DE4340228A1

DE4340228A1 - Einrichtung und Verfahren zum automatischen Nachführen einer gezoomten Abtastfläche in einem medizinischen Kamerasystem

Info

Publication number: DE4340228A1
Application number: DE4340228A
Authority: DE
Inventors: Horace H Hines; Brian J Walsh; Ronald Koops; Steven M Jones
Original assignee: ADAC Laboratories Inc
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1992-11-25
Filing date: 1993-11-25
Publication date: 1994-05-26
Also published as: US5304806A; US5378915A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Zoomtech niken zur Bilderzeugung. Insbesondere bezieht sich die vorlie gende Erfindung auf das Verfolgen eines Objekts mittels einer variierenden Position eines Zoombereiches in einem ECT-Nuklear medizin-Kameraabbildungssystem, wobei ein veränderliches Sicht feld zur Verfügung gestellt wird.

Gamma-Detektionskameras, auch Gamma-Kameras genannt, werden zum Abbilden bestimmter Körpergewebe, -organe, oder -knochen in der Medizin verwendet, die auf andere Weise einer Untersuchung möglicherweise nicht zugänglich sind. In einer typischen medi zinischen Kamera dieser Art wird ein spezielles, Gammastrahlen emittierendes Radiopharmakon in den Körper injiziert und sam melt sich in den zu untersuchenden Bereichen im Patienten an. Der Patient wird dann in den Bereich der Abbildungsfläche der medizinischen Kamera gebracht. Wie bekannt ist, emittieren Ra diopharmaka Gammastrahlen, die dann von der Gammakamera als Folge von Photonenemissionen aus einer spezialisierten Kri stallschicht detektiert werden. Bevor die Gammastrahlen den Kristall erreichen, durchlaufen sie eine Kollimatorschicht, die nur die Gammastrahlen durchläßt, die sich senkrecht zu der Kol limatorausrichtung ausbreiten. Eine Matrix aus Fotomultiplier- Röhren ist optisch mit der Kristallschicht gekoppelt, um die Photonen-Bursts oder Szintillationen in der Kristallschicht zu empfangen, und wandelt diese Photonen-Bursts in elektrische Si gnale, die eine räumliche Koordinate der Gammastrahlung anzei gen. Durch die Verwendung von Computern und anderen Verarbei tungseinrichtungen zum Speichern und Anzeigen der Signale einer Gammakamera kann ein Bild von dem das Radiopharmaka enthalten den Organ gewonnen und zur Untersuchung und Diagnostik ange zeigt werden. Wenn die Gammakamera um den Patienten rotiert und Querschnittsbilder erzeugt werden, wird das System emissionsbe rechnetes Tomographie- oder ECT-System genannt. Die Oberfläche der Gammakamera, die die Gammastrahlen von dem Patienten emp fängt, wird Abbildungsfläche genannt. Da der Kollimator der Gammakamera die äußerste Schicht der Gammakamera ist, wird die Kollimatoroberfläche üblicherweise als die Abbildungsfläche der Kamera bezeichnet.

In der Praxis wird ein Objekt (Patient) horizontal in einer zentralen Position angeordnet, während eine Gammakamera um einen vorgegebenen Abschnitt des Objekts rotiert (transaxiale Rotation), um eine Reihe von Bildern über diesen Abschnitt zu sammeln. Diese "ECT"-Rotation ist orthogonal zur Cranio-Kaudal- Achse des Patienten. Die erfaßten Bilder werden zu Quer schnitts-Scheiben oder -Bildern des Patienten oder des betref fenden Organs (oder Knochens) an der vorgegebenen Stelle ent lang der Cranio-Kaudal-Achse des Objekts rekonstruiert. Für eine Gesamtkörperaufnahme bewegt sich die Gammakamera entlang des Patienten. Bei der Translation der Kameraoberfläche sammelt sie die von dem Radiopharmakon ausgestrahlten Gammastrahlen. Um Bilder bester Qualität zu erhalten, ist es erwünscht, die Kol limatoroberfläche so dicht wie möglich an der Patientenaußen fläche anzuordnen. Es ist allgemein bekannt, daß mit der Mini mierung der Kollimator-Patient-Entfernung die Bildauflösung verbessert wird.

Die Auflösung der letztlich rekonstruierten Querschnittbil der ist durch den Detektor, den Kollimator, die Entfernung zwi schen Kollimator und Patient und durch verschiedene andere Fak toren begrenzt. Eine Grenze ist die Abtastdichte oder Größe der Computer-Bildelemente (Pixel). Die Auflösung wird verbessert, wenn die Größe der Pixel verringert wird (erhöhte Abtastdich te). Der Gammakamera-Computerprozessor (Bildprozessor) verar beitet eine endliche Anzahl von Pixeln zur Erzeugung eines Bil des. Es wäre vorteilhaft, die Pixelgröße zur Verbesserung der Bildqualität zu verringern. Die Anzahl der Anzeigepixel auf dem Anzeigebildschirm ist über das Sichtfeld der Abbildungsfläche einer Abtastkamera verteilt. Daher kann ein in einem großen Sichtfeld der Abbildungsfläche angeordnetes kleines Objekt re ativ klein auf dem Anzeigebildschirm erscheinen.

Neuere ECT-Abtastkameras enthalten große rechteckige Sicht felder, typischerweise in der Dimension von 50,8×38,1 cm. Die ser Wert stellt die Fläche der Abbildungsfläche (Kollimatorschicht) einer ECT-Abtastkamera dar. Das reicht für eine Anpassung an die Breite einer menschlichen Hüfte für eine Ganzkörperabtastung aus. Wenn jedoch das spezielle Organ oder das interessierende Gewebe nur etwa 10 bis 13 cm breit ist, wird das entsprechende Bild auf dem Anzeigebildschirm bezogen auf das große Sichtfeld der Abbildungsfläche klein sein. Auf grund dieser Größe können bei der Verwendung einer Kamera mit großem Sichtfeld relevante Merkmale des kleinen Objekts unklar, versteckt oder schwierig deutbar werden. Um dieses Problem zu lösen, haben bekannte Systeme einen Zoombereich über einen Teilausschnitt des gesamten Sichtfeldes der Abbildungsfläche entwickelt. Dieser Zoombereich hat ein Zoom-Sichtfeld, das kleiner als das gesamte Sichtfeld ist. Der Zoombereich kann als der aktiv abtastende Bereich der Abbildungsfläche verstanden werden, wogegen die Bereiche der Abbildungsfläche außerhalb des Zoombereiches in der Hinsicht passiv sind, daß sie vorüberge hend keine Daten für das Bild senden. Beispielsweise kann für eine rechteckige ECT-Abbildungsfläche von 50,8×38,1 cm der Zoombereich 25,4×25,4 cm betragen. Der kleinere Zoombereich (Fläche) würde dann vollständig in dem Sichtfeld der Abbil dungsfläche der Kamera liegen. Alle der der Abtastkamera ver fügbaren Pixel würden dann für den Zoombereich verwendet. Die resultierende Bildanzeige des kleinen Objekts in dem Zoombe reich wäre dann größer als in dem Fall, wenn das kleine Objekt von dem gesamten Sichtfeld abgebildet würde.

Die Bilddiskriminierungsauflösung einer Gammakamera beträgt üblicherweise ungefähr 3-4 mm. Die Auflösung des Kollimators beträgt ungefähr 5-20 mm in Abhängigkeit von der Nähe des Kol limators zu dem Objekt. Bei einem Sichtfeld von 50,8×50,8 cm gibt es in dem Sichtfeld ungefähr 508×508 mm. Unter Verwendung einer ECT-Untersuchung von 64×64 Pixeln ist die Dimension jedes Pixels ungefähr 9×9 mm. Wenn das Sichtfeld der Abbildungsfläche auf 300 mm verringert würde, wäre die Dimension des Pixels nun 5 mm und eine höhere Trennschärfe des Objekts und des Radio pharmakons wäre möglich. Typische Auflösungen der Gammakamera liegen zwischen 10-15 mm, so daß die Pixel ungefähr 5-7,5 mm groß sind. Daher wird durch das Verringern des Sichtfeldes der Gammakamera die resultierende Pixelgröße verringert und die ab bildende Kamera kann mehr Bilddetails wahrnehmen. Durch die Verwendung des obigen Verfahrens kann ein kleines Objekt oder Organ durch relativ geringe Modifikationen eines existierenden ECT-Systems mit exzellenter Auflösung angezeigt werden.

Fig. 1 zeigt den im Stand der Technik implementierten Zoom bereich, wie er oben beschrieben wurde. Fig. 1 ist eine Front ansicht entlang der Längsachse der ECT-Abtastkamera in einer Dimension. Die Seitenansicht einer Position der Abbildungsflä che 200 einer ECT-Kamera ist dargestellt. Ein relativ kleines Objekt 59 ist auch gezeigt. Auf eine bekannte Weise kann diese ECT-Kamera während der ECT-Abtastung um einen Rotationsmittel punkt 10 entlang einer Gestellstruktur (nicht dargestellt) ro tieren; diese Rotation wird ECT-Bewegung genannt. Das zu unter suchende Objekt 59 ist um den Rotationsmittelpunkt 10 des ECT- Systems herum angeordnet. Der räumlich festgelegte Zoombereich 80 der Abbildungsfläche 200 ist als schraffierter Teil eben falls dargestellt. Dadurch, daß das zu untersuchende Objekt im und um den Rotationsmittelpunkt 10 herum angeordnet ist, bleibt der Zoombereich 80 der Abbildungsfläche in genau der gleichen festen relativen Lage hinsichtlich der Abbildungsfläche, wenn die Abbildungsfläche zu einer neuen Position 200′ (durch die gestrichelte Linie dargestellt) rotiert. Wie an Position 200′ zu sehen ist, befindet sich der Zoombereich 80 noch immer im Mittelpunkt der Abbildungsfläche 200′.

Bekannte Systeme ordnen das zu untersuchende Objekt norma lerweise in der Nähe des Rotationsmittelpunktes des ECT-Systems an, weil der Zoombereich 80 der bekannten Systeme eine festge legte Stelle bezogen auf die Dimensionen der Abbildungsfläche 200 einnimmt. Daher bleibt der Zoombereich 80 in der gleichen relativen Lage bezüglich der Abbildungsfläche, wenn die Abbil dungsfläche 200 zur Position 200′ wandert. Wenn das Objekt 59 jedoch außerhalb des Rotationsmittelpunktes 10 angeordnet war, würde es nicht in dem festgelegten Zoombereich 80 während der ECT-Abtastbewegung verbleiben, weil die Abbildungsfläche um den Rotationsmittelpunkt und nicht um das Objekt rotiert. Das ist deshalb nachteilig, weil es in vielen ECT-Abtastoperationen wünschenswert ist, das zu untersuchende Objekt zur Erhöhung der Qualität des resultierenden Bildes so nah wie möglich an die Abbildungsfläche zu bringen. Durch das Anordnen des Objekts 59 nahe an der Abbildungsfläche wird das Objekt automatisch aus dem Rotationsmittelpunkt der ECT-Kamera entfernt.

Einige Abtast-Kamerasysteme verwenden auch Dual-Kamera-Ab bildungsflächen, die senkrecht zueinander angeordnet sein kön nen. Es wäre wünschenswert, für Bilder mit hoher Qualität das Objekt 59 so nahe wie möglich an jede der Abbildungsflächen zu bringen. Jedoch ist es unmöglich, das Objekt 59 nahe an beiden orthogonalen Abbildungsflächen anzuordnen, während das Objekt 59 im Rotationsmittelpunkt 10 beider Abbildungsflächen gehalten wird. Es ist eher wünschenswert, das Objekt in der Innenecke der beiden Abbildungsflächen anzuordnen. Daher wird ein System benötigt, das einen Zoombereich entsprechend der anfänglichen Verschiebung eines zu untersuchenden Objekts in dem Sichtfeld einer Abbildungsfläche definieren kann, dann erlaubt, daß sich der Zoombereich bezogen auf die Abbildungsfläche während der ECT-Bewegung der Abbildungsfläche bewegt. Damit würde die An ordnung eines Objekts in dem Winkel von zwei orthogonalen Ab bildungsflächen ermöglicht, weil die Zoombereiche (relativ zur Abbildungsfläche) jeder Abbildungsfläche während der ECT-Bewe gung der Abbildungsfläche variieren könnten. Die vorliegende Erfindung stellt solche vorteilhaften Möglichkeiten zur Verfü gung.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Zoombereich in einer Abbildungsfläche einer ECT-Kamera zur Verfügung zu stellen, der anfänglich durch die Position eines zu untersuchenden Objekts (das sich außerhalb des Rotationsmittelpunktes der Abbildungs fläche befinden kann) definiert wird, dann den Zoombereich re lativ zu der Abbildungsfläche zu bewegen, wenn die Abbildungs fläche um das zu untersuchende Objekt herum der ECT-Bewegung unterliegt. Dabei soll ein auf einem zu untersuchenden Objekt befindlicher zu untersuchender Punkt abgebildet werden, der sich nicht im Rotationsmittelpunkt des ECT-Kamerasystems befin det. Die o. g. Fähigkeit soll vorteilhaft in der Umgebung eines Dual-Abtastkamera-ECT-Systems eingesetzt werden. Daher wird der Zoombereich einem kleinen zu untersuchenden Punkt oder einem zu untersuchendes Organ nachgeführt, das bezogen auf den Rotati onsmittelpunkt des ECT-Kamerasystems versetzt ist.

Die o. g. Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach den An sprüchen 1 und 20, ein System nach dem Anspruch 9 bzw. ein Ver fahren nach Anspruch 31 gelöst.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung in einem Abbil dungskamerasystem mit einem Gestellaufbau, einem Kameradetektor mit einer Abbildungsfläche und einer Gestellsteuerungseinheit zum Drehen der Abbildungsfläche, wobei die Gestellsteuerungs einheit mit dem Gestellaufbau gekoppelt ist; und ein System zum Verbessern der Auflösung und der relativen Größe eines resul tierenden Bildes, wobei die Einrichtung enthält: Mittel zum Festlegen der Dimensionen und anfänglichen Positionierung eines Zoombereiches, wobei der Zoombereich einem Abschnitt der Abbil dungsfläche zugeordnet ist; und Mittel zum Verschieben des Zoombereiches relativ zur Abbildungsfläche derart, daß ein dem Zoombereich zugeordnetes Sichtfeld während der relativen Ver schiebung bezüglich des Objekts und der Abbildungsfläche zum Objekt ausgerichtet bleibt, wobei die Mittel zum Bewegen des Zoombereichs mit den Mitteln zum Festlegen des Zoombereichs kommunikativ gekoppelt sind.

Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung enthalten eine Vorrichtung der o. g. Art, bei der die relative Verschie bung bezogen auf das Objekt und die Abbildungsfläche stattfin det, wenn die Gestellsteuerungsmittel die Abbildungsfläche wäh rend eines Abtastprozesses des Kameraabtastsystems drehen und wenn ein Mittel zum Verschieben des Objekts das Objekt zur Minimierung des Abstandes zwischen der Abbildungsfläche und dem Objekt verschiebt.

Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung enthalten eine Vorrichtung der o. g. Art, die außerdem enthält: Datenverarbei tungsmittel zum Vorverarbeiten von von der Abbildungsfläche an diskreten Rotationswinkeln der Abbildungsfläche während des Ab tastprozesses gesammelten Bilddaten, wobei die Datenverarbei tungsmittel mit dem Kameradetektor gekoppelt sind; und Anzeige verarbeitungsmittel, die für die Anzeige nur die Bilddaten ver arbeiten, die dem Zoombereich der Abbildungsfläche zugeordnet sind, wobei die Anzeigeverarbeitungsmittel mit den Mitteln zum Verschieben des Zoombereichs gekoppelt sind.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine Darstellung des bekannten Systems mit Zoom bereichen, die während der ECT-Bewegung in ihrer Lage bezüglich zugehöriger Abbildungsflächen fi xiert sind;

Fig. 2 sowohl das erfindungsgemäße ECT-Kamerasystem als auch das erfindungsgemäße Computer-Verarbei tungssystem;

Fig. 3 eine Blockdarstellung der Elemente des erfin dungsgemäßen Computer-Verarbeitungssystems;

Fig. 4 eine Frontansicht des Kamerasystems und ein vor teilhafterweise zum Rotationsmittelpunkt ver setzt angeordnetes Objekt;

Fig. 5 ein Ablaufdiagramm des von dem Computer-Verar beitungssystem ausgeführten Gesamtprogrammab laufs;

Fig. 6A ein Konstruktionsschema des Kamerasystems in Frontansicht, das das zur Bestimmung der Koordi natenwerte des zu untersuchenden Punktes verwen dete Verfahren veranschaulicht;

Fig. 6B ein Schema des bevorzugten Ausführungsbeispiels, das die Dimensionen des zur Berechnung der Koor dinatenwerte des interessierenden Punktes ver wendeten Verfahrens darstellt;

Fig. 6C ein Schema eines Ausführungsbeispiels, daß die Dimensionen des zur Berechnung der Koordinaten werte des interessierenden Punktes verwendeten Verfahrens darstellt;

Fig. 7 ein Konstruktionsschema des Kamerasystems eines anderen Ausführungsbeispiels in Frontansicht, das die Dimensionen des zur Bestimmung von Zoom bereichen auf der Basis eines verschobenen Ob jektes verwendeten Verfahrens veranschaulicht;

Fig. 8A ein Konstruktionsschema des Kamerasystems des bevorzugten Ausführungsbeispiels in Frontan sicht, das die Dimensionen des zur Bestimmung der Zoombereiche auf der Basis eines verscho benen Objektes und rotierender Abbildungsflächen verwendeten Verfahren zeigt;

Fig. 8B ein Konstruktionsschema des Kamerasystems eines alternativen Ausführungsbeispiels in Frontan sicht, das die Dimensionen des zur Bestimmung der Zoombereiche auf der Basis eines verscho benen Objekts und rotierender Abbildungsflächen verwendeten Verfahrens zeigt.

Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält ein System, das einem gezoomten Bereich einer Abbildungsfläche einer ECT-Kamera ermöglicht, bei ECT-Bewegung der Abbildungs fläche ein kleines Objekt automatisch zu verfolgen. Auf diese Weise kann ein kleines Objekt vorteilhafterweise außerhalb des Rotationsmittelpunktes der Abbildungsfläche angeordnet werden, wobei es während der ECT-Bewegung innerhalb des Zoombereiches bleibt. Bei dem Bemühen, das Objekt so nahe wie möglich an die Abbildungsfläche oder -flächen des ECT-Kamerasystems zu brin gen, wird es nötig, das Objekt aus dem Rotationsmittelpunkt des ECT-Abtastsystems zu verschieben. In der folgenden ausführli chen Beschreibung werden zahlreiche spezielle Einzelheiten ge nannt, um ein vollständiges Verständnis der Erfindung zu ermög lichen. Jedoch ist es dem Fachmann klar, daß die Erfindung auch ohne diese speziellen Einzelheiten praktiziert werden kann. In anderen Fällen wurden bekannte Verfahren und Einrichtungen nicht ausführlich beschrieben, um die Erfindung nicht unnötig zu belasten.

Fig. 2 zeigt eine Gesamtperspektivansicht eines Gestellauf baus und zugehöriger Komponenten für eine medizinische Kamera. Der Gestellaufbau 205 ist ein unterstützender Aufbau, der den erfindungsgemäßen Elementen eine Montier- und Anordnungsfläche zur Verfügung stellt. Der runde Teil des Gestellaufbaus 205 dient als Träger für Mehrfach-Gammakameradetektoren 200 und Ka meradetektor 210 und ein optionales Gegengewicht 201. Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Oberfläche des Kameradetektors 200 senkrecht zur Abbildungsfläche des Kameradetektors 210, jedoch sind mehrere Orientierungen zwischen Kameraabbildungsflächen möglich. Deshalb ist die Erfindung nicht auf das Umfeld von zu einander senkrechten Dual-Kameradetektoren begrenzt. Jedoch bietet diese Anordnung ein geeignetes Umfeld zur Erörterung der verschiedenen Aspekte der vorliegenden Erfindung. In Weiterbil dung kann die Erfindung in einer Vielzahl von verschiedenen Ka meraanordnungen arbeiten. Die Basis des Gestells ist auf Schie nen 250 angeordnet. Ein Tisch 115 verläuft durch den Gestell aufbau 205, um einen Träger für einen Patienten oder ein belie biges interessierendes Objekt zur Verfügung zu stellen; auf dem Gebiet der Nuklearmedizin ist das Objekt typischerweise ein Pa tient. Der Gestellaufbau 205 ermöglicht das kreisförmige Drehen des oberen Gammakameradetektors 200, des Kameradetektors 210 und des unteren Gegengewichts 201 um den Patienten herum, wenn der Patient sich auf dem Tisch 115 befindet. Die Abbildungsflä chen 200, 210 der Gammakameras sind jeweils rechteckige Flächen von ungefähr 38,1×50,8 cm Länge, während die äußeren Abmessun gen 55,9×68,6 cm betragen. Der bewegliche Tisch 115 wird von einer Tischbetätigungsvorrichtung (Basis) 117 unterstützt.

Der gesamte Gestellaufbau 205 ist in Richtungen der Schie nen 250 unter der Führung einer Gestellschienen-Betätigungsvor richtung bewegbar, um den ganzen Körper eines auf den Tisch 115 gelegten Patienten abzudecken. Eine Gestell-Steuerungseinheit 252 bewegt während einer ECT-Abtastoperation die Kameraabbil dungsflächen 200, 210 in kreisförmiger Richtung um den Gestell aufbau. Da der Gestellaufbau entlang der Schiene 250 bewegbar ist, kann eine Ganzkörperabtastung eines Patienten durchgeführt werden. Der Tisch 115 kann, falls erforderlich, außerdem den Patienten bewegen. Ein dreidimensionales Koordinatensystem (X, Y, Z) ist als Referenz für das Abstandsbestimmungssystem darge stellt. Der Gestellaufbau 205 liegt parallel zur XZ-Ebene, wäh rend sich das Gestellsystem entlang der Y-Achse Schiene 250 aufwärts oder abwärts bewegt. Deshalb liegt jedes einzelne von den Abbildungsflächen der Kameras 200, 210 abgetastete Körper bild in der gleichen XZ-Ebene und ist mit einer konstanten Y- Koordinate verbunden.

Es wird weiter auf Fig. 2 Bezug genommen. In der vorliegen den Ausführungsform können die Gammakameradetektoren 200, 210 nicht radial nach innen und nach außen, zum Patienten hin und vom Patienten weg bewegt werden, wenn sie senkrecht zueinander angeordnet sind. Wenn die Gammakameradetektoren 200, 210 in ei ner Kreisbewegung um das Gestell 205 bewegt werden, wird dies ECT-Bewegung genannt; die Gestell-Steuerungseinheit 252 kann außerdem die Abbildungsflächen in ECT-Richtung bewegen. Wenn sich der Gestellaufbau entlang der Schiene 250 bewegt, entlang der Cranio-Kaudal-Achse des liegenden Patienten, wird dies Cra nio-Kaudal-Achsenbewegung des Gammakameradetektors genannt. Deshalb wird in dieser Beschreibung auf die Cranio-Kaudal-Ach senbewegung und die ECT-Bewegung des Gammakameradetektors Bezug genommen.

Die Abbildungsflächen 200, 210 sind mit einem Computerver arbeitungssystem 270 gekoppelt. Das Computerverarbeitungssystem 270 wird von den Kameraabbildungsflächen 200, 210 mit Bilddaten gefüttert. Die Gestell-Steuerungseinheit 252 ist ebenfalls mit dem Computerverarbeitungssystem 270 gekoppelt und wird von die sem gesteuert. Auf diese Weise steuert die Computerverarbei tungseinheit 270 die ECT-Bewegung der Abbildungsflächen 200, 210. In Fig. 2 ist das Computerverarbeitungssystem 270 mit ei ner Benutzerschnittstelleneinrichtung 275 dargestellt, die ein Tastaturgerät und ein Bildschirm-Positioniergerät (beispielsweise eine Maus) enthält. Ein Anzeigebildschirm 280 ist zum Anzeigen repräsentativer, vom Computer erzeugter Bilder aus den von den Abbildungsflächen 200, 210 gesammelten Daten in dem Computersystem 270 enthalten. Auf dem Anzeigebildschirm 280 ist eine Querschnittsansicht eines Objekts 59 dargestellt. Das Computerverarbeitungssystem 270 steuert auch die Gestellschie nen-Betätigungsvorrichtung, die die Bewegung des Gestellaufbaus 205 entlang der Schiene 250 steuert. Das Computerverarbeitungs system 270 steuert auch die Position des Tisches 115.

Die Kameraeinheiten 200, 210, wie in Fig. 2 gezeigt, stel len entlang der Schiene 250 für jede Y-Position des Gestellsy stems Abbildungsdaten einer bestimmten Scheibe des Patienten zum Aufbauen eines Bildes des Patientens zur Verfügung. Typi scherweise wird ein Bild aus verschiedenen Scheiben aufgebaut. Jedoch arbeitet die Erfindung an Objekten, die typischerweise kleiner als die Abbildungsfläche des Kameradetektors sind. D. h., das ganze interessierende Objekt ist wesentlich kleiner als das Sichtfeld jeder Abbildungsfläche. Deshalb wird im Zu sammenhang mit der Erfindung normalerweise keine Bewegung ent lang der Schiene 250 des Gestelles durchgeführt, um aufeinan derfolgende Bildscheiben zu sammeln. Statt dessen ist ECT-Bewe gung die entscheidende Bewegung der ECT-Abtastdetektoren 200, 210.

Im allgemeinen enthält das von dem bevorzugten Ausführungs beispiel verwendete Computerverarbeitungssystem 270, wie als Blockschaltbild in Fig. 3 gezeigt, einen Bus 100 zum Austau schen von Informationen, einen mit dem Bus gekoppelten zentra len Prozessor 101 zum Verarbeiten von Informationen und Befeh len, einen mit dem Bus 100 gekoppelten Speicher 102 mit wahl freiem Zugriff zum Speichern von Informationen (Bilddaten und/oder Minimierungsbestimmungsdaten) und von Befehlen für den Zentralprozessor 101, einen mit dem Bus 100 gekoppelten Nur- Lese-Speicher 103 zum Speichern statischer Informationen und Befehle für den Prozessor 101, ein mit dem Bus 100 gekoppeltes Datenspeicherungsgerät 104 zum Speichern von Informationen und Befehlen, beispielsweise eine magnetische Platte und ein Plat tenlaufwerk, ein mit dem Bus 100 gekoppeltes Anzeigegerät, um dem Computerbenutzer Bild- und Befehlsinformationen anzuzeigen, ein mit dem Bus 100 gekoppeltes alphanumerisches Eingabegerät 275 mit alphanumerischen Tasten und Funktionstasten zum Austau schen von Informationen des Benutzers und zur Befehlsauswahl zum zentralen Prozessor 101, ein mit dem Bus gekoppeltes Cur sor-Steuergerät 107 zum Austauschen von Benutzereingabeinforma tionen und ein mit dem Bus 100 gekoppeltes Signalerzeugungsge rät, um Befehlsauswahlen von und zum Prozessor 101 zur ECT-Ab tastkamera auszutauschen, beispielsweise zum Steuern der Ge stell-Steuerungseinheit 252, der Gestell-Schiene-Betätigungs vorrichtung, und der Position des Tisches 115. Block 107, Block 275 und Block 280 enthalten die Benutzerschnittstelle.

Das Signalerzeugungsgerät 108 dient als eine Kommunikati ons- und Steuerungsschnittstelle zwischen dem Computerverarbei tungssystem 270 und den Elementen der ECT-Abtastkamera, die an dem Gestell 205 montiert sind. Schnittstelleneinheit 108 ent hält einen Analog-Digital-Wandler und einen Digital-Analog- Wandler, um analoge Positionsanzeigedaten der ECT-Kamera in di gitales Format umzusetzen, damit das Computerverarbeitungssy stem 270 die von den Einheiten der ECT-Abtastkamera kommenden Daten auswerten kann. Einheit 108 enthält ebenfalls einen Digi tal/Analog-Wandler zum Umsetzen digitaler Steuerungsdaten des Computerverarbeitungsystems 270 in ein analoges Format, das zur Steuerung der Elemente der ECT-Abtastkamera verwendet wird, beispielsweise der Gestell-Steuerungseinheit 252, der Gestell- Schiene-Betätigungsvorrichtung und der Positionierung des Ti sches 115. Das von der Erfindung verwendete Computerverarbei tungssystem enthält speziell einen 29 000-Prozessor, welcher ein Spezial-Datenerfassungsprozessor ist, der von National Semicon ductor erhältlich ist und eine SPARC-Workstation von Sun Micro systems.

Es wird weiter auf Fig. 3 Bezug genommen. Das Anzeigegerät 280, das bei dem Computerverarbeitungssystem 270 und der Erfin dung verwendet wird, kann eine Flüssigkeitskristall-Einrich tung, eine Kathodenstrahlröhre oder ein anderes zum Erzeugen grafischer Bilder und vom Benutzer erkennbarer alphanumerischer Zeichen (und ideografischer Zeichensätze) geeignetes anderes Anzeigegerät sein. Das Cursor-Steuergerät 107 ermöglicht dem Computerbenutzer, die zweidimensionale Bewegung eines sichtba ren Symbols (Zeigers) auf einem Anzeigeschirm des Anzeigegeräts 280 dynamisch zu signalisieren. Es sind viele Ausführungsformen des Cursor-Steuergeräts bekannt, einschließlich eines Track balls, einer Maus, eines Joysticks oder spezieller Tasten auf dem alphanumerischen Eingabegerät 275, das Bewegungen einer vorgegebenen Richtung oder Art der Verschiebung signalisieren kann. Es ist klar, daß die Cursormittel 107 auch über Eingaben der Tastatur unter Verwendung spezieller Tasten und Tastenfol gen-Befehle geführt und/oder aktiviert werden können. Alterna tiv kann der Cursor über Eingaben mehrerer speziell angepaßter Cursorführungsgeräte geführt und/oder aktiviert werden, ein schließlich solcher, die nur für Behinderte entwickelt sind. Bei der Beschreibung der Cursorbewegung und/oder -aktivierung in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird vorausgesetzt, daß das Eingabe-Cursorführungsgerät oder der Schiebeknopf aus jedem beliebigen oben beschriebenen Cursor-Steuergeräte bestehen kann und insbesondere nicht auf das Maus-Cursorgerät beschränkt ist.

Nun wird auf Fig. 4 Bezug genommen, in der eine Frontan sicht des in Fig. 2 dargestellten ECT-Kamerasystems dargestellt ist. Fig. 4 stellt das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Er findung dar, wobei eine Abtastkamerafläche in zwei Positionen verwendet wird, in einer ersten Position 200 und einer zweiten Position 200′. Entsprechend der vorteilhaften Technik der vor liegenden Erfindung wurde das Objekt 59 an einer Stelle außer halb des Rotationsmittelpunktes 10 angeordnet, um die Entfer nung zwischen der Oberfläche des Objekts 59 und der Abbildungs fläche während der ECT-Abtastung zu minimieren, in der die Ab bildungsfläche um den Punkt 10 rotiert. Der Kollimator, der eine Trennung bewirken soll, wird zur Verbesserung der Bildqua lität der resultierenden Anzeige minimiert. In der ersten Posi tion belegt der Zoombereich 80 den oberen Teil der Abbildungs fläche. Dieser Zoombereich wird auf das Objekt 59 fokussiert, das kleiner als das gesamte Sichtfeld der ganzen Abbildungsflä che ist. In der zweiten Position hat sich die den Zoombereich 80 darstellende Fläche entlang der Abbildungsfläche relativ zur Anfangsposition verschoben. In der zweiten Position befindet sich die Zoombereichsfläche 80 auf der rechten Seite der Abbil dungsfläche. Übersichtlichkeitshalber ist nur die Seitenansicht des Zoombereichs 80 in Fig. 4 dargestellt. Für jeden Punkt auf dem Bogen des Weges, den die Abbildungsfläche beim Rotieren von der ersten Position 200 zur zweiten Position 200′ zurücklegt, wird die Position des Zoombereichs 80 modifiziert, um die rela tive Verschiebung des Objekts 59 zu verfolgen. Die X- und Z-Ko ordinaten des Zoombereiches werden verändert, jedoch bleiben die Y-Koordinaten des Zoombereiches konstant. Auf diese Weise bleibt das durch den Zoombereich festgelegte Sichtfeld während der ECT-Rotation auf das Objekt 59 ausgerichtet. Der Zoombe reich 80 wird, wie dargestellt ist, zur rechten Position ver schoben, weil das Objekt 59 sich relativ zur Abbildungsfläche zur rechten Seite der Abbildungsflächenposition 200′ bewegt hat. Wenn dies nicht ausgeführt würde (d. h. der Zoombereich 80 wäre an seiner Anfangsposition fixiert), wäre der Zoombereich 80 an der zweiten Position auf der linken Seite außerhalb Sicht des Objekts 59. Es ist klar, daß diese Position kein wünschens wertes Ergebnis wäre, da sich das Objekt 59 außerhalb des Sichtfeldes des Zoombereiches befinden würde. Deshalb enthält die Erfindung ein System, das es vermeidet, daß das Objekt 59 sich aus dem Sichtfeld des Zoombereiches aufgrund mechanischer Bewegung der Abbildungsfläche herausbewegt, indem der Zoombe reich der Abbildungsfläche gemeinsam mit der relativen Bewegung des Objekts 59 bewegt wird.

Die vorliegende Erfindung bietet ein System zum automati schen Einstellen einer Zoombereichsfläche auf einer Abbildungs fläche, um die relative Verschiebung des interessierenden Ob jekts 59 zu verfolgen. Bis hierhin ist klar, daß sich entweder die Abbildungsfläche 200 um das Objekt 59 oder das Objekt rela tiv zur Abbildungsfläche 200 bewegen kann, oder daß eine Kombi nation von beiden Bewegungen möglich ist. Ferner zeigen Ausfüh rungsbeispiele Systeme, die die oben beschriebene Art der Zoom bereiche in einem Umfeld mit einer Abbildungsfläche (ein Zoom bereich) oder mehreren Abbildungsflächen (mehrere Zoombereiche) verwenden. Die nachfolgende Beschreibung erläutert das Verfah ren und die zum Implementieren des automatischen Nachführungs systems erforderlichen Systemkomponenten ausführlich. Es ist klar, daß unter automatischem Nachführen die Fähigkeit zu ver stehen ist, vorauszusagen, wie ein Zoombereich ein interessie rendes kleines Objekt (Organ) verfolgen muß, das sich während mechanischer Rotation der Abbildungsfläche außerhalb des Rota tionsmittelpunktes der ECT-Kameras befindet.

Gesamtablauf der Erfindung

Es wird auf den Ablaufplan der Fig. 5 Bezug genommen. Fig. 5 zeigt einen Übersichts-Ablaufplan der erfindungsgemäßen Hauptprozesse. Beim Block 400 setzt die Erfindung das ECT-Ab tastsystem zurück, um das System auf einen neuen ECT-Abtastvor gang vorzubereiten. Das beinhaltet das Initialisieren des Com puterverarbeitungssystems 270 für den Abtastvorgang genauso wie das Bewegen der Abbildungsflächen 200, 210, der Gestellstruktur 205 und des Tisches 115 in deren Anfangspositionen. Sobald die Initialisierung abgeschlossen ist, wird mit dem Block 401 das abzutastende Objekt auf dem Tisch 115 angeordnet und bezogen auf die Abbildungsflächen 200, 210 für die Kalibrierung der An fangsstellung positioniert. Block 401 kann das Bewegen des Ti sches 115 zur Objektposition 59 oder das Bewegen der Abbil dungsflächen 200, 210 oder beide Bewegungen enthalten. In jedem Fall wird mit Block 401 das Objekt zuerst angeordnet und in dem ECT-Abtastsystem ausgerichtet. Danach stellt im Block 402 der Benutzer den Zoombereich 80 für jede Abbildungsfläche bezogen auf das gewünschte, interessierende Objekt 59 dadurch ein, daß er Daten über das Benutzereingabegerät 275 in das Computerver arbeitungssystem 270 eingibt. Wenn das Objekt 59 zu Beginn be zogen auf die Abbildungsflächen 200, 210 ausgerichtet ist, kann der Benutzer ein Bild des Objekts 59 von den Abbildungsflächen auf dem Anzeigebildschirm 280 anzeigen. Das Anfangsbild enthält ein Sichtfeld einer ganzen Abbildungsfläche.

Die Verarbeitung wird in Block 402 fortgesetzt, in der der Benutzer die Zoomdimensionen des Zoombereiches auswählt. Die Dimensionen des gewünschten Zoombereiches entsprechen der Größe des Organs oder des interessierenden Objekts. Die vorliegende Erfindung arbeitet in Verbindung mit einer Vielzahl von Dimen sionsflächen von 0 bis zur vollständigen Sichtfeld-Dimension der Abbildungsfläche. Zur Vereinfachung bietet eine Ausfüh rungsform der Erfindung eine Anzahl diskreter Zoombereichsflä chen in 2,54-cm-Schritten für jede Dimension. Jede diskrete Zoombereichsfläche hat ein zugehöriges Anzeigefeld mit entspre chenden Dimensionen. Der Benutzer wählt über eine Benutzer schnittstelle 275 das zugehörige Feld, das den gewünschten Zoombereichsdimensionen entspricht. Typische Feldgrößen liegen zwischen 64,50 cm², 77,40 cm² und 76,75 cm², jedoch können ver schiedene quadratische oder rechteckige Flächen vorteilhaft verwendet werden. Jedes Feld enthält ein "X", das sich in der Mitte befindet und von der Benutzerschnittstelle 275 oder von dem Cursor-Steuergerät 107 über den Anzeigebildschirm 280 be wegt werden kann. Für jede einer Abbildungsfläche 200, 210 zu geordneten Ansicht positioniert der Benutzer die "X"-Marke über die Mitte des interessierenden Objekts 59, indem er entweder das Eingabegerät 275 oder das Cursor-Steuergerät 107 verwendet. Dieser interessierende Punkt wird POI des Objekts 59 genannt. Das Feld wird dann die Fläche und Stelle des gewünschten Zoom bereiches vollständig umrahmen, der automatisch der interessie renden Fläche des Objekts entspricht.

Im folgenden wird auf das Ablaufdiagramm gemäß Fig. 5 Bezug genommen. Es ist klar, daß eines der obengenannten Zoombe reichsfelder für jede Abbildungsfläche 200, 210 vorgesehen wird. Es ist auch klar, daß nur eine Abbildungsfläche verwen dende Ausführungsformen der Erfindung die Position der erfor derlichen beiden Felder bei verschiedenen Positionen der einen Abbildungsfläche eingeben. D. h., an einer ersten Position der Abbildungsfläche gibt der Benutzer eine erste Feldposition ein und befiehlt dem Computersystem dann das Verschieben der Abbil dungsfläche zu einer anderen Position, an der eine andere Feld position ausgewählt wird. Wenn die zwei Felder positioniert sind, aktiviert der Benutzer das Prozessorsystem 270, um die Koordinaten der POI 30 zu bestimmen. Diese Aufgabe wird von der Verarbeitung im Block 403 erfüllt. Das Computerverarbeitungssy stem 270 berechnet unter Verwendung der Positionierung der bei den Zoombereiche auf beiden Abbildungsflächen 200, 210 die Ko ordinaten des POI 30 und speichert diese Daten im Computerver arbeitungssystem-Speicher. Der POI ist der Mittelpunkt jedes Feldes. Es ist klar, daß die beiden ausgewählten Zoomfelder va riierende Größen haben können, wobei eine höhere Flexibilität dem Benutzer bei der Anzeigeauflösung des Objektbildes angebo ten wird. Bei der Verwendung von Zoomfeldern unterschiedlicher Größen können Ansichten des gleichen Objekts 59 auf dem Anzei gebildschirm mit unterschiedlicher Auflösung erscheinen. Die Einzelheiten der POI 30 Positionsberechnung wird im folgenden weiter beschrieben.

Danach in Block 404 wird das Prozessorsystem 270 angewie sen, bestimmte ECT-Abtastparameter für den ECT-Abtastvorgang anzufordern. Das beinhaltet Parameter, die dem Drehwinkel für die Abbildungsflächen und dem Betrag der Winkelverschiebung für jede ECT-Abtastung in dem Vorgang zugeordnet sind. Die Anfangs- ECT-Abtastposition der Abbildungsflächen kann in Block 404 ge nauso zur Verfügung gestellt werden, wie Informationen, die an zeigen, ob der gegenwärtige Vorgang eine Pilotabtastung ist. Danach richtet die vorliegende Erfindung die Verarbeitung dar auf, für einen Vorgang in den Blöcken 405 bis 409 die ECT-Ab tastoperation zu beginnen. Das Computerverarbeitungssystem 270 steuert die ECT-Bewegung der Abbildungsflächen 200, 210 um die Gestellstruktur 205 herum durch die Gestell-Steuereinheit 252 im Block 405. Falls erforderlich, kann die Computerverarbei tungseinheit 270 auch die Position der Gestellstruktur 205 ent lang der axialen Schiene 250 anpassen.

In Blöcken 405 bis 409 führt das Computerverarbeitungssy stem 270 eine Anzahl von Berechnungen durch und gibt eine An zahl von Steuerbefehlen in Echtzeit für die Elemente der Ge stellstruktur aus, einschließlich der vorteilhaften Zoom-Nach führfunktionen des bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorlie genden Erfindung zum Durchführen eines Gesamt-ECT-Abtastvor gangs. Während eines typischen ECT-Abtastvorgangs sind ver schiedene Bewegungen der Elemente auf der Gestellstruktur 205 möglich. Zunächst unterliegen die Abbildungsflächen 200, 210 einer Rotation oder ECT-Bewegung um das auf dem Tisch 115 ange ordnete Objekt 59 herum; dies geschieht in Block 405. Im Block 406 berechnet das Computerverarbeitungssystem 270 die neue Po sition des Objekts, um die Entfernung zwischen dem Objekt und der Abbildungsfläche zu minimieren. Zweitens wird Tisch 115 von dem Computerverarbeitungssystem 270 angepaßt, um die Entfernung zwischen der Oberfläche des Objekts 59 und der Abbildungsfläche der Kameraköpfe 200, 210 zu minimieren; dies geschieht auch in Block 406. Während des Blocks 407 werden Positionen für neue Zoombereiche festgelegt, die die obigen Verschiebungen berück sichtigen. Das Computerverarbeitungssystem 270 muß neue Posi tionen der Zoombereiche bezogen auf die Abbildungsflächen für jede Bewegung (1) der Abbildungsflächen um das Objekt herum und (2) für jede Bewegung des Objekts bezogen auf die Abbildungs flächen berechnen; diese Zoompositionsbestimmung wird in Block 407 durchgeführt.

Im Block 408 richtet das Computerverarbeitungssystem 270 die Abbildungsflächen 200, 210 so, daß die Bilddaten für die Verarbeitung gesammelt werden. Außerdem werden vom Verarbei tungsblock 408 die vorverarbeiteten Bilddaten von den Abbil dungsflächen unter Verwendung der Position des Zoombereiches derart maskiert, daß nur die vorverarbeiteten Daten von den Ab bildungsflächen von den das Endbild erzeugenden Routinen des Computerverarbeitungssystems 270 verarbeitet werden, die auch den Zoombereichen jeder Bildfläche zugeordnet sind. Block 408 verarbeitet diese Maskendaten auch für Bildanzeigenformate und speichert die Daten für andere Recherchenfunktionen. Im Block 409 richtet die Erfindung das Computerverarbeitungssystem 270 auf die Bestimmung, ob der ECT-Abtastvorgang beendet ist. Falls ja, endet dieser Teil der Verarbeitung im Block 410, und der ECT-Abtastvorgang ist abgeschlossen. Wenn der ECT-Abtastvorgang nicht beendet ist, dann wird ein anderer ECT-Drehwinkel zur Ab tastung benötigt. Das Computerverarbeitungssystem geht dann zu Block 405, um die dem nächsten ECT-Drehwinkel zugeordneten Da ten zu verarbeiten, bis der ECT-Vorgang abgeschlossen ist. Im Block 410 wird das von den Zoombereichen gewonnene Endbild auf der Anzeige 280 angezeigt.

Bei der Verarbeitung der Blöcke 405 bis 409 der Fig. 5 für jede ECT-Winkelposition der Kameraköpfe 200, 210 paßt das Com putersystem der Erfindung gleichzeitig die Positionen der Ab bildungsflächen im Block 405 an, berechnet und paßt die Posi tion des Tisches 115 zur Minimierung der Kollimator-Patienten- Trennung an im Block 406, berechnet im Verarbeitungsblock 407 neue Positionen für jeden Zoombereich und sammelt außerdem im Block 408 die Bilddaten des Objekts 59 von allen Abbildungsflä chen. Der Vorgang wird sich für eine neue Datenansammlung im Block 409 fortsetzen; schließlich wird das Bild im Block 410 angezeigt. Es ist klar, daß ein vollständiger ECT-Abtastvorgang verschiedene Datensammlungsschritte enthält, die bei individu ellen und aufeinanderfolgenden diskreten ECT-Winkelpositionen durchgeführt werden.

Fig. 6A und 6C zeigen das Verfahren, mit dem die Erfindung die Koordinaten (X, Z) des POI auf der Basis der Mittelpunkte der beiden von dem Benutzer im Block 402 ausgewählten Zoombe reiche bestimmt. Die vorliegende Erfindung bestimmt diese POI- Koordinaten, wie gesagt, während der Verarbeitung des Blocks 403. Dieser Schritt ist notwendig, um eine Koordinatenposition des Objekts 59 zur Verwendung in anderen Schritten der vorlie genden Erfindung festzuhalten.

Fig. 6A zeigt eine Frontansicht der Erfindung entlang der cranio-kaudalen Achse (Y-Achse) des Tisches 115. Eine Seitenan sicht der Abbildungsflächen 200, 210 ist gezeigt. Die Positio nen der beiden vorgegebenen und positionierten Zoombereiche 80, 81 sind aus Klarheitsgründen fett dargestellt. Das Objekt 59 ist mit einem interessierenden Punkt POI 30 versetzt vom Ro tationsmittelpunkt COR 10 der Abbildungsflächen dargestellt. Der POI 30 liegt definitionsgemäß in beiden Sichtfeldern der Zoombereiche 80, 81. Bei dieser Ansicht ist die Abbildungsflä che 200 senkrecht zur Abbildungsfläche 210, kann jedoch belie bige Orientierung haben. Der Punkt 60 stellt den Mittelpunkt entlang der Seitendimension der Abbildungsfläche 210 dar, wäh rend der Punkt 62 den Mittelpunkt der Seitendimension der Ab bildungsfläche 200 darstellt. Die Länge o2, Bezugszeichen 50, stellt die Entfernung zwischen Mittelpunkt der Abbildungsfläche 200 und dem Mittelpunkt des dieser Abbildungsfläche zugeordne ten Zoombereiches 81 dar. Die Länge o1, Bezugszeichen 52, stellt die Entfernung zwischen der Mitte der Abbildungsfläche 210 und dem dieser Abbildungsfläche zugeordneten Zoombereich 80 dar. Wichtig ist, daß die Positionen der Zoombereiche jeder Ab bildungsfläche durch Anpassen der Mittelposition der Zoomberei che verschoben werden. Die äußeren Grenzen jedes Zoombereichs werden dann bezogen auf die neue Mittelpunktsposition und die Gesamtdimension jeder Zoombegrenzung bestimmt, die während ei nes ECT-Abtastvorgangs ein konstanter Wert ist.

Bevorzugtes Ausführungsbeispiel

Fig. 6B zeigt eine geometrische Darstellung der wichtigen Relationen, die in dem POI 30 Koordinaten(X, Z)-Wertbestim mungsschritt des bevorzugten Ausführungsbeispiels verwendet werden. DA1 ist der Drehwinkel bezogen auf die Abbildungsfläche 210 und DA2 ist der Drehwinkel bezogen auf die Abbildungsfläche 200. Die Werte POIx und POIz sind die zu bestimmenden Werte des interessierenden Punktes. Die Länge o1 (52) ist die bekannte Länge zwischen dem Mittelpunkt der Abbildungsfläche 210 und dem Mittelpunkt des der Abbildungsfläche 210 zugeordneten Zoombe reiches 80. Dagegen ist die Länge o2 (50) die bekannte Länge zwischen dem Mittelpunkt der Abbildungsfläche 200 und dem der Abbildungsfläche 200 zugeordneten Zoombereich 81. Diese Längen sind bekannt, da der Benutzer die Position jedes Zoombereichs über das Computerverarbeitungssystem eingibt. Die Verarbeitung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung bestimmt im Block 403 die Koordinaten des interessierenden Punktes POI(X, Z) gemäß der unten aufgeführten Schritte. Die Gleichungen der Linien o1 und o2 sind unten angegeben.

z = tan[DA1] _* × + (o1/cos[DA1]) Linie 01
z = tan[DA2] _* × + (o2/cos[DA1]) Linie 01

Gleichzeitiges Auflösen nach x und z führt zu den folgenden Gleichungen:

K = sin[DA2-DA1]
POIx = (o1 _* cos[DA2] - o2 _* cos[DA1])/K
POIz = (o1 _* sin[DA2] - o2 _* sin[DA1])/K

Daher berechnet die Verarbeitung des bevorzugten Ausführungs beispiels des Blocks 403 unter Verwendung der obigen Relationen und Schritte die (X, Z)-Koordinaten des interessierenden Punk tes POI 30. Im Block 402 werden die Zoombereichdimensionen und -positionen vom Benutzer für die Zoombereiche 80, 81 eingege ben. Die Mittelpunkte der Zoombereichspositionen legen die Werte o1 und o2 für die obigen Schritte fest. Der Wert K ist durch Einstellen der relativen Lage zwischen den Abbildungsflä chen 200 und 210 (normalerweise 60, 90 oder 120°) vor dem ECT- Abtastvorgang bekannt und wird während des ECT-Abtastvorgangs konstant bleiben. Die Winkel der ECT-Rotation, DA1 und DA2 der Abbildungsflächen 210 und 200 sind auch bekannte Größen, da das Computerverarbeitungssystem 270 zu jeder Zeit die Rotationswin kel der Abbildungsflächen kennt. Wenn die Zoombereiche 80, 81 bestimmt sind, weist das bevorzugte Ausführungsbeispiel dann im Block 403 das Computerverarbeitungssystem an die oben beschrie benen benötigten Werte einzugeben und bestimmt die Werte POIx und POIz. Diese Koordinatenwerte werden dann in dem Computer verarbeitungssystem 270 für späteren Zugriff gespeichert.

Es ist klar, daß der obige POI 30 Koordinatenpositionsbe stimmungsschritt mit zwei Abbildungsflächen unterschiedlicher Position durchgeführt werden kann, von denen jeder einen zuge ordneten Zoombereich (wie oben erörtert) hat, oder der obige Schritt kann dadurch ausgeführt werden, daß nur eine Abbil dungsfläche mit einem zugeordneten Zoombereich an zwei ver schiedenen Lagen bezüglich des Objekts 59 verwendet wird. Auf jede Weise werden genug Daten für die obigen Schritte gesam melt, um die Koordinatenwerte des POI 30 vorteilhaft zu bestim men.

Alternatives Ausführungsbeispiel

Fig. 6C zeigt eine geometrische Darstellung der in einem alternativen POI 30 Koordinaten (X, Z)-Wertbestimmungsschritt eines anderen Ausführungsbeispiels verwendeten Relationen. Die Entfernung d1, Bezugszeichen 70, ist die direkte Entfernung zwischen der POI 30 und dem Rotationsmittelpunkt 10 bei einer vorgegebenen Y-Achsen-Position. Der als a0 (78) gezeigte Winkel stellt den Winkel zwischen den beiden Abbildungsflächen 200, 210 dar und bleibt während eines Abtastvorgangs konstant. Der Winkel a1 (72) stellt den Rotationswinkel der Abbildungsfläche 210 dar und wird von dem aus einer Linie zwischen der x-Achse und dem Mittelpunkt 60 der Abbildungsfläche 210 gebildeten Win kel festgelegt. Der Winkel a2 (74) muß aus diesen vorgegebenen Werten bestimmt werden. Die Länge o1 (52) ist die bekannte Länge zwischen dem Mittelpunkt der Abbildungsfläche 210 und dem Mittelpunkt des der Abbildungsfläche 210 zugeordneten Zoombe reichs 80. Dagegen ist die Länge o2 (50) die bekannte Länge zwischen dem Mittelpunkt der Abbildungsfläche 200 und dem Mit telpunkt des der Abbildungsfläche 200 zugeordneten Zoombe reichs. Die Verarbeitung der vorliegenden Erfindung bestimmt dann im Block 403 die Koordinaten des interessierenden Punktes POI (X, Z) gemäß den unten aufgeführten Schritten.

d1 = sqrt [o1² + o2² - (2 * o1 * o2 * cos(a0))]

wobei "sqrt" die Quadratwurzelfunktion ist. Wenn die zwei Ab bildungsflächen 200, 210 senkrecht zueinander angeordnet sind, beträgt der Winkel a0 90°, und der obige Schritt vereinfacht sich zu:

d1 = sqrt [o1² + o2²].

Der Winkel a2 wird dann aus dem folgenden Verarbeitungsschritt berechnet:

Schließlich können die (X, Z)-Koordinaten des POI 30 mit den Schritten berechnet werden:

POIx = d1 _* sin[a1 + a2] und
POIx = d1 _* cos[a1 + a2].

Das Ausdrücken der obigen Relationen (für 90° einschließende Abbildungsflächen) in Abhängigkeit von der ECT-Winkelposition der Abbildungsflächen (a1) führt zu dem folgenden Schritt:

POIx = o2 _* sin[a1] + (o1 _* cos[a1]) und
POIz = o2 _* cos[a1] + (o1 _* sin[a1])

Für die Anordnung, in der die zwei Abbildungsflächen gegenein ander mit 60° oder 120° geneigt sind, verwendet die Erfindung die unten aufgeführten Schritte zum Berechnen der Koordinaten werte des POI 30. Wie gezeigt ist, ist die Variable k durch den von den Abbildungsflächen gebildeten Winkel a0 bestimmt.

Daher berechnet die Verarbeitung eines Ausführungsbeispiels im Block 403 unter Verwendung der obigen Relationen und Schritte die (X, Z)-Koordinaten des interessierenden Punktes POI 30. Im Block 402 werden die Zoombereichdimensionen und -positionen von dem Benutzer für die Zoombereiche 80, 81 eingegeben. Die Mit telpunkte der Zoombereichspositionen legen die Werte o1 und o2 für die obigen Schritte fest. Durch Einstellen der Orientierung zwischen den Abbildungsflächen 200, 210 (normalerweise 60, 90 oder 120°) ist der Wert a0 vor dem ECT-Abtastvorgang bekannt und, wie bereits erwähnt, bleibt dieser Wert während des ECT- Abtastvorgangs kontant. Der Winkel a1 der ECT-Rotation der Ab bildungsfläche 210 ist ebenfalls eine bekannte Größe, da das Computerverarbeitungssystem 270 zu jeder Zeit diesen Rotations winkel kennt. Sobald die Zoombereiche 80, 81 im Block 403 be stimmt sind, instruiert die vorliegende Erfindung das Computer verarbeitungssystem die benötigten Werte einzugeben und be stimmt die Werte POIx und POIz. Diese Koordinatenwerte werden dann in dem Computerverarbeitungssystem 270 für späteren Zu griff gespeichert.

Alternatives Ausführungsbeispiel

Fig. 7 zeigt ein von einem alternativen Ausführungsbeispiel verwendetes Diagramm zum Bestimmen der Position der Zoomberei che 80, 81, wenn sich die Position des Objekts 59 relativ zu festen Abbildungsflächen verschiebt. Diese Verschiebung tritt typischerweise auf Anweisung des Minimierungsbestimmungssystems (Block 406) auf, das das Objekt aus dem Rotationsmittelpunkt 10 heraus versetzt, um die Entfernung zwischen dem Objekt 59 und den Abbildungsflächen zur Erhöhung der Bildanzeigenqualität des Kamerasystems zu minimieren. Abhängig vom Betriebsmodus des ECT-Abtastvorgangs (eingestellt im Block 404) werden die Zoom bereichsbestimmungsprozesse während der Verarbeitung des Blocks 407 ausgeführt. Wie oben gesagt, rotieren die Abbildungsflächen während eines ECT-Abtastvorgangs aufgrund ECT-Bewegung, und der Tisch 115 verschiebt sich ebenfalls, um die Entfernung zwischen dem Objekt 59 und den Abbildungsflächen 200, 210 zu minimieren. Die Einzelheiten des Minimierungsbestimmungssystems sind für die betrieblichen Aspekte der Erfindung nicht entscheidend und werden deshalb hier nicht in voller Länge erörtert, um die Er findung nicht unnötig zu belasten. Es ist klar, daß die Erfin dung im Block 407 die Position der Zoombereiche 80, 81 in Ab hängigkeit von Bewegungen des auf dem Tisch 115 angeordneten Objekts 59 einstellt, wobei der Tisch von dem Minimierungsbe stimmungssystem (auch Entfernungsbestimmungssystem genannt) eingestellt wird.

Die folgende Beschreibung zeigt die von der Erfindung ver wendeten Verfahren zum Einstellen an Änderungen der Objektposi tion relativ zu den Abbildungsflächen. Fig. 7 ist eine Frontan sicht des ECT-Systems entlang der cranio-kaudalen Achse (die Y- Achse). Fig. 7 zeigt ein Objekt 59 mit einem POI 30 an zwei verschiedenen Positionen, einer durch POI 30 dargestellten er sten Position und einer durch POI 30′ dargestellten zweiten Po sition. Die Zoombereiche 80 und 81 auf den Abbildungsflächen 210 bzw. 200 entsprechen der ersten Position des Objekts 59, während die Zoombereiche 80′ und 81′ auf den Abbildungsflächen 210 und 200 der zweiten Position des Objekts 59 entsprechen. Wenn der Tisch 115 das Objekt 59 von der ersten zur zweiten Po sition überführt, berechnet der Verarbeitungsblock 407 zum Nachführen der Bewegung des Objekts 59 die neuen Zoombereiche 80′ und 81′.

Das Ziel der nachfolgenden Verarbeitung dieses Schritts ist die Ausgabe von zwei Werten, o1′ und o2′, die die Positionsän derung der neuen Zoombereiche in Abhängigkeit von der Verschie bung des Objekts 59 von der ersten zur zweiten Position dar stellen. Die Werte o1 und o2 stellen die Offset-Entfernung von den Mittelpunkten der Abbildungsflächen 200, 210 der Zoomberei che 80 bzw. 81 dar. Durch Kombinieren von o1′ und o2′ mit den alten Werten o1 und o2 werden die Positionen der neuen Zoombe reiche während des Verarbeitungsblocks 407 bestimmt. Der neue Koordinatenwert des Objekts 59 in der zweiten Position ist mit POIx′ und POIz′ gekennzeichnet. Dieser Wert ist bekannt, da das Minimierungsbestimmungssystem des Computerverarbeitungssystems 270 diesen Wert berechnete und den Tisch 115 zum Überführen des Objekts 59 in diese Position veranlaßte. Daher ist der Abstand zwischen der neuen Objektposition 59 POI′ 30′ und der alten Ob jektposition 59 POI 30 eine bekannte Größe. Die Entfernung d1 zwischen der ersten und der zweiten Position des Objekts 59 und der Wert von a0 sind durch die folgenden Verarbeitungsschritte festgelegt.

d1 = sqrt [(POIx - POIx′)² + (POIz + POIz′)²]
a0 = arcsin [(POIz - POIz′)/d1]

Es wird weiter auf Fig. 7 Bezug genommen. Der aus einer Linie vom Mittelpunkt der Abbildungsfläche 200 zum Rotationsmittel punkt 10 gebildete Winkel wird Winkel der Abbildungsfläche 200 oder einfach DA2 genannt. Der Wert des Winkels a1 ist deshalb gleich (180 - DA2) - a0. Außerdem wird der aus einer Linie von dem Mittelpunkt der Abbildungsfläche 210 zum Rotationsmittel punkt 10 gebildete Winkel Winkel der Abbildungsfläche 210 oder einfach DA1 genannt. Daher ist der Winkel a2 gleich DA1 + a0. Schließlich ist der Wert des Winkels a3 eine bekannte Größe und beträgt entweder 60, 90 oder 120°, abhängig von der Orientie rung der Abbildungsflächen 200, 210. Für gegebene Winkel a1, a2, a3 und den Wert d1 sind die Bestimmungsschritte für o1′ und o2′ unten für Winkel a3 gleich 120 oder 90° gegeben, die die üblichsten Orientierungen darstellen.

o1′ = (d1 _* sin[a2])/sin[a3]
o2′ = (d1 _* sin[a1])/sin[a3]

Ein von der vorliegenden Erfindung für einen beliebigen Winkel a3 verwendeter Schritt wird unten angegeben. Die Konstante K ist gleich dem Wert von sin(a3). Der Wert R1 = POIx - POIx′, während R2 = POIz - POIz′ ist. Dann können die Werte o1′ und o2′ entsprechend der folgenden Relationen bestimmt werden:

o1′ = (R1 _* sin[DA1] + R2 _* cos[DA1])/K
o2′ = (R1 _* sin[DA2] + R2 _* cos[DA2])/K

Der Wert o1′ stellt den Abstand zwischen dem Mittelpunkt des Zoombereichs 80 und dem Mittelpunkt des neuen Zoombereichs 80′ dar, während der Wert o2′ den Abstand zwischen dem Mittelpunkt des Zoombereichs 81 und dem Mittelpunkt des neuen Zoombereichs 81′ darstellt. Da die mit der Orientierung der Abbildungsflä chen 200, 210 verbundenen Werte der Winkel a3, DA1 und DA2, be kannt sind, hängen die Werte von o1′ und o2′ von den neuen Va riablen POIx′ und POIz′ ab; dieses Ergebnis wird erwartet, da die neuen Zoombereiche 80′ und 81′ in Abhängigkeit von der Be wegung des Objekts 59 von der ersten Position POI zur zweiten Position POI′ berechnet werden. Daher würde das Computerverar beitungssystem 270 bei einem ECT-Abtastvorgang, in dem das Ob jekt 59 von dem Tisch 115 relativ zu den Abbildungsflächen 200, 210 bewegt wird, die obigen Funktionen ausführen, um bei den Zoombereichen anzukommen und dadurch die Zoombereiche auf bei den Abbildungsflächen einzustellen, um die Bewegung des Objekts 59 nachzuführen. Durch Einstellen der Positionen der Zoomberei che bleibt das Objekt 59 in dem Sichtfeld jedes Zoombereichs und wird so von dem ECT-System, wie oben gesagt, mit einer hö heren Auflösung abgebildet.

Bevorzugtes Ausführungsbeispiel

Fig. 8A zeigt die von dem bevorzugten Ausführungsbeispiel durchgeführten Berechnungen zum Einstellen der Zoombereiche der Abbildungsflächen 200, 210, wenn (1) die Abbildungsflächen sich bei ECT-Rotation entlang des Gestells 205 bewegen und wenn (2) die Position des Objekts 59 sich außerdem nach Maßgabe des Minimierungsbestimmungssystems bewegt. Abhängig vom Betriebsmo dus des ECT-Abtastvorgangs (im Block 404 eingestellt) werden diese Zoombereichsbestimmungsverfahren während der Verarbeitung des Blocks 407 ausgeführt. Das ist das am meisten verwendete Bestimmungsverfahren der Erfindung, da jeder ECT-Abtastvorgang beide oben beschriebenen Bewegungen beinhaltet. Während der ECT-Bewegung werden die Abbildungsflächen 200, 210 von der Ge stell-Steuereinheit um den Rotationsmittelpunkt 10 mit diskre ten Winkeln gedreht. Für jeden Winkel werden von jeder Oberflä che Abtastdaten gesammelt und an die Computerverarbeitungsein heit 270 übertragen.

Die Ausgabe des Verarbeitungsblocks 407 für diese Bestim mungsschritte sind die Werte o1′ und o2′, die nun die Verschie bungen von den Mittelpunkten der Abbildungsflächen 210 und 200 darstellen. Die neuen Zoombereiche 81 und 80 können unter Ver wendung dieser Werte von der Verarbeitung der vorliegenden Er findung bestimmt werden. Die für diesen Bereich benötigte Ver arbeitung wird im Block 407 des Gesamtflusses ausgeführt, der von dem Computerverarbeitungssystem 270 durchgeführt wird.

Fig. 8A zeigt die bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel verwendeten Dimensionen zur Bestimmung der neuen Zoombereiche der Abbildungsflächen 200 und 210. Die Werte POIx und POIz stellen die neue Position des Objekts 30 als Ergebnis der ECT- Rotation der Abbildungsflächen und/oder der Verschiebung des Tisches 115 dar. Die Winkel DA1 und DA2 stellen die Rotations winkel der Abbildungsflächen 210 bzw. 200 dar. Die Werte von o1′ und o2′ stellen die Abstände von dem Mittelpunkt der Abbil dungsflächen 210 bzw. 200 zu den neuen Positionen der Zoombe reiche 80 bzw. 81 dar. Die Werte von POIx und POIz werden von dem Verarbeitungsblock 406 zur Verfügung gestellt. Der Wert d ist der Abstand des POI 30 von dem Rotationsmittelpunkt 10. Diese Werte werden entsprechend den unten aufgeführten Verar beitungsschritten berechnet:

d = sqrt [(POIx)² + (POIz)²]
a1 = arcsin [POIz/d]
a2 = 180 - (a1 + DA1)
a3 = a1 - 180 + DA2

Schließlich berechnet das bevorzugte Ausführungsbeispiel die Werte von o1′ und o2′ der Fig. 8A zur Bestimmung der Offset- Werte von den Mittelpunkten 60, 62 der Zoombereiche 80, 81 ent sprechend der unten aufgeführten Verarbeitungsschritte.

o1′ = d _* sin [a2]
o2′ 0 d _* sin [a3]

Gemäß den obigen Gleichungen berechnet das Computerverar beitungssystem 270 des bevorzugten Ausführungsbeispiels im Block 407 die neuen Zoombereiche 80 und 81, deren Mittelpunkte in einem Abstand von o1′ und o2′ von den Mittelpunkten der ent sprechenden Abbildungsflächen 210 und 200 liegen. Über den Mit telpunkt des Zoombereichs ist die Lage der ganzen Fläche des Zoombereichs, bezogen auf die zugehörige Abbildungsfläche, be kannt. Die Bewegung des interessierenden Punktes POI 30 des Ob jekts 59 ist dem Computerverarbeitungssystem 270 zu jeder Zeit bekannt, nachdem die Anfangs-POI-Koordinatenbestimmung des Blocks 403 durchgeführt wurde. Daher sind während des ECT-Ab tastvorgangs die Koordinaten des POI 30 des Objekts 59 zu jeder Zeit bekannt, da der Tisch 115 die Position des Objekts 59 ein stellt. Ferner ist der ECT-Winkel oder die Position der Abbil dungsflächen während der ECT-Rotation der Abbildungsflächen 200, 210 zu jeder Zeit bekannt. Die Winkel DA1 und DA2 sind während eines Abtastvorgangs der vorliegenden Erfindung be kannt. Unter Verwendung dieser Grundrelationen können die obi gen Schritte allein als Funktion der bekannten Werte ausge drückt werden, um die Position entlang der Abbildungsflächen 210, 200 der Zoombereiche 80, 81 zu bestimmen. Diese Schritte sind unten auf die primären Variablen reduziert dargestellt; das führt zu:

o1′ = -(POIz _* cos[DA1]) + POIx _* sin [DA1])
o2′ = -(POIz _* cos[DA2]) + POIx _* sin [DA2])

Mit den obigen Relationen bestimmt das Computerverarbei tungssystem 270 im Verarbeitungsblock 407 eine Position der Fläche des Zoombereiches an jeder von einem beliebigen Satz von ETC-Rotationswinkeln der Abbildungsflächen gegebenen POI 30 Po sition. Auf diese Art und Weise können die den Zoombereichen 80, 81 zugeordneten Sichtfelder die relative Bewegung des Ob jekts 59 bezogen auf die Abbildungsflächen 200, 210 nachführen. Auf diese Weise sammeln die Zoombereiche Bilddaten für ein re sultierendes Anzeigebild nur von dem interessierenden Objekt in einem reduzierten Sichtfeld.

Alternatives Ausführungsbeispiel

Fig. 8B zeigt die in den Verarbeitungsschritten eines al ternativen Ausführungsbeispiels verwendeten Dimensionen zum Einstellen der Zoombereiche der Abbildungsflächen 200, 210, wenn (1) sich die Abbildungsflächen aufgrund von ECT-Rotation entlang des Gestells 205 bewegen und wenn (2) sich die Position des Objekts 59 unter Anweisung des Minimierungsbestimmungssy stems außerdem bewegt. Wie zu sehen ist, ist der Wert DA1 der Winkel zwischen einer Geraden von dem Mittelpunkt 60 der Abbil dungsfläche 210 zu COR 10 und der X-Achse. Dagegen ist der Wert DA2 der Winkel zwischen einer Geraden von dem Mittelpunkt 62 der Abbildungsfläche 200 zu COR 10 und der X-Achse. Der Wert des Winkels a1 ist deshalb gleich 180-DA2, während der Wert des Winkels a2 einfach gleich DA1 ist. Der Wert von r ist der Ab stand vom Rotationsmittelpunkt 10 zu den Mittelpunkten 60, 62 der Abbildungsflächen 200, 210; definitionsgemäß sind diese Ab stände gleich. Die Entfernung d2 ist die Länge von POI zum Mit telpunkt 62. Die Entfernung d3 ist die Länge zwischen POI 30 und Punkt 60. Die Entfernung d1 ist die Länge zwischen POI 30 und COR 10. Nach den oben beschriebenen Verschiebungen der Ab bildungsflächen und des Objekts berechnet die Verarbeitung zunächst die Positionen der Mittelpunkte 60, 62 der Abbildungs flächen 210, 200. Dies wird durch die folgenden Schritte er füllt.

x62 = r_*sin[90-a1] = r_*cos[a1] = -r_*cos[DA2]
x62 = r_*cos[90-a1] = r_*sin[a1] = -r_*sin[DA2]
x62 = r_*sin[90-a2] = r_*cos[DA1]
x62 = r_*cos[90-a2] = r_*sin[DA1]

Der Mittelpunkt 60 der Abbildungsfläche 210 ist durch das Koor dinatenpaar (60x, 60z) dargestellt, während der Mittelpunkt der Abbildungsfläche 200 durch das Koordinatenpaar (62x, 62z) dar gestellt ist. Die Winkel DA1 und DA2 sind bekannt, weil des Computerverarbeitungssystem 270 diese Winkel während der ge steuerten ECT-Rotation um COR 10 eingestellt hat.

Es wird weiter auf das Diagramm der Fig. 8B Bezug genommen. Das Computerverarbeitungssystem 270 eines alternativen Ausfüh rungsbeispiels der Erfindung bestimmt die Werte d1, d2 und d3 entsprechend der unten aufgeführten Relationen.

d1 = sqrt [POIx)² + (POIz)²]
d2 = sqrt [POIx - 62x)² + (POIz - 62z)²]
d3 = sqrt [POIx - 60x)² + (POIz - 60z)²]

Mit diesen berechneten Entfernungen bestimmt die Erfindung dann die Werte der Winkel a3 und a4 der Fig. 8B in den folgenden Schritten.

Schließlich berechnet die Erfindung die Werte von o1′ und o2′ der Fig. 8B, um die Offset-Werte der Mittelpunkte 60, 62 der entsprechenden Zoombereiche 80, 81 mit den unten aufgeführten Verarbeitungsschritten zu bestimmen.
o1′ = d3 _* cos[90-a4] = d3 _* sin[a4]
o2′ = d2 _* cos[90-a3] = d2 _* sin[a3]

Die obigen Gleichungen können in Abhängigkeit von den primären Werten geschrieben werden:

o1′ = sqrt [x²_*sin²[δ] + [z²_*cos²[δ] - 2_*x_*z_*sin[δ]_*cos[δ]]
o2′ = sqrt [x² + z² + cos(2_*β)_*(z² - x2) + (2_*x_*z_*sin[2_*β])]

wobei:

x = POIx
z = POIz
und
δ = DA1
β = DA2

Mit den obigen Relationen bestimmt das Computerverarbeitungssy stem 270 im Verarbeitungsblock 407 eine Position der Fläche ei nes Zoombereiches für jede durch jeden Satz der ECT-Rotations winkel der Abbildungsflächen gegebene beliebige POI 30 Posi tion. Auf diese Weise können die dem Zoombereich 80, 81 zuge ordneten Sichtfelder die relative Bewegung des Objekts 59 bezo gen auf die Abbildungsflächen 200, 210 nachführen. Auf diese Weise sammeln die Zoombereiche Bilddaten für ein resultierendes Anzeigenbild allein von dem interessierenden Objekt in einem reduzierten Sichtfeld.

Bevorzugtes Ausführungsbeispiel

Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung verwendet zwei abgeleitete Prozesse zur Berechnung der je weiligen Positionen neuer Zoombereiche auf der Basis von: (1) einem sich bewegenden interessierenden Punkt und festen Abbil dungsflächen; und (2) einem rotierenden Gestell und einem fe sten interessierenden Punkt.

Die Einstellungsprozesse des bevorzugten Ausführungsbei spiels in Hinsicht auf die Tischbewegung bei nicht kreisförmi gen ECT-Untersuchungen werden zunächst erörtert. Wichtig ist, daß der Tisch 115 sich sowohl in X- als auch in Z-Richtung be wegt. Der Prozeß benötigt die relative Änderung der X- und Z- Positionen von dem Original-POI 30 zu einem neuen POI, genannt POI′ (siehe Fig. 7). Der Prozeß wird zum Berechnen der Zoombe reichseinstellung für jede neue Bewegung des Tisches 115 ausge führt. Die aus der Ableitung Δo1′ und Δo2′ berechneten Werte stellen das Offset oder die Einstellung der durch o1 und o2 (siehe Fig. 6A) definierten aktuellen Zoombereiche dar. Die Prozeßschritte sind ausführlich unten aufgeführt.

Rx = POIx - POIx′ Änderung der x-Position
Rz = POIz - POIz′ Änderung der z-Position

Δo1′ = -(Rx _* sin[DA1] + Rz _* cos[DA1])
Δo2′ = -(Rx _* sin[DA2] + Rz _* cos[DA2])

Die Verarbeitung des Blocks 407 führt das obige Verfahren zum Erreichen der neuen Zoombereichspositionen entlang der Abbil dungsflächen 200 und 210 in Abhängigkeit von einer Bewegung des Tischs 115 aus. Der Block 406 liefert die Werte Rx und Rz bei dem obigen Verfahren.

Die Einstellungsmaßnahmen des bevorzugten Ausführungsbei spiels werden bezogen auf die Gestellbewegung bei nicht kreis förmigen und bei kreisförmigen ECT-Untersuchungen erörtert. Da bei wird die Position der neuen Zoombereiche in Abhängigkeit von den rotierenden Abbildungsflächen und einem stationären Tisch 115 bestimmt. Die Werte DA1 und DA2 sind die bekannten Winkel der Abbildungsflächen 210 bzw. 200. Die Werte DA1′ und DA2′ sind die neuen Werte für die neue Position der Abbildungs flächen 210 bzw. 200. Daher berechnet die Verarbeitung die Werte von Δo1′ und Δo2′ wie folgt.

Δo1′ = POIz_*(-cos[DA1′] + cos[DA1])
+ POIx_*(-sin[DA1′] + sin[DA1])
Δo2′ = POIz_*(-cos[DA2′] + cos[DA2])
+ POIx_*(-sin[DA2′] + sin[DA2])

Die Werte von DA1′ und DA2′ werden vom Verarbeitungsblock 405 der Erfindung zur Verfügung gestellt. Die obigen Werte werden im Block 407 zur Bestimmung der Position der neuen Zoombereiche entlang der Abbildungsflächen 200 und 210 zur Verfügung ge stellt.

Wirkung der Zoombereiche 80, 81

Die Bildanzeigefähigkeit des Computerverarbeitungssystems 270 ist nicht unbeschränkt. Das Anzeigegerät 280 enthält eine endliche Anzahl von Pixeln oder Bildelementen, die zur Erzeu gung eines Computer-Grafikbildes des Objekts 59 verwendet wer den können, und das ECT-Abtastkamerasystem hat eine endliche Anzahl von Datenpunkten, das es zur Erzeugung eines Bildes ver wenden kann. Die Abtastkameraköpfe 200, 210 der vorliegenden Erfindung arbeiten auf einem Grundniveau mit der Technik der ECT-Kameras der Anger-Typs. Anger-Abtastkameras sind in der In dustrie bekannt und werden zum Detektieren von in einem Objekt ihren Ursprung habenden ausgestrahlten Gammastrahlen verwendet; jeder Kamerakopf enthält eine Kollimatorschicht auf der Abbil dungsfläche zum Sammeln und Richten gewisser ausgestrahlter Gammastrahlen, eine Kristallschicht zum Detektieren der ein fallenden Gammastrahlen und zum Erzeugen von Fotoemissionen und eine Fotomultiplier-Schicht, die optisch mit der Kristall schicht zum Detektieren der Fotoemissionen gekoppelt ist und aufgrund dieser analoge Spannungssignale erzeugt, die (unter Verwendung mehrerer Korrekturfaktoren) vorverarbeitet und zum Anzeigen der Position und Intensität der Fotoemissionen verwen det werden. Das Abtastkamerasystem der Erfindung kann Bilder mit einer Auflösung von 4096 × 4096 Pixel detektieren. Jedoch können die Computerverarbeitungssysteme ein Bild mit so einer großen Gesamtzahl von Pixeln (d. h. 4096²) in Echtzeit nicht verarbeiten und anzeigen. Die kleinste Pixelflächengröße kann auf der Basis der Fläche der Abtastfläche und der darin verfüg baren Pixel bestimmt werden.

Für eine Abbildungsfläche mit einem Sichtfeld von ungefähr 50,8 cm wird die Anzeigeauflösung des Bildes auf der Basis der Anzahl von Pixeln bestimmt, die zur Erzeugung eines Anzeigebil des auf dem Schirm 280, verteilt über das gesamte Sichtfeld verfügbar sind. In diesem Fall stellt jedes Pixel eines Bildes eine elementare Fläche des Objektes dar, die relativ groß ist. Beispielsweise kann das Computerverarbeitungssystem während des ECT-Modus der Abtastkamera maximal 1282 Pixel sammeln, die in einer Matrix von 128×128 Pixel für rechteckige Abbildungsflä chen angeordnet sind. Daher sind die Dimensionen jedes Pixels ungefähr in der Größenordnung von 0,41×0,41 cm. Die für ein 50,8-cm-Sichtfeld gesammelten Pixel-Bilddaten erzeugen ein Bild des Objekts aus allen Elementen innerhalb des großen Sicht feldes. Daher würde ein 10,16 cm großes interessierendes Ob jekt, beispielsweise ein Herz, eine relativ kleine Anzeige größe, bezogen auf den Rest des Objekts 59, haben. Bei dieser Größe der Ansicht können Einzelheiten des Herz unklar oder vollständig verdeckt sein, wenn diese Auflösung über die ganze Abbildungsfläche verteilt zugewiesen wird.

Auf der anderen Seite kann ein Zoombereich, der kleiner als das 50,8-cm-Sichtfeld der Abbildungsfläche ist, die gesamte von dem Computerverarbeitungssystem 72 verfügbare Datenverarbei tungsauflösung über einen kleinen Bereich verwenden. Daher kann die volle Auflösungsmöglichkeit des gesamten ECT-Abtastsystems zum Abbilden des interessierenden Objekts mit einer größeren Auflösung in dem Zoombereich verwendet werden. Die resultieren den Pixel stellen eine verhältnismäßig kleinere elementare Zone des abgebildeten Objekts dar; auf diese Weise wird die Bildauf lösung des Objekts erhöht, und das gesamte Bild wird zur de taillierteren Darstellung größer auf dem Anzeigebildschirm 280 angezeigt. Beispielsweise verwendet ein Zoombereich mit einer Fläche von 25,4×25,4 cm die 128×128 Pixel-Matrix; dies ergibt eine Pixelgröße von 0,2×0,2 cm, die flächenmäßig viermal klei ner ist als die dem 50,8-cm-Sichtfeld zugeordnete Pixelfläche. Das führt zu einer wesentlich besseren Auflösung für das inter essierende Objekt und vergrößert das Objekt auf dem Anzeige bildschirm 280.

Die von den Fotomultiplierröhren eingehenden Signale sind analoge Spannungsdaten. Diese Signale werden zunächst unter Verwendung mehrerer Korrekturfaktoren (Linearität, Einheitlich keit und Empfindlichkeit) vorverarbeitet zur Erzeugung eines Ausgangssignals, das die Position (Koordinatenwerte) und Inten sität der Fotoemissionen in der Kristallschicht über die ganze Fläche einer Abbildungsfläche angibt; zur Vereinfachung wird dieses Ausgangssignal das vorverarbeitete Fotomultiplier-Aus gangssignal genannt. Es ist insoweit vorverarbeitet, daß Kor rekturfaktoren angewendet werden, bevor die Daten zur Anzeige über die Zoombereiche abgebildet werden. Ein Zoombereich befin det sich in einem Teil des Abbildungsflächengebietes und ent spricht einem Teil der Detektorpositionen innerhalb der Fläche. Die Positionen (Koordinaten) des Zoombereiches sind identisch m 05547 00070 552 001000280000000200012000285910543600040 0002004340228 00004 05428it den Koordinaten, die von den vorverarbeiteten Fotomulti plier-Daten wiedergegeben werden. Wenn ein Zoombereich aktiv ist, werden nur diejenigen von dem vorverarbeiteten Fotomulti plier-Ausgangssignal wiedergegebenen Daten zu Bildanzeige zwecken von dem Computerverarbeitungssystem 270 verarbeitet, die übereinstimmende Koordinatenpositionen in dem Zoombereich haben. Daten von dem vorverarbeiteten Fotomultiplier-Ausgangs signal mit Koordinaten außerhalb des Zoombereiches werden tem porär von den Bildanzeigefunktionen des Computerverarbeitungs systems 270 nicht berücksichtigt. Daher kann in dem Computer verarbeitungssystem ein Zoombereich auch als ein Maskenbereich angesehen werden, da Daten in dem vorverarbeiteten Fotomulti plier-Ausgangssignal, die aus dem Zoombereich herausfallen, ausgegeben werden, während Daten, die in den Zoombereich fal len, von der Erfindung eingeblendet werden. Diese Maskenopera tionen der vorverarbeiteten Fotomultiplier-Ausgangssignal-Da tenbank werden im Verarbeitungsblock 408 ausgeführt.

Ein Zoombereich ist eine Flächenposition eines Satzes von Koordinatenwerten, mit einem Mittelpunkt POI 30 mit festen Di mensionen, die von dem Benutzer ausgewählt sind; der Satz der Koordinatenwerte stellt den Flächenbereich der zugehörigen Ab bildungsfläche dar. Bei der Erfindung ist der Zoombereich qua dratisch, jedoch ist es klar, daß jede rechteckige Fläche ver wendet werden kann. Die Verschiebung eines Zoombereichs wird deshalb auf der Basis der Position des Mittelpunkts des Zoombe reichs bestimmt. Wenn der Mittelpunkt bekannt ist, werden die Grenzlinien des Zoombereichs auf der Basis der festen Breite über die zugehörige Abbildungsfläche bestimmt.

Während eines einzigen ECT-Abtastvorgangs bewegt die Erfin dung einen Zoombereich, indem sie den Mittelpunkt des Zoombe reichs verändert und dann auf der Basis des neuen Mittelpunkts und der festgelegten Dimensionen des Zoombereichs einen neuen Satz von Koordinatenwerten bestimmt. Während sich der Zoombe reich bewegt, wird gleichzeitig eine neue Maske erzeugt. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Ge sichtspunkte der obigen Beschreibung tatsächlich zweimal ausge führt, weil es zwei Bildflächen und deshalb mehrere Zoomberei che gibt. Deshalb werden immer dann, wenn ein Zoombereich geän dert wird, entweder durch eine Änderung der POI 30 Position oder eine Änderung des ECT-Rotationswinkels der Abbildungsflä chen, oder beider, Bilddaten von verschiedenen Flächen der Ab bildungsflächen 200, 210 gesammelt, um die relative Bewegung des Objekts 59 zu verfolgen.

Die obigen Ausführungen zu dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Bestimmung der neuen Position des Zoombereiches zeigen, daß diese neuen Zoompositionen auf der Basis eines Offsets auf den Mittelpunkt der Abbildungsfläche bestimmt werden. Zu beachten ist, daß sich die Position der Zoombereiche nur in einer Koor dinate bezogen auf den zweidimensionalen Flächenbereich ändert, wenn die Abbildungsflächen einer ECT-Rotation unterliegen. D. h., daß die in den Fig. 6, 7 und 8 gezeigte Dimension der Seitenansicht der Abbildungsflächen die einzige Dimension ist, die während der Zoombereichsverschiebung aktualisiert wird. Die andere Dimension der Abbildungsflächen, das ist die Dimension senkrecht zu den Diagrammen, wird deshalb nicht aktualisiert, weil es keine relative Bewegung des Objekts und der Abbildungs fläche bezogen auf diese Dimension während der ECT-Rotation gibt. Bei dem von der Erfindung verwendeten Koordinatensystem wird sich der Mittelpunkt jedes Zoombereichs in der XZ-Ebene verschieben, jedoch wird er bezogen auf die Y-Achse konstant bleiben. Daher bestimmt die vorliegende Erfindung zur Erkennung der exakten Position der Koordinatenwerte eines Zoombereiches in der Abbildungsfläche die Position des Zoombereichsmittel punkts indem: (1) das Offset von dem Abtastmittelpunkt in einer Dimension in der XZ-Ebene bestimmt wird und dann (2) die kon stante Position auf der Y-Achse bestimmt wird. Schließlich lo kalisiert die vorliegende Erfindung die ganze Fläche des Zoom bereichs über die festgelegte Länge und Breite des Zoombereichs und den festgelegten Zoombereichsmittelpunkt.

Das Computerverarbeitungssystem 270 der Erfindung führt die Aufgaben der Bestimmung der Positionen der Zoombereiche 80, 81 auf jeder Abbildungsfläche 210, 200 auf der Basis der aktuellen Ausrichtung der ECT-Abbildungsflächen und der Position des Ti sches 115 aus. Das Computerverarbeitungssystem 270 führt danach die Maskierfunktion aus, um nur die Bilddaten von der ECT-Ab tastkamera zu lesen, die den Zoombereichen entsprechen. Das Computerverarbeitungssystem 270 speichert und erzeugt auch ein Bild auf der Anzeige 280 des ausgewählten interessierenden Punktes des Objekts 59 auf der Basis der gesammelten Daten. Das Computerverarbeitungssystem steuert auch die Position der Ab bildungsflächen während der ECT-Bewegung und genauso die Posi tion des Tisches 115. Das Computerverarbeitungssystem 270 der Erfindung steuert auch die Gestell-Schienen-Betätigungsvorrich tung.

Claims

1. Vorrichtung zum Erhöhen der Bildauflösung eines Objekts in einem Nuklear-Abbildungskamerasystem,
gekennzeichnet durch
eine Abbildungsfläche (200, 210) zum Ausführen von Abbil dungsoperationen;
mit der Abbildungsfläche (200, 210) gekoppelte Mittel (252) zum Verschieben der Abbildungsfläche über mehrere Winkel um das Objekt (59) herum;
Mittel zum Bestimmen eines einem Teil der Abbildungsfläche (200, 210) zugeordneten Zoombereiches (80, 81), der ein zuge ordnetes gezoomtes Sichtfeld hat; und
Mittel zum Einstellen von Positionen des Zoombereichs bezo gen auf die Abbildungsfläche derart, daß das zugeordnete ge zoomte Sichtfeld des Zoombereichs mit dem Objekt (59) ausge richtet bleibt, das eine relative Verschiebung, bezogen auf die Abbildungsfläche erfährt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung des Objekts (59) relativ zur Abbildungsfläche (200, 210) durch Abtastoperationen der Abbildungsfläche steuer bar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß die Mittel zum Einstellen einer Position des Zoombe reiches (80, 81) so ausgebildet sind, daß sie die Position des Zoombereichs als Funktion der verschiedenen Abbildungsflächen (200, 210) und dem Objekt (59) zugeordneten Winkel einstellen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Minimieren des Abstandes zwischen dem Objekt (59) und der Abbildungsfläche (200, 210) eine Einrich tung vorgesehen ist, die eine relative Verschiebung des Objekts zur Abbildungsfläche (200, 210) bewirkt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekenn zeichnet durch Mittel zum Erzeugen eines Anzeigebildes auf der Basis von Bilddaten, die dem Zoombereich (80, 81) zugeordnet sind und während der Abtastoperationen gesammelt werden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Benutzer-Schnittstelleneinrichtung (275) zum Definieren von Di mensionen des Zoombereichs und außerdem einer Anfangsposition des Zoombereichs bezogen auf die Abbildungsfläche an einer be stimmten Winkelposition der Abbildungsfläche.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch:
Mittel zum Definieren einer ersten Position eines ersten Zoombereichs (81) bezogen auf die Abbildungsfläche (200) und eines ersten Winkels (DA2) der Abbildungsfläche;
Mittel zum Definieren einer zweiten Position eines zweiten Zoombereichs (80) bezogen auf die Abbildungsfläche (210) und eines zweiten Winkels (DA1) der Abbildungsfläche; und
Mittel zum Bestimmen der Koordinatenposition des Objekts (59) auf der Basis der ersten Position, der zweiten Position, des ersten Winkels und des zweiten Winkels.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich net, daß die Benutzer-Schnittstelleneinrichtung (275) aufweist:
Mittel (280) zum Anzeigen eines Bildes des Objekts (59), wobei das Bild ein Sichtfeld für die Abbildungsfläche (200, 210) darstellt;
ein Benutzereingabemittel zum Positionieren eines Anzeige bereichs über Teilen des Bildes und zum Auswählen eines be stimmten Teils des Bildes; und
Mittel zum Bestimmen der Anfangsposition des Zoombereichs (80, 81) bezogen auf die Abbildungsfläche dadurch, daß ein Be reich der Abbildungsfläche bestimmt wird, dessen Sichtfeld den von den Benutzereingabemitteln ausgewählten speziellen Teil des Bildes einschließt.

9. System zum Verbessern der Auflösung und der relativen Größe eines Endbildes in einem Nuklear-Abbildungssystem, das einen Gestellaufbau (205), einen Kameradetektor mit einer Ab bildungsfläche (200, 210) und eine mit dem Gestellaufbau gekop pelte Gestellsteuereinheit (252) zum Drehen der Abbildungsflä che aufweist, gekennzeichnet durch:
Mittel zum Bestimmen der Dimensionen und der Anfangsposi tion eines Zoombereichs, der einem Teil der Abbildungsfläche zugeordnet ist; und
Mittel zum Verschieben des Zoombereichs (80, 81) relativ zu der Abbildungsfläche derart, daß ein dem Zoombereich zugeordne tes gezoomtes Sichtfeld während einer relativen Verschiebung des Objekts (59) und der Abbildungsfläche (200, 210) auf das Objekt ausgerichtet bleibt, wobei das Objekt gegenüber dem Ro tationsmittelpunkt (10) der Abbildungsfläche versetzt ist und wobei die Mittel zum Verschieben des Zoombereichs mit den Mit teln zum Bestimmen der Dimensionen und der Anfangsposition des Zoombereichs kommunikativ gekoppelt sind.

10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Verschiebung bezogen auf das Objekt und die Abbil dungsfläche dann auftritt, wenn die Gestellsteuermittel (252) die Abbildungsfläche relativ zum Objekt während eines Abtast vorgangs des Nuklear-Kameraabtastsystems drehen.

11. System nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Verschieben des Zoombereichs relativ zu der Abbildungsfläche so ausgebildet sind, daß sie den Zoombereich als Funktion mehrerer zwischen der Abbildungsfläche und dem Ro tationsmittelpunkt (10) gebildeter Winkel verschieben.

12. System nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch ge kennzeichnet, daß ein Tisch (115) zum Verschieben des Objekts und zum Minimieren des Abstandes zwischen der Abbildungsfläche und des Objekts vorgesehen ist und daß die relative Verschie bung des Objekts und der Abbildungsfläche auftritt, wenn der Tisch (115) das Objekt (59) verschiebt.

13. System nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch ge kennzeichnet, daß:
zum Vorverarbeiten der von der Abbildungsfläche (200, 210) an mehreren Rotationswinkeln der Abbildungsfläche während des Abtastvorgangs gesammelten Bilddaten in Echtzeit Datenverarbei tungsmittel (270) vorgesehen und mit dem Kameradetektor kommu nikativ gekoppelt sind; und
Anzeigeverarbeitungsmittel (270), die zur Anzeigeverarbei tung in Echtzeit nur der dem Zoombereich der Abbildungsfläche zugeordneten Bilddaten dienen, mit den Mitteln zum Verschieben des Zoombereichs gekoppelt sind.

14. System nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch ein An zeigemittel (280) zum Anzeigen des Endbildes, das sich aus den Bilddaten zusammensetzt, die dem Zoombereich der Abbildungsflä che zugeordnet sind und während des Abtastvorgangs gesammelt wurden, wobei die Anzeigemittel kommunikativ mit den Anzeige verarbeitungsmitteln gekoppelt sind.

15. System nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeich net, daß das Bildverarbeitungssystem (270) eine endliche Anzahl von Bildelementen verarbeitet und die endliche Anzahl von Bild elementen für den Anzeigeprozeß der dem Zoombereich der Abbil dungsfläche zugeordneten Bilddaten verwendet wird, um die Auf lösung des resultierenden Anzeigebildes zu erhöhen, das von den dem Zoombereich (80, 81) der Abbildungsfläche (200, 210) zuge ordneten Bilddaten erzeugt wird.

16. System nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch ge kennzeichnet, daß die Mittel zum Bestimmen der Dimensionen und der Anfangsposition des Zoombereichs (80, 81) ein Benutzerein gabemittel (275) aufweisen, um Dimensionsparameter zum Definie ren der Dimensionen des Zoombereichs und Positionsparameter zum Definieren der Anfangsposition des Zoombereichs bezogen auf die Abbildungsfläche einzugeben.

17. System nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch ge kennzeichnet, daß die Mittel zum Bestimmen der Dimensionen und der Anfangsposition eines Zoombereichs aufweisen:
Mittel zum Anzeigen einer Vielzahl von Dimensionsoptionen; und
ein Benutzerschnittstellenmittel zum Auswählen der Dimensi onsparameter aus der Vielzahl von Dimensionsoptionen, wobei die Dimensionsparameter die Dimensionen für den Zoombereich defi nieren und die Benutzerschnittstellenmittel kommunikativ mit den Mitteln zum Anzeigen einer Vielzahl von Dimensionsoptionen gekoppelt sind.

18. System nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch ge kennzeichnet, daß die Mittel zum Bestimmen der Dimensionen und der Anfangsposition eines Zoombereichs (80, 81) aufweisen:
Mittel zum Anzeigen eines Bildes des Objekts, wobei das Bild ein Sichtfeld der Abbildungsfläche darstellt;
Benutzerschnittstellenmittel (275) zum Positionieren eines Indikatorbereichs über Teilen des Bildes und zum Auswählen ei nes bestimmten Teils des Bildes; und
Mittel zum Bestimmen der Position des Zoombereichs (80, 81) bezogen auf die Abbildungsfläche durch Bestimmen eines Bereichs der Abbildungsfläche (200, 210) mit einem Sichtfeld, das den von den Benutzerschnittstellenmitteln ausgewählten speziellen Teil des Bildes einschließt.

19. System nach einem der Ansprüche 13 bis 18, gekennzeich net durch Mittel zum Bestimmen einer Position des Objekts auf der Basis von Positionen eines ersten Zoombereichs (81) und ei nes zweiten Zoombereichs (80), wobei dem ersten Zoombereich (81) ein erster Rotationswinkel (DA2) der Abbildungsfläche (200) und dem zweiten Zoombereich (80) ein zweiter Rotations winkel (DA1) der Abbildungsfläche (210) zugeordnet ist.

20. Vorrichtung zum Verbessern der Auflösung eines Anzeige bildes eines Objekts, das von einem Nuklear-Kameraabbildungssy stem abgetastet wird, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Gestellaufbau (205) eine Montagebasis bildet;
daß mehrere Abbildungsflächen (200, 210) in untereinander vorgegebenen Winkeln angeordnet sind;
daß eine Gestell-Steuereinheit (252) zum Drehen der Abbil dungsflächen (200, 210) über eine Vielzahl von Rotationswinkeln mit dem Gestellaufbau und den Abbildungsflächen gekoppelt ist;
daß Mittel zum Bestimmen mehrerer separater Zoombereiche jeweils einem Teil der Abbildungsfläche zugeordnet sind; und
daß Mittel zum individuellen Verschieben jedes der separa ten Zoombereiche derart, daß den separaten Zoombereichen je weils zugeordnete gezoomte Sichtfelder während der relativen Verschiebung zwischen dem Objekt und den Abbildungsflächen in dividuell auf ein Objekt (59) ausgerichtet bleiben, mit den Mitteln zum Bestimmen der separaten Zoombereiche gekoppelt sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Gestell-Steuereinheit (252) die relative Verschiebung zwischen dem Objekt und den Abbildungsflächen durch Drehen der Abbildungsflächen über die verschiedenen Rotationswinkel er zeugt.

22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekenn zeichnet, daß zur Minimierung des Abstandes zwischen dem Objekt (59) und den Abbildungsflächen Mittel (115) zum Verschieben des Objekts vorgesehen sind.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (115) zum Verschieben des Objekts (59) zur rela tiven Verschiebung zwischen dem Objekt und den Abbildungsflä chen beitragen.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß:
Datenverarbeitungsmittel (270) zum Vorverarbeiten der Bild daten, die während eines Abtastvorgangs von der Abbildungsflä che an jedem der Rotationswinkel gesammelt wurden, korrigierte Koordinaten- und Intensitätsbildinformationen enthaltende Bild daten ausgeben; und
Bilderzeugungsmittel (270) zum Verarbeiten nur der Teile der korrigierten Bilddaten, die den Positionen der Vielzahl der Zoombereiche zugeordnet sind, mit den Bildverarbeitungsmitteln und den Mitteln zum individuellen Verschieben jedes der separa ten Zoombereiche gekoppelt sind.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß Anzeigemittel (280) zum Anzeigen des Anzeigebildes, das sich aus den Teilen der den Positionen der Zoombereiche zuge ordneten korrigierten Bilddaten zusammensetzt, mit den Bilder zeugungsmitteln kommunikativ gekoppelt sind.

26. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekenn zeichnet, daß die Bilderzeugungsmittel eine endliche Anzahl von Bildelementen verarbeiten und daß die endliche Anzahl von Bild elementen zum Verarbeiten der Teile der korrigierten Bilddaten verwendet wird, die den Positionen der Zoombereiche zugeordnet sind, um eine resultierende Bildanzeige mit erhöhter Auflösung und Relativgröße zu erzeugen.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Bestimmen mehrerer separater Zoombereiche aufweisen:
Mittel zum individuellen Bestimmen der Dimensionen für je den der Zoombereiche; und
Mittel zum individuellen Bestimmen einer Anfangsposition bezogen auf eine zugeordnete Abbildungsfläche für jeden der Zoombereiche.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum individuellen Bestimmen der Dimensionen für jeden der Zoombereiche aufweisen:
Mittel zum Anzeigen mehrerer Dimensionsoptionen; und
Benutzerschnittstellenmittel (275) zum Auswählen von Dimen sionsparametern aus den Dimensionsoptionen, wobei die Dimensi onsparameter die Dimensionen für jeden der Zoombereiche defi nieren und die Benutzerschnittstellenmittel mit den Mitteln zum Anzeigen mehrerer Dimensionsoptionen kommunikativ gekoppelt sind.

29. Vorrichtung nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekenn zeichnet, daß die Mittel zum individuellen Bestimmen einer An fangsposition bezogen auf eine zugeordnete Abbildungsfläche für jeden der Zoombereiche aufweisen:
Mittel zum Anzeigen eines Bildes des Objekts, wobei das Bild ein Sichtfeld der zugeordneten Abbildungsfläche darstellt; und
Benutzerschnittstellenmittel zum Positionieren eines Indi katorbereichs über Teilen des Bildes und zum Auswählen eines speziellen Teils des Bildes; und
Mittel zum Bestimmen der Anfangsposition jedes der Zoombe reiche dadurch, daß ein Bereich von der zugeordneten Abbil dungsfläche mit einem Sichtfeld bestimmt wird, das den von den Benutzerschnittstellenmitteln ausgewählten Teil des Bildes ein schließt.

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 29, gekenn zeichnet durch Mittel zum Bestimmen einer Koordinatenposition des Objekts auf der Basis von Positionen wenigstens zweier Zoombereiche.

31. Verfahren zum Verbessern der Auflösung und der Relativ größe eines Endbildes in einem Nuklear-Kameraabbildungssystem mit einem Gestellaufbau, einem Kamerakopf mit einer Abbildungs fläche, und einer Gestell-Steuereinheit zum Drehen der Abbil dungsfläche, wobei die Gestell-Steuereinheit mit dem Gestell aufbau gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß
die Dimensionen und Anfangspositionen eines Zoombereichs bestimmt werden, wobei dem Zoombereich ein Teil der Abbildungs fläche zugeordnet ist; und
der Zoombereich relativ zu der Abbildungsfläche derart ver schoben wird, daß ein dem Zoombereich zugeordnetes Sichtfeld während Perioden der relativen Verschiebung eines Objekts und der Abbildungsfläche auf das Objekt ausgerichtet bleibt.

32. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß außerdem die Abbildungsfläche während eines Abtastvorgangs des Nuklear-Kameraabbildungssystems relativ zu dem Objekt über meh rere Rotationswinkel gedreht wird, wodurch die relative Ver schiebung bezogen auf das Objekt und die Abbildungsfläche her vorgerufen wird.

33. Verfahren nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekenn zeichnet, daß beim Verschieben des Zoombereichs relativ zu der Abbildungsfläche der Zoombereich als Funktion der der Abbil dungsfläche zugeordneten Rotationswinkel verschoben wird.

34. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß außerdem der Abstand zwischen der Abbil dungsfläche und dem Objekt dadurch minimiert wird, daß das Ob jekt zur Erzeugung der relativen Verschiebung zwischen Objekt und Abbildungsfläche verschoben wird.

35. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß unter Verwendung eines Computers:
Bilddaten des Objekts vorverarbeitet werden, die von der Abbildungsfläche an den verschiedenen Rotationswinkeln während des Abtastvorgangs gesammelt wurden; und
zur Anzeige nur die Bilddaten des Objekts verarbeitet wer den, die dem Zoombereich der Abbildungsfläche zugeordnet sind und während des Abtastvorgangs gesammelt wurden.

36. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß außerdem das Endbild angezeigt wird, das aus denjenigen Bildda ten besteht, die dem Zoombereich der Abbildungsfläche zugeord net sind und die während des Abtastvorgangs gesammelt wurden.

37. Verfahren nach Anspruch 35 oder 36, dadurch gekenn zeichnet, daß eine endliche Anzahl von Bildelementen verarbei tet wird und die endliche Anzahl der Bildelemente verwendet wird, um die dem Zoombereich der Abbildungsfläche zugeordneten Bilddaten zu verarbeiten und die Auflösung des von den dem Zoombereich der Abbildungsfläche zugeordneten Bilddaten erzeug ten Endbildes zu erhöhen.

38. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß Dimensionsparameter zum Definieren der Di mensionen des Zoombereichs und Positionsparameter zum Bestimmen einer Anfangsposition eines Mittelpunkts des Zoombereichs bezo gen auf die Abbildungsfläche bestimmt werden.

39. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß beim Bestimmen der Dimensionsparameter mehrere Dimensionsoptio nen angezeigt werden und eine Auswahl der Dimensionsparameter getroffen wird.

40. Verfahren nach Anspruch 38 oder 39, dadurch gekenn zeichnet, daß beim Bestimmen der Positionsparameter
ein Bild des Objekts angezeigt wird, wobei das Bild ein Sichtfeld für die Abbildungsfläche darstellt;
ein Indikatorbereich über Teilen des Bildes positioniert wird;
ein spezieller Teil des Bildes ausgewählt wird, der von dem Indikatorbereich definiert wird; und
die Position des Zoombereichs bestimmt wird, indem ein Be reich der Abbildungsfläche mit einem Sichtfeld bestimmt wird, das den ausgewählten speziellen Teil des Bildes enthält.

41. Verfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß außerdem eine Position des Objekts auf der Basis einer Position eines ersten Zoombereichs und eines zwei ten Zoombereichs bestimmt wird, wobei dem ersten Zoombereich ein erster Rotationswinkel der Abbildungsfläche und dem zweiten Zoombereich ein zweiter Rotationsbereich der Abbildungsfläche zugeordnet wird.