Способ стереорентгенограмметрическойсъемки

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВПЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«i>847037 (61) Дополнительное к авт. саид-ву(51)м. кл .а 01 С 11/об (22) Заявлено 283.279 (21) 2859199/18-10 с присоединением заявки Hо— (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий

Опубликовано 150781. Бюллетень 89 26

Дата опубликования описания 150781 (53) ЬДК 528.711.1 (088 ° 8) (72) Автор изобретения г

A.Н. Черний 1 С! 1. с м

"- т

Московский научно-исследовательский Жптч-надут туберкулеза (71) Заявитель (54) СПОСОБ СТЕРЕОРЕН1ГЕНОГРАММЕТРИЧЕСКОЙ СЬЕМКИ.

Изобретение относится к рентгеновской фотограмметрии и предназначено преимущественно для топометрии полых объектов.

Известен способ стереорентгенограмметрической съемки, предусматривающий контрастирование внешней поверхности объекта, получение стереопары рентгеновских снимков с известными элементами внутреннего и внешнего ориентирования, измерение координат изображений объекта на снимках стереопары и определение координат точек объекта по измеренным координатам точек снимка с учетом значений элементов внутреннего и внешнего ориентирования (1).

Однако известный способ не поз воляет определить координаты внутренней структуры объекта.

Кроме того, известен способ стереорентгенограмметрической съемки внутренних органов, предусматривающий получение стереопары рентгеновских снимков с известными элементами внутреннего и внешнего ориентирования, измерение координат иэображений объекта на снимках стерео" пары и определение координат точек объекта по измеренным координатам точек снимка с учетом значений зле-.

;ментов внутреннего и внешнего ориентирования (2),.

Недостатком известного способа является то., что при этом определя ют лишь размеры и положение изучаемого объекта, например трахеи, а воспроизвести топографию стенки полого органа, где наиболее часто возникает патология, не удается. .Это объясняется низкой разрешающей.. способностью рентгеновского снимка, удаленного на большое расстояние от исследуемой области, и затенением ! исследуемой области структурами, расположенными между предметом исследования и фотоматериалом. Напри- мер, иэображение трахеи может быть затенено. структурой позвоночника.

2О Цель изобретения — повышение точности определения координат точек объекта.

Указанная цель достигается тем, что в спосбе стереорентгенограмметрической съемки путем получения стереопары рентгеновских снимков с известными элементами внутреннего и внешнего ориентирования, измерения координат изображений объекта на снимках стереойары и определения

8470 37 координат точек объекта по измеренным координатам точек снимков с учетом известных значений элементов внутреннего и внешнего ориентирс1вания, одновременно с получением каждого из основных снимков стереопары экспонируют допоЛнительные снимки на фотоматериал, на который наложены рентгеноконтрастные метки, причем

Фотоматериал располагают в непосредственной близости от исследуемого объекта в зоне перекрытия основных снимков стереопары, образуют йз дополнительных снимков стереопару, а элементы внутреннего и внешнего ориентирования дополнительной стереопары определяют по измеренным координатам изображений меток на основных и дополнительных снимках объекта.

На фиг. 1 и фиг. 2 показан принцип получения основной и дополнительной стереопары снимков; на фиг.3снимки основной стереопары; на фиг.4снимки дополнительной стереопары; на фиг. 5 и фиг. 6 — основной и дополнительный рентгеновские снимки объекта; на фиг. 7 — геометрическая связь между основным и дополнительным снимками.

Способ осуществляется следующим образом, Исследуемый объект, например полый сосуд 1, на внутренней стенке которого имеются трещины 2, подлежащие измерению, помещается на деку 3 предметного стола рентгенографического штатива. Лучше использовать специальный двухтрубочный рент< генографический штатив, например стереорент генографическое устройство, в котором имеется механизм для 4О юстировки рентгеновских трубок. Обычно юстировкой добиваются того, чтобы главная точка снимка совпадала с началом системы координат снимка (х

= Уо = О) и фокУсные РасстоЯниЯ ле- 4 вого и правого снимков были идентичны (f„ =f ). Под декой 3 предметного стола расположена кассета 4 с рентгеновской пленкой 5. С помощью держателя б, изготовленного из плексиг- ур ласа, в сосуд 1 вводится дополнительная кассета 7 с рентгеновской пленкой 8. На лицевой стороне кассеты 7 закреплены рентгеноконтрастные метки 9, например четыре. Метками могут служить стальные шарики диаметром

1-2 мм. Четыре метки 9 выгодно расположить в вершинах квадрата.

Объект 1 и кассету 7 ориентируют таким образом, чтобы область исследования трещины 2 находилась в зоне стереорентгенографического перекрытия стереопары,образованной снимками

Р и Р . Стереорентгенографическая съемка производится при поочередной работе

О,(Х Х )+Ь (Y. Y )ic (Z Е ) (1)

Х1 0 Г

a,()(;-Xo) S,(V -Vо)+сз(Z,-Zî) .,(X.-Х) Ь,.(Y.-Ч.) C, (Z.-z) о (x» о) Qú (1 о) ь(1 о) !

- координаты главной точки снимка;

f — Фокусное расстояние снимками

Х,Y,йо- координаты точки фотографирования; . а,Ь с1- направляющие косинусы, 111 1 зависящие от угловых элементов внешнего ориентирования Ф,Ш,3 следующим образом а1= совса. сов@ — в1пай sinter sin51

az=cosaL sing, — вкпб ° зМЮ сов у где хо уо

Ре11тг

Полученные снимки P,,Р и P„ P

/ образуют основную и дополнительную стереопары (фиг. 4).

Дополнительный снимок Р„ (фиг.5) дает четкое изображение 12 трещин:

2 и внутренней поверхности емкости, в то время как на основном снимке Р1 качество изображения 12 трещин 2 и внутренней поверхности и значительно хуже (сильно влияет геометрическая нерезкость). Кроме этого, изображение трещин 2 затенено изображением 13 структуры 14 противоположной стенки сосуда 1. Контрольные метки 9 изображаются точками на основной стереопаре à,b,c,d и на дополнительной — а, Ь, с, d

I I 1

Дополнительная стереопара используется для дешифрирования и измерения координат точек изображений объекта, а элементы внутреннего и внешнего ориентирсвания снимков дополнительной стереопары определяют по измеренным координатам изображений рентгеноконтрастных меток на основных и дополнительных рентгеновских снимках объекта. Элементы внутреннего и внешнего ориентирования снимков основной стереопары известны.

Для определения элементов внутреннего и внешнего ориентирования дополнительных снимков воспользуемся известными в фотограмметрии формулами связи между координатами х. ,1 у, точки снимка и координатами Х,, Y„, 2„ соответственной точки местности

84 7037 а =-sin> cosw;

b, = costa sing;

b = cosw.cosg l 2

b =««sinus.

c„sinа cosy+cosa sinid sing; с = — sing, sine+cosa siriLv сова с, = сояс созе.

В нашем случае (фиг. 7) формулы (1) примут-. следуЮщий вид

1 (2) D x 4 - (-ф. с, о а .х. Ь, т-с с, 3 i Ъ „Ъ (3) У

v.-v = с. а -х„- Ь Y, -i .c о а. х. - Ь Y.-< g ь i ь

Данный способ стереорентгенограмметрической съемки позволяет улучшить качество рентгеновского изобра„жения и повысить точность измерения координат, так как уменьшается геометрическая нерезкость (см. фиг.5,6).

Рассмотрим формулу геометрической нереэкости

bF h (4)

h.д = 7=л . 60

- величина геометрической нерезкости;

- размер действительного фокуса рентгеновской трубкиу где b,g где х,у .- координаты изображений 15

I I

1 1 (1 контрольных меток а, b с, d, измеренные на дополнительном снимке в системе х у о; х, у . — координаты главной точ- Я0 ки снимка в системе / ху о

f ( фокусное расстояние снимка P х„, у, — координаты изображений контрольных меток а,b с,d измеренные на основном снимке в системе xy.;

f фокусное расстояние снимка Р.

Для определения значений элементов сб,Ю,Ж,х, уа и f достаточно решить систему уравнений (3), составленных минимум по трем контрольным меткам. При увеличениии количества контрольных меток, а следовательно и числа уравнений, задачу можно решить по способу наименьших ,квадратов.

Элементы внутреннего и внешнего ориентирования определяются незави- 40 симо для левого Р и правого Р снимков дополнительной стереопары.

Координаты точек объекта определяются по координатам их изображений на дополнительной стереопаре 45 с учетом элементов внутреннего и внешнего ориентирования этих снимков и с использованием известных формул связи между координатами точки объекта и ее изображений на паре gp снимков

f — фокусное расстояние сни ка; удаление точки объекта от фотоматериала.

Основной снимок получается при

f = 100О мм, Д Р = 1 мм, h 200 мм.

Введя эти величины в формулу (4), получим bg 0,2 мм. Дополнительный снимок получается при f = 800 мм, AF = 1 мм, h — 10 мм. В этом случае

bg -0,01 мм.

Резкое снижение геометрической нерезкости повышает разрешающую способность рентгеновского снимка, а следовательно позволяет повысить точность измерения координат.

Исключается затенение исследуемой области структурами, расположенными между предметом съемки и фотоматериалом (см. фиг. 5 и 6), что является черезвычайно важным, так как значительно облегчается и ускоряется процесс дешифрирования исследуемой области объекта.

Формула изобретения

Способ стереорентгенограмметри- ческой съемки путем получения стереопары рентгеновских снимков с известными элементами внутреннего и внешнего ориентирования, измерения координат изображений объекта на снимках стереопары и определения ко.ординат точек объекта по измеренным координатам точек снимков с учетом известных значений элементов внутреннего и внешнего ориентирования, отличающийся тем, что с целью повышения точности определения координат точек объекта, одновременно с получением каждого, из основных снимков стереопары экспонируют дополнительные снимки на фотоматериал, на который наложены рентгеноконтрастные метки, причем фотоматериал располагают в непосредственной близости от исследуемого объекта в зоне перекрытия основных снимков стер опары, образуют из дополнительных снимков стереопару, а элементы внутреннего и внешйего ориентирования дополнительной стереопары определяют по измеренным ,координатам иэображений меток на основных и дополнительных снимках объекта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР.

М 626349, кл. G 01 С 11/06,18.05.1977.

2 . Геодезия и аэрофотосъемка. Известия ВУзов . 1977, Р 5, с.ll9124 (прототип),.

847037 фиг.7

Составитель В. Васильев

Редактор т. парфенова техредм. табакович корректор с. шекма

Заказ 5463/62 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР .по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4