiedergabe 98 (siehe Fig. 8) des
Querschnitts 95 auf dem Bildschirm des Fernsehempfängers 14 wird durch eine geeignete "Verarbeitung der aus dem Bildspeicher 16
gelesenen Bildsignale erzielt. Die Wiedergabe des Querschnitts setzt sich aus Bildelementen 95" zusammen, die je ein Flächenelement
95 in der gleichen geometrischen lage darstellen. Die Leuchtintensität jedes Bildelements wird durch das entsprechende,
im Bildspeicher 16 geschriebene Bildsignal bestimmt. Wenn man die Position jedes Bildelements 95" im Koordinatinatensystem
Xd-^d wie folgt definiert:
xd - *4 xm
worin K_ und K. zusätzliche Massstabskonstanten sind, genügt es die Konstanten K1, K2, K^ und K^
wie folgt zu wählen
κ; = κ y (4)
s1 = Ks
um
um
X, = K X
p
K (τ)
T=KT ' ^'
zu erzielen. Die Gleichungen (5) drücken die erzielte geometrische Uebereinstimmung zwischen der Wiedergabe
98 und dem abgetasteten Querschnitt 93 aus.
Die Erzeugung der Bildelemente an den durch die Gleichungen
(5) definierten Stellen wird durch das oben beschriebene Lesen der Bildsignale aus dem Zwischenspeicher 18 und durch eine
entsprechende Steuerung des Fernsehempfängers mit Austast- und Synchronisiersignalen erzielt.
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261968/,
Fig. 7b und 7c zeigen das durch die Gleichungen (5)
definierte geometrische Verhältnis zwischen der Lage der Speicherzellen 95' der Speicherebene 97 und der lage der
Bildelemente 95" der Wiedergabe 98 des Querschnitts 93· Die
Bildsignale zur Bildung einer Bildzeile U"-Y" der Wiedergabe 98 werden aus einer Zeile U'-Y1 von Speicherzellen der Speicherebene
97 gelesen. Die Bildsignale für eine radiale Spalte E"-F" von Bildelementen der Wiedergabe 98 werden aus einer
vertikalen Spalte E'-F' von Speicherzellen der Speicherebene 97
gelesen.
Zusammenfassend ist es aus Fig. 7a-7c ersichtlich, dass:
1) die Bildsignale von einer Zeile TJ-V des Querschnitts
93 in einer Zeile U'-Y' der Speicherebene 97 gespeichert und aus dieser gelesen wird, um eine Bildzeile U"-Y" der
Wiedergabe 98 zu bilden, die die Zeile U-Y des Querschnitts
93 massstabsgetreu darstellt,
2) die Bildsignale von einer radialen Spalte E-F des
Querschnitts 93 in einer vertikalen Spalte E'-F1 der
Speicherebene 97 gespeichert werden, die in der Wiedergabe
98 als eine radiale Spalte von Bildelementen wiedergeben wird, die die Spalte E-F des Querschnitts 93
massstabsgetreu darstellt, und
3) die Bildsignale von einem Kreisbogen P-Q des Querschnitts
93 in einer Linie P'-Q1 der Speicherebene 97 gespeichert
werden, die in der Wiedergabe 98 als ein Kreisbogen P"-Q" von Bildelementen wiedergegeben wird, der den
Kreisbogen P-Q des Querschnitts 93 massstabsgetreu darstellt.
Die Schreib- und Lesevorgänge beim Schreib-Lese-Speicher 17 werden zunächst anhand der Fig. 9a-9d näher
erläutert. In der Fig. 9a bedeuten 3 eine abgetastete
Spalte des Querschnitts 93 und 121 und 122 zwei aufeinanderfolgende
horizontale Zeilen des Querschnitts. Die dem
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2613684
Dateneingang des Schreib-Lese-Speichers zugeführten Bildsignale,
die den Flächenelementen entlang der Spalte 3 entsprechen, werden in Speicherzellen der Spalte 3' der Speicherebene
97 geschrieben, während der Inhalt der Speicherzellen entlang der Zeile 121' bzw. 122' gelesen wird. Wie oben bereits
erwähnt, wird abwechselnd in kurzen aufeinanderfolgenden Intervallen
geschrieben und gelesen. In Pig. 9d wird eine Teilaufzeichnung der Schreib- und Lesevorgänge gezeigt. In dieser
Fig. werden die Schreib- und Leseintervalle mit W bzw. E.
bezeichnet. Auf Zeilen C und L werden jeweils die Spalte (C) und die Zeile (L) der Adresse der Speicherzelle angegeben, in die
geschrieben bzw. aus der gelesen wird. Wie aus der Markierung der Zeitachse t ersichtlich dauern die Schreib- oder Leseintervalle
je 0,5 us, was der Umschaltefrequenz von 2MHa entspricht. Die in diesem Beispiel gezeigten Schreibadressen
gehen von Spalte/Zeile : 3/127 bis 3/136, während die Leseadressen von Spalte/Zeile : 59/121 bis 3/122 gehen. Im Beispiel
gemäss Fig. 9d hat der Schreib-Lese-Speicher 64 Spalten, so dass nachdem der Inhalt der Zelle auf Zeile 121, Spalte 64, gelsen
worden ist, werden die Schieberegister 61,62 umgeschaltet und das Lesen der Zeile 122 fängt auf Spalte 1 an. In Fig. 9c wird die
Wiedergabe 121", 122" der Zeilen, 121,122 gezeigt. Der Rücklauf 101' des Elektronstrahls im Fernsehempfänger entspricht dem in
Fig. 9b gezeigten Uebergang 101 zum Lesen der nächsten Zeile.
Fig. 10 zeigt einige der vom Taktgeber 46 der Steuerschaltung 15 abgegebenen Taktimpulsfolgen 33· Um das trapezförmige
Format des Querschnitts wiederzugeben, müssen die Taktimpulsfolgen
wie in Fig. 10 skizziert sein. Die Taktimpulsfolge 147 für die erste Bildzeile 142 muss eine Verzögerung At-, gegenüber dem
Synchronisiersignal 145 aufweisen,das vom Signalgenerator 48 zur
Synchronisierung der Bildzeilen jede 64 us abgegeben wird. Die
Dauer&t. der Impulsfolge 147 ist durch die entsprechende Länge
der ersten Bildzeile 142 bestimmt. Die Taktimpulsfolge 149 für
die letzte Bildzeile muss eine Verzögerun At2 gegenüber dem
B 0H H 4 7/0919
Synchronisiersignal 145 aufweisen. Die Dauer t,- der Impulsfolge
149 ist. durch die Länge der letzten Bildzeile "bestimmt.
Die Verzögerung At„ und die Dauer At-p der Taktimpulsfolgen
148 für die anderen Bildzeilen 144 werden auf ähnliche Weise bestimmt. Im vorliegenden-Fall sind At^ und At-p. eine lineare
Funktion der Position der entsprechenden Bildzeile. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel hat man At. = 25 \is und At1- =
50 μs verwendet.
Um die Wirkungsweise des Bildspeichers 16 zuerst auf einfache Weise zu erläutern, ist oben der Bildspeicher gemäss
Fig. 2 "beschrieben worden, der einen Schreib-Lese-Speicher 17
uiia einen Zwischenspeicher 18 enthält. Der Anzahl von Spalten
des Querschnitts 93» die mit dieser Anordnung dargestellt werden
können, ist durch die Zugriffszeit des Schreib-Lese-Speichers 17 eine Grenze gesetzt. Da aus dem Schreib-Lese-Speicher
nur ein Bildsignal pro l\is gelesen werden kann (siehe Fig. 9d)
arid da die meisten Fernsehempfänger mit einer Zeilendauer von
64 \ib arbeiten, kann man mit einem Bildspeicher mit einer
Speicherebeile ein Querschnitt mit nur 64 Spalten auf dem Bilschirm des Fernsehempfängers darstellen. Um eine höhere
Anzahl Spalten darstellen zu können, hat sich die Anordnung gemäss Fig. 11 als vorteilhaft erwiesen. In dieser Anordnung
werden 4 Schreib-Lese-Speicher 72-75 und 4 Zwischenspeicher 76-79 der in Fig. 2 gezeigten Art verwendet. Auch in dieser
Anordnung wird aus jedem der Schreib-Lese-Speicher 72-75 nur ein
Bildsignal pro lus gelesen. Dennoch ermöglicht der Bildspeicher
gemäss Fig. 11 ein Querschnitt 93 mit 4 x 64 = 256 Spalten darzustellen. Dies wird einerseits durch die Verwendung eines
Verteilers 71» mit dem die eingehenden Bildsignale 21 den
Sehreib-Lese-Speichern spaltenweise übertragen werden, andererseits
durch eine geeignete Gruppierung der aus den Zwischenspeichern 75-78 gelesenen Bildsignale mit einem Parallel-Serie-Umsetzer
81 erzielt. Bei dieser Anordnung enthält die Schreibadresse für jedes Bildsignal drei Angaben: die Speicher-
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ebene S (einen von den 4 Schreib-Lese-Speicher 72-75), die
Spalte X und die Zeile Y . Der Verteiler 71 wird über eine m m
Leitung 151 durch die Steuerschaltung 15 gesteuert. Die Bildsignale
werden gleichzeitig aus allen vier Schreib-Lese-Speichern 72-75 und jeweils aus Speicherzellen mit der gleichen Adresse
gelesen. Diese einfache Durchführung des Lesens aus den Schreib-Lese-Speichern
ist durch die oben beschriebene Definition der Schreibadressen ermöglicht.
Eine interessante Variante der Anordnung gemäss 11 wird in
Fig. 12 gezeigt. In diese Variante werden die aus den Schreib-Lese-Speichern 72-75 gelesenen Signale einem Schieberegister
über einen Parallel-Serie-Umsetzer 82 zugeführt. Um das gleiche
Ausgangssignal 23 der Anordnung gemäss Fig. 11 erzeugen zu*
können, hat in dieser Variante das Schieberegister 83 eine viermal grössere Kapazität als ein der Schieberegister 76-79
und wird viermal schneller gelesen.
Die Vorteile des erfindungsgemässen Abtastumsetzers können wie folgt erläutert werden. Es ist nun möglich geworden,
eine Realzeitdarstellung von Ultraschallbildern durchzuführen, was eine kontinuierliche Beobachtung von Bewegungen im Inneren
des menschlischen Körpers ermöglicht.
Zur Herstellung des Bildspeichers kann man Schreib-Lese-Speicher mit einer relativ langen Zugriffszeit (ca. 0,5 us)
verwenden, was die Herstellung des Abtastumsetzers verbilligt.
Da die Schreib- und Lesevorgänge weitgehend unabhängig voneinander durchgeführt werden, kann man einerseits ein
beliebiges Ultraschallabtastverfahren zur Gewinnung der Bildsignale verwenden, andererseits das Format der Wiedergabe des
Ultraschallbildes auf dem Bilschirm eines Heim-Fernsehempfängers (durch eine geeignete Steuerung des Lesens der Bildzeilen
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aus dem Zwischenspeicher) so gestalten, dass eine massstabsgetreue
Darstellung" erzielt wird. Die Form des Wiedergabeformats
kann im übrigen auch von der Form des darzustellenden Querschnitts abweichen. Es ist auch möglich, das Schreiben der dem
Bildspeicher zugeführten Bildsignale zu unterbrechen, um die bereits gespeicherte Bildinformation durch kontinuierliches
Lesen aus dem Bildspeicher als ein statisches Bild über eine beliebig lange Zeit zu beobachten. Ein weiterer Vorteil der
Erfindung ist darin zu sehen, dass sie die Wiedergabe der Ultraschallbilder mit grösserem Format mittels eines
gewöhnlichen Heim-Fernsehempfängers ermöglicht.
Nachstehend werden zwei Varianten des erfindungsgemässen
Abtastumsetzers beschrieben, die für die Erzeugung von Ultraschallbildern mit einem sogenannten "Compound Scanner", insbesondere
unter Verwendung des "Maximum Writing"-Verfahrens, vorteilhaft sind. Zunächst werden diese beiden englischen
Fachausdrücke kurz erläutert.
Ein "Compound Scanner" ist ein B-Bild-Gerät, bei welchem der Ultraschallwandler in der Scanebene sowohl eine Translationswie
auch eine Drehbewegung machen kann. Der Vorteil dieser Gerätklasse liegt darin, dass das zu untersuchende Objekt von
allen Seiten beschallt werden kann. Dies führt zu einer erhöhten Auflösung und einer kleineren Körnigkeit des Bildes.
Ein wichtiges Element eines solchen "Compound Scanners" ist der Bildspeicher. Das Bild wird entweder auf einer KO-Oszilograph-Speicherröhre
dargestellt (ohne oder mit weniger Grautönen), oder wird elektrostatisch auf der Scheibe einer
"Scan-Converter"-Röhre geschrieben. Bei diesen Methoden ist es immer schwierig, ein regelmässiges Bild mit Grautönen zu erreichen?
die Zonen des Bildes, wo der Strahl lang stehengeblieben ist, sind heller als der Rest. Eine Verbesserung dieses
Verfahrens wird mit der "Maximum Writing"-Methode erzielt: Die
609847/091 9
Scan-Converter-Röhre wird so betrieben, dass an jedem Punkt nur
die maximale Amplitude gespeichert wird. Obwohl diese Methode theoretisch gut ist, ist sie in der Anwendung etwas schwierig,
da ein gewisser Integrationseffekt immer vorhanden ist.
Nun werden zwei Varianten des erfindungsgemässen Abtastumsetzers
beschrieben, die eine vorteilhafte Durchführung des "Maximum Writing"-Verfahrens mit einem "Compound Scanner" ermöglichen.
Es sei darauf hingewiesen, dass das zur Erzeugung der Fernsehanzeige erforderliche, oben beschriebene Lesen des
Bildspeichers 16 (Fig. 1) in beiden Varianten unverändert bleibt.
Bei der ersten Variante wird der in Fig. 3a dargestellten Schreibzyklus W durch einen "Read/Modify-Write"-Zyklus ersetzt,
d.h. die von Ultraschall-Diagnostikgerät 11 kommenden Signalwerte 21, die jeweils einem Bildelement entsprechen, werden
nicht direkt in die dem Bildelement korrespondierende Zelle des Schreib-Lese-Speichers 17 geschrieben, sondern zuerst mit
dem in dieser Zelle bereits gespeicherten Signalwert 173 verglichen. Während des "Read/Modify-Write"-Zyklus wird also
zuerst eine Speicherzelle adressiert ("Read"-Phase). Ihr Inhalt wird mit dem neuen Signalwert verglichen. Ist der neue
Wert grosser als der gelesene Inhalt, so wird er unmittelbar nach dem Vergleich in die Speicherzelle geschrieben ("Modify-Write"-Phase).
Falls der neue Wert gleich oder kleiner ist als der alte, wird keine Schreib-Operation durchgeführt. Die
Speicherzelle behält also den alten Wert, der grosser war als der neue.
Die Ergänzung des Abtastumsetzers 4 gemäss Fig. 1 zur
Herstellung dieser ersten Variante ist aus Fig. 13 ersichtlich. Ein Komparator 171"dient zum oben erwähnten Signalvergleich
und sein Ausgangssignal steuert einen Schalter 172 oder eine
gleichwertige Schaltung zur Uebertragung der neuen Bildsignale
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28 19684
21 auf den Schreib-Lese-Speicher 17, wenn eine Schreib-Operation durchzuführen ist.
Um die zur Erzeugung der Fernsehsignale günstige Schreib-Lese-Periode
von 1 μ3 (Fig. 3a) behalten zu können, muss man bei dieser ersten Variante einen Schreib-Lese-Speicher verwenden,
der eine etwas kürzere Zugriffszeit hat und der zur Zeit teuerer istr als derjenige, der man für die ursprüngliche
Anwendung (ohne "Maximum Writing") benötigte.
Dieser Nachteil kann mit der anhand der Fig. 14 nachstehend beschriebenen, zweiten Varianten des erfindungsgemässen
Abtastumsetzers behoben werden, die z.Z. zur Durchführung des "Maximum Writing"-Verfahrens mit einem "Compound Scanner"
bevorzugt wird. Wie in Fig. 14 gezeigt besteht diese zweite Variante im wesentlichen darin, dass die Schaltung gemäss
Fig. 13 mit einem zwischen dem Schreib-Lese-Speicher 17 und dem Komparator 171 eingeschalteten Schreibzeilen-Zwischen-Speicher
175 (z.B. einen einfachen Schieberegister) ergänzt wird c
Bei dieser zweiten Variante bleiben die für das Lesen des Bildspeichers 16 (für die Wiedergabe auf Fernsehmonitor) vorgesehenen
Zeitabschnitte R (Fig. 3a) unverändert, d.h. der Speicher des Abtastumsetzers wird einmal pro Mikrosekunde gelesen.
Während der anderen Hälfte jeder Mikrosekunde werden folgende Operationen durchgeführt:
- die Information, die im Bildspeicher am Ort der neu zu schreibenden, mit dem "Compound Scanner" abgetasteten
Zeile liegt, wird gelesen und in dem Schreibzeilen-Zwischenspeicher 175 geladen. Diese Operation dauert
z.B. 200 μβ, wenn die abgetastete Zeile aus 200 Punkten
besteht.
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- der neue Zeileninhalt, der durch die Ultraschallapparatur geliefert wird, wird darauf Punkt für Punkt mit dem alten,
im Schreibzeilen-Zwischenspeicher enthaltenen Wert verglichen. Die neuen Werte werden dann nur in den Speicher
geschrieben, wenn sie grosser als die alten sind.
Der Vorteil dieser zweiten Variante (Fig. 14) liegt darin, dass zur Beibehaltung der günstigen Schreib-Lese-Periode von
1 με einen Schreib-Lese-Speicher verwendet werden kann, der die gleiche Zugriffszeit wie für die ursprüngliche Anwendung (ohne
Maximum Writing) hat, so dass nur eine relativ kleine Erhöhung der Herstellungskosten (Preis des zusätzlichen Schreibzeilen-Zwischenspeichers
175) in Kauf zu nehmen ist.
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Claims (11)
- Pat entansprächeAbtastumsetzer mit einem digitalen Bildspeicher zur Speicherung von Bildsignalen, die mit einem ersten Abtastverfahren gewonnen werden, und zur Abgabe dieser Signale in einer Reihenfolge, welche die Wiedergabe der in den Bildsignalen enthaltenen Information mit einem zweiten, von dem ersten verschiedenen Abtastverfahren ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildspeicher (4) einen Schreib-Lese-Speicher (17) enthält.
- 2. Abtastumsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er eine digitale Steuerschaltung (15) enthält, die abwechselnd das Schreiben eines Bildsignals in eine Speicherzelle des Schreib-Lese-Speichers (17) und die Uebertragung des Inhalts einer anderen Speicherzelle des Schreib-Lese-Speichers zu einem diesem nachgeschalteten Zwischenspeicher (18) steuert, wobei von einem "Vorgang (Schreiben bzw. Lesen) zum anderen (Lesen bzw. Schreiben) mit der Frequenz eines hochfrequenten Taktsignals (54) gewechselt wird.
- J. Abtästumsetzer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenspeicher (18) zwei umschaltbare Schieberegister (61,62) enthält, wobei jeweils das eine mit dem Schreib-Lese-Speicher (17) und das andere mit dem Ausgang (2J) des Bildspeichers (16) verbunden ist.
- 4. Abtastumsetzer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (15) einen Taktgeber (46) zur Steuerung des Lesens des Inhalts des Zwischenspeichers (18) enthält, welcher Taktgeber Taktimpulsfolgen abgibt (148),609847/0919wobei die Dauer jeder Taktimpulsfolge sowie die Frequenz der mit ihr abgegebenen Impulse in Funktion der geometrischen Lage der zu lesenden Bildinformation selbsttätig im Taktgeber geändert wird.
- 5. Abtastumsetzer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Verteiler (71) zur Verteilung der seriell empfangenen Bildsignalen an mehrere Schreib-Lese-Speicher (72-75)> denen je ein Zwischenspeicher (76-79) nachgeschaltet ist, und einen mit den Ausgängen der Zwischenspeicher verbundenen Parallel-Serie-Umsetzer (81) enthält.
- 6. Verwendung des Abtastumsetzers nach Anspruch 1,zur Darstellung der mit einem Ultraschallgerät (6,11) gewonnenen Bildinformation.
- 7· Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildinformation mit einem Fernsehempfänger (14) wiedergegeben wird.
- 8. Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ultraschallgerät ein Ultraschall-Diagnostikgerät ist.
- 9. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildinformation mit einem zweidimensionalen Abtastverfahren gewonnen wird.
- 10. Abtastumsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Komparator (171) zum Vergleich des Bildsignals (21), das für jedes Flächenelement (95) mit dem ersten Abtastverfahren neu gewonnen wird, mit dem Bildsignal (173), das in der dem Flächenelement entsprechenden Speicherzelle (95') des Schreib-Lese-Speichers (17) gespeichert ist, und zur Abgabe eines dem Ergebnis dieses Vergleichs entsprechenden609847/0919--26 -Ausgangssignals und einen vom Ausgangssignal des !Comparators gesteuerten Schalter (172) enthält, über den das neu gewonnene Bildsignal zum Schreib-Lese-Speicher übertragen wird, wenn das neugewonnene Bildsignal grosser als das in der Speicherzelle gespeicherten Bildsignal ist.
- 11. Abtastumsetzer nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen zwischen dem Schreib-Lese-Speicher (17) und dem Komparator (171) eingeschalteten Schreibzeilen-Zwischenspeicher (175), auf den die im Schreib-Lese-Speicher für eine ganze abgetastete Zeile geschriebenen Bildsignale übertragen werden und von dem diese Bildsignale einzeln an den Komparator weitergegeben werden.609847/0919Leerseite
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH589275A CH595032A5 (en) | 1975-05-07 | 1975-05-07 | Signal converter for ultrasonic body scanners |
CH326176 | 1976-03-16 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2619684A1 true DE2619684A1 (de) | 1976-11-18 |
Family
ID=25692593
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19762619684 Pending DE2619684A1 (de) | 1975-05-07 | 1976-05-04 | Abtastumsetzer |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS51137344A (de) |
DD (1) | DD125096A5 (de) |
DE (1) | DE2619684A1 (de) |
DK (1) | DK202376A (de) |
FR (1) | FR2310608A1 (de) |
IT (1) | IT1061427B (de) |
NL (1) | NL7604678A (de) |
SE (1) | SE7605156L (de) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4111055A (en) * | 1977-10-11 | 1978-09-05 | Del Mar Avionics | Pulse echo ultrasonic system |
DE2912410A1 (de) * | 1978-03-29 | 1979-10-04 | Tokyo Shibaura Electric Co | Ultraschall-querschnittabbildungsvorrichtung |
EP0005432A1 (de) * | 1978-05-11 | 1979-11-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Nach dem Impuls-Echoverfahren arbeitendes Ultraschall-Bildgerät |
EP0000067B1 (de) * | 1977-06-13 | 1981-02-25 | New York Institute Of Technology | Vorrichtung zur Ultraschalluntersuchung und Darstellung eines Objekts |
DE3043047A1 (de) * | 1979-11-16 | 1981-06-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma, Osaka | Verfahren und vorrichtung zur ultraschallabbildung mit radialen abtaststrahlen, mit einem hinter einer linearen transduktoranordnung liegenden hypothetischen ausgangspunkt |
DE3103825A1 (de) * | 1980-02-05 | 1981-12-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma, Osaka | Kombiniertes tomographisches und kardiographisches ultraschallbilderzeugungsgeraet |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4058001A (en) * | 1976-08-02 | 1977-11-15 | G. D. Searle & Co. | Ultrasound imaging system with improved scan conversion |
JPS53133989A (en) * | 1977-04-26 | 1978-11-22 | Ito Kenichi | Ultrasonic diagnosing device |
JPS549480A (en) * | 1977-06-23 | 1979-01-24 | Ito Kenichi | Ultrasonic wave diagnosing device |
US4172386A (en) * | 1977-11-07 | 1979-10-30 | Litton Industrial Products, Inc. | Video A-trace display system for ultrasonic diagnostic system |
DE2861793D1 (en) * | 1977-11-21 | 1982-06-24 | Gen Electric | Scan converter for ultrasonic sector scanner and method |
US4212072A (en) * | 1978-03-07 | 1980-07-08 | Hughes Aircraft Company | Digital scan converter with programmable transfer function |
US4275415A (en) * | 1978-11-13 | 1981-06-23 | Litton Industrial Products, Inc. | Scan converter |
US4236221A (en) * | 1978-11-13 | 1980-11-25 | Litton Industrial Products, Inc. | Scan converter |
FR2479531A1 (fr) * | 1980-03-28 | 1981-10-02 | Cgr Ultrasonic | Dispositif de traitement et de memorisation numerique et echographe a balayage comportant un tel dispositif |
JPS592816Y2 (ja) * | 1980-09-30 | 1984-01-26 | 日立造船株式会社 | 「ろ」過装置の逆洗液噴射装置 |
JPS6060061B2 (ja) * | 1980-10-27 | 1985-12-27 | 株式会社東芝 | 画像処理システム |
DE3175611D1 (en) * | 1981-06-29 | 1987-01-02 | Ibm | Ultrasonic imaging apparatus and method |
JPS5869188A (ja) * | 1981-10-21 | 1983-04-25 | Hitachi Ltd | 超音波顕微鏡 |
FR2531783B1 (fr) * | 1982-08-13 | 1989-09-08 | Centre Nat Rech Scient | Procede et dispositif de conversion d'images obtenues par balayage sectoriel en images a balayage par lignes |
JPS5972284A (ja) * | 1982-10-18 | 1984-04-24 | Hitachi Medical Corp | デジタルx線テレビ装置 |
DE3308995A1 (de) * | 1983-03-14 | 1984-09-20 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren und vorrichtung zur darstellung von in polarkoordinaten anfallenden signalinformationen |
DE3308994A1 (de) * | 1983-03-14 | 1984-09-20 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren und vorrichtung zur darstellung von bildinformationen |
US4622634A (en) * | 1983-03-18 | 1986-11-11 | Irex Corporation | Parallel processing of simultaneous ultrasound vectors |
US4722345A (en) * | 1984-11-09 | 1988-02-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ultrasonic diagnostic multiple-sector image display system |
US4719509A (en) * | 1985-01-10 | 1988-01-12 | Yokogawa Medical Systems, Limited | Video data interpolation apparatus |
FR2579886A1 (en) * | 1985-04-05 | 1986-10-10 | Edap | Ultrasound echography apparatus allowing the display of the blood flow in a vessel |
-
1976
- 1976-05-03 NL NL7604678A patent/NL7604678A/xx unknown
- 1976-05-04 DE DE19762619684 patent/DE2619684A1/de active Pending
- 1976-05-05 FR FR7613352A patent/FR2310608A1/fr active Granted
- 1976-05-05 DD DD192688A patent/DD125096A5/xx unknown
- 1976-05-05 SE SE7605156A patent/SE7605156L/xx unknown
- 1976-05-05 IT IT23014/76A patent/IT1061427B/it active
- 1976-05-06 DK DK202376A patent/DK202376A/da unknown
- 1976-05-06 JP JP5166776A patent/JPS51137344A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0000067B1 (de) * | 1977-06-13 | 1981-02-25 | New York Institute Of Technology | Vorrichtung zur Ultraschalluntersuchung und Darstellung eines Objekts |
US4111055A (en) * | 1977-10-11 | 1978-09-05 | Del Mar Avionics | Pulse echo ultrasonic system |
DE2912410A1 (de) * | 1978-03-29 | 1979-10-04 | Tokyo Shibaura Electric Co | Ultraschall-querschnittabbildungsvorrichtung |
EP0005432A1 (de) * | 1978-05-11 | 1979-11-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Nach dem Impuls-Echoverfahren arbeitendes Ultraschall-Bildgerät |
DE3043047A1 (de) * | 1979-11-16 | 1981-06-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma, Osaka | Verfahren und vorrichtung zur ultraschallabbildung mit radialen abtaststrahlen, mit einem hinter einer linearen transduktoranordnung liegenden hypothetischen ausgangspunkt |
DE3103825A1 (de) * | 1980-02-05 | 1981-12-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma, Osaka | Kombiniertes tomographisches und kardiographisches ultraschallbilderzeugungsgeraet |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL7604678A (nl) | 1976-11-09 |
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SE7605156L (sv) | 1976-11-08 |
DD125096A5 (de) | 1977-03-30 |
JPS51137344A (en) | 1976-11-27 |
DK202376A (da) | 1976-11-08 |
FR2310608A1 (fr) | 1976-12-03 |
IT1061427B (it) | 1983-02-28 |
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