Способ получения изображения исследуемого сечения томографируемого объекта при веерной геометрии проникающего излучения

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю, а именно к вычислительной томографии с использованием рентгеновского излучения, и может быть использовано в медицине и технике для количественных интроскопических исследований внутренних структур особо плотных объектов с малоконтрастными включениями. Цель изобретения - повышение достоверности диагностики. В известном способе, состоящем в регистрации сигнала от томографируемого объекта, линейном усилении, оцифровке и запоминании сигнала, логарифмировании и обработке измеренных данных в ЭВМ, усиливают, оцифровывают и запоминают сигнал пространственной производной проекций объекта, а до логарифмирования восстанавливают сами проекции в ЭВМ на основе полученных значений сигналов пространственной производной, что позволяет снизить динамический диапазон сигналов, количество разрядов АЦП и требования по точности используемых элементов. 1 ил.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК щ) 5 С 01 И 23/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 442756) /24-25 (22) 19.05,88 (46) 15.10.90, Бюл. K 38 (71) Всесоюзный, научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промьппленности (72) В.М. Уткин (53) 621.386 (088.8) (56) Патент США 1! - 4075492, кл. 250-445Т, 1974.

Техническая документация на томоrpaA CE 10000 фирмы ССР.. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЭОБРАЖЕНИЯ

ИССЛЕДУЕМОГО СЕЧЕНИЯ ТОМОГРАФИРУЕМОГО ОБЪЕКТА ПРИ ВЕЕРНОЙ ГЕОМЕТРИИ ПРОНИКАИЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к нераэрушающему контролю, а именно к вычислительной томографии с использованием рентгеновского излучения, и моИзобретение относится к неразрушающему контролю, а именно к выиислительной томографии с использованием рентгеновского излучения, и может быть использовано в медицине и технике для количественных интроско-. пических исследований внутренних структур особо плотных объектов с малоконтрастными включениями.

Целью изобретения является повышение достоверности диагностики.

На чертеже представлена функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ рентгеновст кой вычислительной томографии.

„„SU„„1599731 А 1 жет быть использовано в медицине и технике для количественных интроскопических исследований внутренних структур особо плотных объектов с малоконтрастными включениями. Цель изобретения — повышение достоверности диагностики. По известному способу, состоящему в регистрации сигнала от томографируемого объекта, линейном усилении, оцифровке и запоминании сигнала, логарифмировании и обработке измеренных данных в 3BI!, усиливают, оцифровывают и запоминают сигнал пространственной производной проекций объекта, а до логарифмирования восстанавливают сами проекции в

ЭВМ на основе полученных значений сигналов пространственной производной, что позволяет снизить динамический диапазон сигналов, колич ство разрядов А!Д1 и требования по точности используемых элементов. 1 ил.

Устройство содержит источник 1 рентгеновского излучения и блок 2 детекторов, между которыми размещается томографируемый объект 3, а также дифференциальных усилителей 4.1-4.N аналоговый коммутатор 5, блок 6 уп-. равления, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 7, блок 8 управления двигателем, датчик 9 положения сканера, электродвигатель 10, интерфейс 11, блок 12 буферной памяти, оперативный запоминающий блок 13, дисковую,память 14, цветной графический дисплей 15, клавиатуру 16, терминал 17, векторный спецпроцессор 18, спецI 599731

55 процессор 19 обратного проецирования, ЭВМ 20 и механический ск; 21.

Способ получения изображения исследуемого сечения томографируемого объекта реализуется следующим обра5 зом.

Оператор томографа через клавиатуру 16 и ЭВУ 20 подает команду на начало вращения, которая через интер- 10 фейс 11 попадает в блок 8 управления двигателем, выдающий напряжение на двигатель 10. Начинается вращение механического сканера 21. Рентгеновское излучение источника 1.проходит через исследуемый объект 3 и регистрируется блоком 2 детекторов в виде проекции. Электрический сигнал с выхрда блока 2 детекторов усиливается блоком дифференциальных усилителей, реализующих пространственное дифференцирование регистрируемой проекции.

Датчик 9 положения сканера вырабатывает реперные импульсы, по приходу каждого из которых блок 6 управления вырабатывает серию из 2N команд управления аналоговым коммута,тором 5 и ЛЦЛ 7. По приходу каждой команды аналоговый коммутатор 5 подключает выход очередного дифференциального усилителя к информационному входу АЦП 7, который производит оцифровку аналогово сигнала, характериЗующего пространственную производную.

Сигнал с выхода- АПП 7 через интерфейс 11 поступает в 3BN 20, где запоминается в блоке 12 буферной памяти,.

Указанная последовательность дейСтвий производится до тех пор, пока механический сканер 21 не сделает по.— 40

Ворот на заданный угол (например о

360 ). При этом каждый раэ по приходу реперного сигнала от датчика 9 положения. сканера вырабатывается се-. рия команд блоком 6 управления, по 45 приходу которой коммутируется и оцифровывается пространственная производная регистрируемой проекции. Чис-ло измеренных пространственно продифференцированных проекций равно числу измеренных проекций.

Интервал между командами, вырабатываемыми блоком 6 управления по приходу реперных импульсов, должен быть в М раз меньше, чем интервал следования реперных импульсов. Это необходимо для того, чтобы вся производная проекции быпа оцифрована до начала измерений следующего цикла.

После того, как данные измерены, осуществляется восстановление проек-, ции в ЭВМ 20 по следующему алгоритму:

P (n) = Р (п-1) + Р (n)

О О 9 где n = 1,2,...,N — номер отсчета в проекции;

P и) — пространственная проВ изводная проекции для угла 8;

Р8(п) — проекция для угла . Исследование начальных нулевых условий P (0) = 0 возможно в силу то8

ro, что значение проекции по концам равно 0 (нулевые краевые условия).

После того, как все проекции восстановлены, они логарифмируются и обрабатываются одним из возможных алгоритмов вычислительной томографии (например, обратного проецирования фильтрованных проекций) в векторном спецпроцессоре 18 и спецпроцессоре

19 обратного проецирования, а результат обработки визуализируется на дисплее 15 и запоминается в оперативном запоминающем блоке 13 и в дисковой памяти 14.

Использование изобретения позволяет повысить достоверность исследования особо плотных объектов с малоконтрастными включениями, когда затруднительно оцифровать сигнал проекции вследствие отсутствия AIII, с большим количеством разрядов. При исследованиях человека число разрядов АЦП может быть уменьшено с )8 до 12, а к применяемым в измерительном тракте элементам не предъявляются высокие требования по точности.

Формула и з о б р е т ения

Способ получения изображения исследуемого сечения томографируемого объекта при веерной геометрии проникающего излучения, состоящий в размещении томографируемого объекта между блоком детекторов и источником проникающего излучения с веерной геометрией излучения, регистрации сигнала от томографируемого объекта, линейном усилении, оцифровке усиленного сигнала, запоминании оцифрованного сигнала, логарифмировании и обработке алгоритмом реконструкции измеренных данных в ЭР>И с последующей визуализацией результата обра1599731

Составитель В. Костюхин

Редактор Т. ПарАенова Техред Л.Сердюкова Корректор М. Кучерявая

Заказ 3137 Тираж 494 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 ботки, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности диагностики, усиливают, оцифровывают и запоминают сигнал пространственной производной проекций томографируемого объекта, а до логарифмирования восстанавливают сами проекции в ЭВМ на основе полученных значений сигналов пространственной производ- . ной.