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DE60110206T2 - Automatische erkennung von röntgenstrahlung für interorales dentales röntgenbildaufnahmegerät - Google Patents

Automatische erkennung von röntgenstrahlung für interorales dentales röntgenbildaufnahmegerät Download PDF

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DE60110206T2
DE60110206T2 DE60110206T DE60110206T DE60110206T2 DE 60110206 T2 DE60110206 T2 DE 60110206T2 DE 60110206 T DE60110206 T DE 60110206T DE 60110206 T DE60110206 T DE 60110206T DE 60110206 T2 DE60110206 T2 DE 60110206T2
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DE
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ray imaging
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th1c
temperature
ray
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Gianfranco Venturino
Giuseppe Rotondo
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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • CCD und andere Arten von Festkörper-Bilderzeugungseinrichtungen werden in der dentalen und medizinischen Röntgenographie weitverbreitet eingesetzt aufgrund ihrer Fähigkeit, Röntgenbilder in Echtzeit mit hohem diagnostischem Wert mit gegenüber einem herkömmlichen röntgenographischen Film reduzierten Pegeln der dem Patienten zugemuteten Röntgendosis zu liefern.
  • In der typischsten Anordnung ist die Bilderzeugungseinrichtung in einem Wartezustand und muss in einen Integrationszustand getriggert bzw. ausgelöst werden, sobald die Bestrahlung beginnt, wobei die Taktung der Bilderzeugungseinrichtung ausgesetzt und die Röntgenumwandlungsladung akkumuliert wird.
  • Es ist ein wünschenswertes Merkmal, dass das Triggern bzw. Auslösen in den Integrationszustand ohne die Notwendigkeit von Verbindungen mit dem Röntgenstrahlgenerator unter Verwendung einer so geringen Röntgendosisschwelle wie möglich, um eine unnötige Röntgendosis für den Patienten zu minimieren, automatisch stattfindet.
  • In dem Fall, in dem ein derartiges automatisches Auslösen übernommen wird, ist auch eine ausreichende Vorkehrung gegenüber dem Auftreten eines falschen Auslösens wünschenswert, da dies durch Schwankungen in dem Ausgangssignal des Bildsensors aufgrund anormaler Defekte der Bilderzeugungseinrichtung und/oder Schwankungen der Umgebungs- und Temperaturbedingungen hervorgerufen werden kann.
  • Wegen der intrinsischen Eigenschaften der Bilderzeugungseinrichtung wird gewöhnlich spontan ein merklicher Dunkelstrom erzeugt, der einen negativen Einfluss auf das Rauschverhalten des Diagnosebildes hat.
  • Ein weiteres wünschenswertes Merkmal ist, dass eine geeignete Technik verwendet wird, um den erzeugten Dunkelstrom und dessen Effekte auf das erfasste Bild zu beseitigen. Es ist ebenfalls wünschenswert, dass das zum Entfernen des Dunkelstroms genutzte Verfahren einen minimierten Einfluss auf den Stromverbrauch des Bilderzeugungssystems hat, um diejenigen Anwendungen zu begünstigen, bei denen das Bilderzeugungssystem vom Datenübertragungsport der Computerstation ohne die Notwendigkeit einer zusätzlichen externen Stromversorgung und Verkabelung eigengespeist werden soll und eine einfache Portabilität des Bilderzeugungssystems zwischen verschiedenen Computerstationen vorgesehen sein soll.
  • Automatische Röntgen-Detektionsgeräte nach dem Stand der Technik basieren auf einer elektrischen Verbindung mit dem Röntgenstrahlgenerator, wobei mit dem Beginn der Belichtung synchronisiert ein Steuersignal erzeugt wird, das von der Bilderzeugungseinrichtung zum automatischen Umschalten in den Integrationsmodus genutzt wird. Eine solche Anordnung ist wegen der notwendigen elektrischen Verbindung mit dem Röntgenstrahlgenerator eindeutig von Nachteil.
  • In anderen Anordnungen nach dem Stand der Technik befinden sich ein oder mehrere Röntgenstrahldetektoren wie z.B. Photodioden nahe dem Bilderzeugungsbereich und werden genutzt, um für eine Detektion der Röntgenemission und ein Umschalten der Bilderzeugungseinrichtung in den Integrationsmodus durch ein an die Steuerelektronik gesendetes geeignetes Steuersignal zu sorgen. Eine derartige Anordnung ist von Natur aus teurer, obgleich sie sich durch eine sofortige Antwort auszeichnet, und bietet nicht den zusätzlichen Vorteil der Beseitigung des akkumulierten Dunkelstroms, wie er durch das kontinuierliche Takt- und Ausleseverfahren geliefert wird.
  • Bei anderen Anordnungen nach dem Stand der Technik wird die Bilderzeugungseinrichtung während des Bereitschaftsmodus vor einer Bestrahlung kontinuierlich getaktet und ausgelesen, wird das von der Bilderzeugungseinrichtung erzeugte Videoausgangssignal durch Verwenden einer Komparatorschaltung mit einem Schwellenpegel verglichen, und falls der Schwellenpegel überschritten wird, wird die Bilderzeugungseinrichtung automatisch in den Integrationsmodus umgeschaltet. Als eine Variation dieser Anordnung kann der Schwellenpegel kontinuierlich eingestellt werden, um Schwankungen der Temperatur- und Umgebungsbedingungen zu berücksichtigen. Diese Anordnung ist von Nachteil, da sie eine externe analoge Schaltung für den Vergleich erfordert und keine ausgeklügelte Verarbeitung des Videoausgangssignals ermöglicht, um ein durch anormale Defekte der Bilderzeugungseinrichtung hervorgerufenes falsches Auslösen zu verhindern.
  • Das US-Patent-US-A-5,974,166 offenbart mehrere verschiedene Röntgen-Bilderzeugungseinrichtungen. Eine erste und zweite Einrichtung weisen jeweils einen Filter zum Eliminieren anormaler Weißpunkt-Daten auf. Die Prozesse zur Bilderfassung und Bildanzeige werden durch externe Operationen gesteuert, welche nicht in weiteren Einzelheiten spezifiziert sind. In einer dritten Einrichtung wird der Beginn eines Akkumulierungsprozesses automatisch gesteuert, indem die von analog nach digital umgewandelte Ausgabe eines CCD-Elements analysiert wird.
  • GB 2 304 017 A offenbart eine Bilderzeugungsevorrichtung, in der eine CCD-Auslöserschwelle zur Bilderfassung mit Umgebungsbedingungen und der Temperatur geändert wird, um die Zunahme eines Dunkelstroms mit der Temperatur zu berücksichtigen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht in einer automatischen Röntgen-Detektionsvorrichtung und einem Verfahren für digitale Röntgen-Bilderzeugungseinrichtungen für eine dentale und medizinische Anwendung, die ein automatisches Auslösen der Bilderzeugungseinrichtung in den Integrationsmodus mit einer sofortigen Reaktion auf den Beginn der Röntgenemission erzeugen können, einschließlich einer Vorkehrung gegen das Auftreten eines falschen Auslösens, das durch Variationen im Ausgangssignal des Bildsensors aufgrund von anormalen Defekten der Bilderzeugungseinrichtung und/oder Variationen in den Umgebungs- und Temperaturbedingungen hervorgerufen werden kann.
  • Die Erfindung ist durch die unabhängigen Ansprüche definiert. Die abhängigen Ansprüche betreffen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
  • Das übernommene Verfahren stellt gleichzeitig eine effektive Beseitigung des in der Bilderzeugungseinrichtung spontan erzeugten Dunkelstroms mit minimiertem Einfluss auf den Stromverbrauch des Bilderzeugungssystems sicher, während die Vorrichtung ihre Funktion ohne die Notwendigkeit elektrischer Verbindungen mit dem Röntgengenerator ausführen und die Verarbeitungsleistung des vorhandenen Mikrocontrollers ohne die Notwendigkeit einer zusätzlichen Komparatorschaltung nutzen wird.
  • Die Erfindung ist insbesondere für die dentale und medizinische Röntgendiagnose vorteilhaft, wo die umrissenen Merkmale unmittelbare Anwendung finden; sie könnte aber auch in vorteilhafter Weise in anderen nicht-medizinischen Anwendungen mit ähnlichen Anforderungen verwendet werden.
  • Es folgt nun eine detailliertere Beschreibung der Erfindung basierend auf der in den beigefügten Zeichnungen veranschaulichten beispielhaften Ausführungsformen.
  • BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN UND TABELLEN
  • 1 ist ein Diagramm, das ein für eine Dentalanwendung bestimmtes beispielhaftes Systems zeigt; und
  • 2 ist ein Flussdiagramm, da die hauptsächlichen Funktionen der Vorrichtung und das Verfahren veranschaulicht.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Das in 1 veranschaulichte System ist ein typisches Röntgen-Diagnosesystem, das zur dentalen intraoralen Röntgenographie mit digitaler Bilderfassung bestimmt ist.
  • Die Röntgenquelle 1 ist mit Hilfe einer geeigneten Justiervorrichtung mit einem Bildempfänger 2 (der Röntgen-Bilderzeugungseinrichtung) ausgerichtet. Die Bilderzeugungseinrichtung befindet sich im Mund des Patienten hinter dem Objekt (Zahn), das abgebildet werden soll. Sie ist mit der Steuereinheit 3 verbunden, die eine Steuerung der Bilderzeugungseinrichtung und Bilderfassung und -übertragung zu dem Hauptprozessor 4 (d.h. dem Personal Computer) bewerkstelligt, wo die Anzeige, Verarbeitung und Archivierung des Diagnosebildes durchgeführt werden.
  • Die Röntgen-Bilderzeugungseinrichtung ist eine Festkörpereinrichtung, die eine Matrix aus strahlungsempfindlichen Pixeln enthält.
  • Die Festkörper-Bilderzeugungseinrichtungen wie z.B. CCD-Einrichtungen zeigen im allgemeinen eine spontane Erzeugung von Dunkelstrom, der wiederum ein Rauschsignal erzeugt, das gemäß bekannten Beziehungen mit der Temperatur und mit der Zeit zunimmt.
  • Da dieses Rauschsignal den Signalbereich der Einrichtung signifikant belegen bzw. betreffen kann, ist es unabdingbar, dass eine angemessene Vorkehrung getroffen wird, um dessen Beitrag aus dem nützlichen Bildsignal zu entfernen.
  • In der vorgeschlagenen Anordnung wird ein kontinuierliches Auslesen der Bilderzeugungseinrichtung während der Wartezeit vor einer Bestrahlung durchgeführt, und das Ausgangssignal wird in eine digitale Form umgewandelt und von der Steuereinheit analysiert: um (1) Variationen des Ausgangssignals gegen eine Schwellenreferenz festzustellen, die mit dem Beginn der Bestrahlung korreliert werden kann, (2) Variationen des Ausgangssignals zurückzuweisen, welche durch anormale Schönheitsfehlerdefekte der Bilderzeugungseinrichtung verursacht werden, und (3) eine Simulation der Temperatur der Bilderzeugungseinrichtung und dementsprechend eine Korrektur der Schwellenreferenz auf der Basis der aktuellen Einrichtungstemperatur zu liefern.
  • Der gleiche Ausleseprozess stellt die zyklische Beseitigung des Dunkelstroms während der Wartezeit sicher, was somit dessen Einfluss auf das latente Bild minimiert, welches sich während des Integrationsmodus in der Bilderzeugungseinrichtung aufbaut.
  • Der Ausleseprozess während der Wartezeit wird auch eine angemessene Strategie nutzen, um den Stromverbrauch zu minimieren. Dies ist in denjenigen Anwendungen besonders günstig, bei denen der Stromverbrauch reduziert werden soll, um eine einfache Portabilität des Bilderzeugungssystems zwischen verschiedenen Computerstationen und eine Eigenspeisung aus dem Datenübertragungsport derselben Computer station ohne die Notwendigkeit einer zusätzlichen externen Stromversorgung und Verkabelung zu ermöglichen.
  • Natürlich wird während der Integrations- sowie Erfassungsphase spontan ein Dunkelstrom auftreten. Es stehen bekannte Verfahren zur Verfügung, um diesen Einfluss entweder durch Techniken zur Minimierung der Erzeugung eines Dunkelstroms in die Festkörpereinrichtung zu reduzieren, oder indem eine Subtraktion eines Dummy-Bildes vorgenommen wird, das unter Verwendung einer ähnlichen Integrationszeit, wie sie während der Bestrahlung genutzt wird, ohne Bestrahlung aufgebaut wurde.
  • Die automatische Röntgen-Detektionsvorrichtung beinhaltet mehrere Funktionen, welche in 2 veranschaulicht und im folgenden beschrieben sind.
  • IBM (anfängliche Abbildung von Schönheitsfehlern bzw. Initial Blemishes Mapping).
  • Diese funktionale Einheit führt ein anfängliches Auslesen der gesamten Pixelmatrix der Bilderzeugungseinrichtung zu dem Zweck durch, eine Karte bzw. Abbildung der einen Schönheitsfehlerdefekt zeigenden Pixel zu erzeugen.
  • In einer ersten Anordnung wird das Ausgangssignal von jedem Matrixpixel der Bilderzeugungseinrichtung analysiert, und die Pixel mit einem Signal über einer vordefinierten Größe einer Schwellenreferenz werden individuell aufgezeichnet. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann die Matrix der Bilderzeugungseinrichtung in Sektionen geteilt sein, und innerhalb jeder Sektion können die Pixel gruppiert und zusammenaddiert werden (wobei so ein Superpixel erzeugt wird), um ein signifikantes Signal zu sammeln und mit der gleichen Auslesestrategie wiederzugeben, die während des Auslesens während der Bereitschaft übernommen wurde (siehe die folgende SRC-Funktion). Das Ausgangssignal von jedem Superpixel wird analysiert, und für jede Sektion der Bilderzeugungseinrichtung werden die Superpixel mit einem Signal über einer vordefinierten Größe einer Schwellenreferenz individuell aufgezeichnet.
  • Es muss bemerkt werden, dass durch Ausführen eines derartigen anfänglichen Auslesens bei jedem Einschalten der Steuereinheit die sofortige Aufzeichnung aller neuen Schönheitsfehler von Pixel sichergestellt wird, welche in der Bilderzeugungseinrichtung erzeugt werden können.
  • (a) SRC (Auslesezyklus während der Bereitschaft bzw. Standby Readout Cycle)
  • Diese funktionale Einheit führt ein zyklisches Auslesen der Matrix der Bilderzeugungseinrichtung während der Bereitschaftsphase durch, was die Ausgabe O(i, j) in jedem Zyklus (i) erzeugt, wobei j ein Index des Ausgangselements ist. Das Auslesen wird den daraus folgenden Effekt haben, dass bei jedem Zyklus der in allen Pixel der Matrix akkumulierte Dunkelstrom beseitigt wird.
  • In einer ersten Anordnung wird die gesamte Matrix der Bilderzeugungseinrichtung Pixel für Pixel ausgelesen, und bezogen auf jedes individuelle Pixel wird ein Ausgangssignal erzeugt.
  • In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform kann die Matrix der Bilderzeugungseinrichtung in Sektionen geteilt werden, und innerhalb jeder Sektion könnten die Pixel gruppiert und zusammenaddiert werden (wobei so ein Superpixel erzeugt wird), um ein signifikantes Signal für den Vergleich zu sammeln. In dieser Anordnung wird das Ausgangssignal auf jedes Superpixel bezogen.
  • Als eine Variante der zweiten Anordnung kann sie in Anwendungen besonders vorteilhaft sein, bei denen die Minimierung des Stromverbrauchs erforderlich ist, wie z.B. für CCD-Bilderzeugungseinrichtungen mit einer Steuerelektronik, die vom USB-Port eines Personal Computers eigengespeist wird, um eine Auslesestrategie mit geringem Stromverbrauch anzuwenden, indem die Reduzierung des Umfangs der Verschiebungen von Pixel mit hoher Frequenz im Ausleseregister genutzt wird, welche typischerweise einen Hauptbeitrag zum Stromverbrauch des Chip liefern. Zum Beispiel kann dies erreicht werden, indem zuerst alle Zeilen einer Sektion in das Ausleseregister verschoben und dann alle Pixel des Ausleseregisters zur Ausgangsschaltung verschoben werden. Der Umfang der Verschiebungen von Zeilen mit niedriger Frequenz sollte daher maximiert werden, wobei auch mögliche Beschränkungen berücksichtigt werden, die mit der Full-Well-Kapazität der Elemente des Ausleseregisters verbunden sind.
  • (b) XDU (Röntgen-Detektionseinheit bzw. X-ray Detection Unit)
  • Diese funktionale Einheit verarbeitet die durch die SRC-Funktion erzeugte Ausgabe, um den Beginn der Bestrahlung zu identifizieren und folglich ein Steuersignal zu erzeugen, um den Übergang der Bilderzeugungseinrichtung in den Integrationsmodus zu triggern bzw. auszulösen.
  • In der bevorzugten Anordnung werden mehrere Schwellen verwendet, um eine schnelle Antwort auf den Beginn einer Bestrahlung und einen hohen Filtrationspegel der Rauschkomponenten (thermisches Rauschen, Dunkelstrom) gleichzeitig sicherzustellen.
  • Das durch die SRC-Funktion im Zyklus (i) erzeugte Ausgangssignal O(i, j) wird mit einer ersten Schwelle (TH1) verglichen, um die Pixel oder Superpixel zu identifizieren, die ein durch Röntgenstrahlung stimuliertes Ausgangssignal liefern. Die Zahl solcher Pixel wird dann gezählt und mit einer zweiten Schwelle (TH2) vergli chen. Falls eine solche Zahl die zweite Schwellenreferenz (TH2) übersteigt, wird der Beginn einer Bestrahlung identifiziert, und ein Steuersignal wird erzeugt, um den Übergang der Bilderzeugungseinrichtung in den Integrationsmodus auszulösen.
  • Ausgabewerte, welche den TH1-Pegel übersteigen, welche aber auch Pixeln oder Superpixeln entsprechen, die durch die IBM-Funktion vorher als Schönheitsfehler identifiziert wurden, werden zurückgewiesen. In einer alternativen Anordnung kann der Beginn einer Bestrahlung durch eine einfache Detektion des ersten Ausgangssignals identifiziert werden, das die erste Schwelle TH1 übersteigt. Diese Anordnung ist gekennzeichnet durch ein schnelles Ansprechverhalten, aber eine geringere Fähigkeit zur Filtration der Rauschkomponenten.
  • Eine andere alternative Anordnung kann einen Ableitungsansatz nutzen, indem die Variation des Ausgangssignals zwischen benachbarten Pixel oder Superpixel mit einer TH1-Schwelle verglichen wird. Diese Anordnung ist ebenfalls gekennzeichnet durch ein schnelles Ansprechverhalten, aber eine sehr geringe Filtration der Rauschkomponenten.
  • Eine weitere alternative Ausführungsform kann einen Integrationsansatz nutzen, indem das Ausgangssignal integriert und der integrierte Wert mit einer Schwelle TH1 verglichen wird. Diese Anordnung ist gekennzeichnet durch ein langsames Ansprechverhalten, aber einen hohen Pegel der Filtration der Rauschkomponenten.
  • (c) TSU (Temperatursimulationseinheit bzw. Temperature Simulation Unit)
  • Diese funktionale Einheit führt eine Simulation der Temperatur der Bilderzeugungseinrichtung und dementsprechend eine Korrektur des Wertes der ersten Schwellenreferenz (TH1) durch, um Schwankungen des mit Dunkelstrom verbundenen Pixel- (oder Superpixel-) Signals als Folge von Schwankungen der Temperatur der Einrichtung zu berücksichtigen.
  • Im allgemeinen wird die Simulation T(i) der Temperatur der Bilderzeugungseinrichtung im Zyklus (i) eine Funktion f[O(i, j)] der Ausgabe O(i, j) sein, die durch die SRC-Funktion im Zyklus (i) erzeugt wurde.
  • In der bevorzugten Anordnung wird die Funktion f[O(i, j)] der Durchschnitt über eine konsistente Anzahl von Pixel oder Superpixel sein, welche durch die IBM-Funktion als keine Schönheitsfehler erzeugend identifiziert wurden.
  • Die Berechnung der Schwellenreferenz 1 TH1c (i) wird im allgemeinen erhalten als eine Funktion f[TH1c(i-1), T(i)] der simulierten Temperatur T(i) im Zyklus (i) und der Schwellenreferenz 1 Korrigiertes TH1c(i-1) im Zyklus (i-1).
  • In der bevorzugten Anordnung wird die Schwellenreferenz 1 Korrigiertes TH1c(i) im Zyklus (i) erhalten, indem zur Schwellenreferenz 1 Korrigiertes (TH1c) im Zyklus (i-1) ein Term, der durch die simulierte Temperatur T(i) multipliziert mit einem konstanten Skalierungsfaktor (0<k<1) abgeleitet wird, gemäß der Beziehung TH1c(i) = (1-k)·TH1c(i-1) + k·T(i)addiert wird. Die bevorzugte Anordnung wird ein geglättetes Ansprechverhalten mit höherer Zurückweisung von Rauschtermen liefern.
  • Basierend auf den obigen funktionalen Einheiten basiert das Verfahren dieser Erfindung auf den folgenden Schritten (siehe auch das Flussdiagramm in der Darstellung 2):
    • 1) Nach Einschalten des Geräts wird ein anfängliches Auslesen der Matrix der Bilderzeugungseinrichtung durch die IBM-Funktion durchgeführt, um eine Abbildung bzw. Karte der Pixel (oder Superpixel) zu erzeugen, die einen Schönheitsfehlerdefekt zeigen.
    • 2) Während der Bereitschaftsphase wird ein zyklisches Auslesen der Matrix der Bilderzeugungseinrichtung unter Verwendung der SRC-Funktion ausgeführt. In jedem Zyklus (i) wird die funktionale Einheit die Ausgabe O(i, j) erzeugen, wobei (j) der Index des Elements ist. Das Auslesen kann entweder Pixel für Pixel oder Superpixel für Superpixel ausgeführt werden, wobei schließlich der Bereich der Bilderzeugungseinrichtung in Sektionen unterteilt wird. Das Auslesen hat den darauf folgenden Effekt, dass in jedem Zyklus der in allen Pixel der Matrix akkumulierte Dunkelstrom beseitigt wird.
    • 3) Die Ausgabe der SRC-Funktion wird durch die TSU-Funktion analysiert, um einen simulierten Wert der Temperatur der Einrichtung zu liefern. Der simulierte Temperaturwert T(i) im Zyklus (i) wird verwendet, um die Schwellenreferenz 1 Korrigiertes TH1c(i) für die XDU-Funktion zu berechnen.
    • 4) Die Ausgabe der SRC-Funktion wird auch von der XDU-Funktion genutzt, um den Beginn einer Bestrahlung zu detektieren.
  • In der bevorzugten Ausführungsform wird das Ausgangssignal mit einer ersten Schwelle 1 (TH1) verglichen, um die Pixel oder Superpixel zu identifizieren, die ein durch Röntgenstrahlung stimuliertes Ausgangssignal liefern. Die Anzahl solcher Pixel wird dann gezählt und mit einer zweiten Schwelle (TH2) verglichen. Falls eine derartige Zahl die zweite Schwellenreferenz (TH2) übersteigt, wird der Beginn einer Bestrahlung identifiziert, und ein Steuersignal wird erzeugt, um den Übergang der Bilderzeugungseinrichtung in den Integrationsmodus auszulösen.

Claims (12)

  1. Verfahren zur automatischen Erkennung des Beginns einer Bestrahlung in einem Röntgen-Bilderzeugungssystem zur digitalen Röntgenographie, wobei das Röntgen-Bilderzeugungssystem eine Röntgen-Bilderzeugungsmatrix aufweist, die mit einer Steuereinheit elektrisch gekoppelt ist, wobei die Steuereinheit Schritte ausführt, welche umfassen: – den Anfangsschritt, bei dem: a) die Röntgen-Bilderzeugungsmatrix ausgelesen wird, um eine Pixelkarte von Schönheitsfehlern zu erzeugen, oder Sektionen der Röntgen-Bilderzeugungsmatrix, die Schönheitsfehlerdefekte zeigen, – und die zyklischen Schritte, bei denen: b) die Röntgen-Bilderzeugungsmatrix ausgelesen wird, um Ausgabeelemente O(i,j) in jedem Zyklus i zu erzeugen, wobei j der Index des Ausgabeelements ist, wobei jedes Ausgabeelement O(i,j) einem Pixel oder einer Sektion der Röntgen-Bilderzeugungsmatrix entspricht, c) die Ausgabeelemente O(i,j) mit einer temperaturkorrigierten ersten Schwelle TH1c(i) verglichen werden, wobei die temperaturkorrigierte erste Schwelle TH1c(i) im gegenwärtigen Zyklus i eine Funktion f[TH1c(i-1), T(i)] der temperaturkorrigierten ersten Schwelle TH1c(i-1) im vorherigen Zyklus i-1 und einer simulierten Temperatur T(i) im gegenwärtigen Zyklus i ist, d) die Zahl von Ausgabeelementen O(i,j) gezählt wird, die die temperaturkorrigierte erste Schwelle TH1c(i) übersteigen, wobei die Ausgabeelemente O(i,j), die Pixeln oder Sektionen der Röntgen-Bilderzeugungsmatrix entsprechen, welche als Schönheitsfehler in der Schönheitsfehlerkarte identifiziert werden, zurückgewiesen werden, falls ihre entsprechenden Ausgabeelemente O(i,j) die temperaturkorrigierte erste Schwelle TH1c(i) übersteigen, e) falls die im Zählschritt d) bestimmte Zahl eine zweite Schwelle TH2 übersteigt, dann der Beginn der Bestrahlung identifiziert wird, und f) falls die im Zählschritt d) bestimmte Zahl die zweite Schwelle TH2 nicht übersteigt, dann ein neuer Zyklus im Ausleseschritt b) begonnen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, worin die simulierte Temperatur T(i) eine Funktion f[O(i,j)] der im gegenwärtigen Zyklus i erzeugten Ausgabeelemente O(i,j) ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, worin die simulierte Temperatur T(i) der Durchschnitt über diejenigen Ausgabeelemente O(i,j) ist, die Pixeln oder Sektionen der Röntgen-Bilderzeugungsmatrix entsprechen, welche in der Schönheitsfehlerkarte nicht als Schönheitsfehler identifiziert werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin das zyklische Auslesen der Röntgen-Bilderzeugungsmatrix in jedem Zyklus den in allen Pixeln der Röntgen-Bilderzeugungsmatrix akkumulierten Dunkelstrom entfernt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin das anfängliche Auslesen der Röntgen-Bilderzeugungsmatrix Pixel um Pixel durchgeführt wird und worin das Ausgangssignal für jedes Pixel der Röntgen-Bildererzeugungsmatrix analysiert wird und die Pixel, die ein Signal über einer vordefinierten Schwellenreferenzgröße aufweisen, in der Schönheitsfehlerkarte individuell aufgezeichnet werden.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin das anfängliche Auslesen der Röntgen-Bilderzeugungsmatrix durchgeführt wird, wobei die Matrix in Sektionen geteilt wird und die Pixel in jeder Sektion zusammengefaßt (engl. binned) werden, um für jede Sektion ein Superpixel zu erzeugen, und worin das Ausgangssignal für jedes Superpixel analysiert wird und die Superpixel, die ein Signal über einer vordefinierten Schwellenreferenzgröße aufweisen, in der Schönheitsfehlerkarte individuell aufgezeichnet werden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin das zyklische Auslesen der Röntgen-Bilderzeugungsmatrix durchgeführt wird, wobei die Matrix in Sektionen geteilt wird und die Pixel in jeder Sektion zusammengefaßt werden, um für jede Sektion ein Superpixel zu erzeugen, worin jedes Ausgabeelement O(i,j) einem Superpixel entspricht.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, worin das zyklische Auslesen der Röntgen-Bilderzeugungsmatrix durchgeführt wird, so daß all die Zeilen einer Sektion zuerst in ein Ausleseregister getaktet werden und dann das Ausleseregister ausgetaktet wird, so daß ein Ausgangssignal für jedes Superpixel bestehend aus einer Spalte der Sektion erzeugt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, worin die Berechnung der temperaturkorrigierten ersten Schwelle TH1c(i) im Zyklus (i) erhalten wird, indem zu der temperaturkorrigierten ersten Schwelle TH1c(i-1) im vorherigen Zyklus i-1 ein Term, der durch die mit einem konstanten Skalierungsfaktor k multiplizierte simulierte Temperatur T(i) abgeleitet wird, gemäß der Gleichung TH1c(i) = (1-k)·TH1c(-1) + k·T(i) addiert wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, worin der Beginn der Bestrahlung bestimmt wird durch die einfache Erkennung des ersten Ausgabeelements O(i,j), das die temperaturkorrigierte erste Schwelle TH1c(i) übersteigt.
  11. Röntgen-Bilderzeugungssystem zur digitalen Röntgenographie mit einer Röntgen-Bilderzeugungsmatrix, die mit einer Steuereinheit elektrisch gekoppelt ist, wobei die Steuereinheit dafür eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 durchzuführen.
  12. Röntgen-Bilderzeugungssystem nach Anspruch 11, worin die Röntgen-Bilderzeugungsmatrix dafür eingerichtet ist, von einer Röntgenquelle bestrahlt zu werden, wobei die Röntgenquelle nicht mit dem Röntgen-Bilderzeugungssystem verbunden ist und durch Befehle von einem Bediener gesteuert wird.
DE60110206T 2000-02-02 2001-01-04 Automatische erkennung von röntgenstrahlung für interorales dentales röntgenbildaufnahmegerät Expired - Lifetime DE60110206T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17963900P 2000-02-02 2000-02-02
US179639P 2000-02-02
PCT/US2001/000197 WO2001058148A1 (en) 2000-02-02 2001-01-04 Automatic x-ray detection for intra-oral dental x-ray imaging apparatus

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DE60110206T2 true DE60110206T2 (de) 2006-03-09

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