Быков Р.Е. Телевидение (1988) (1142167), страница 27
Текст из файла (страница 27)
В нашей стране разработаны типовые структуры учебных замкнутых ТВС, включающие систему централизованного управления всеми источниками видеоинформации и звукового сопровождения учебных программ, сеть источников дополнительной учебной информации, а также учебные аудитории и лаборатории с устройствами воспроизведения изображений. В учебных аудиториях, лабораториях или других местах занятий располагаются местные источниии оперативной информации — аудиторные телевизионные комплексы, включающие телевизионные эпипроекторы, диапроекторы и видеомагнитофоны.
Возможно использовать и отдельные части системы, капример только аудиторный телевизионный комплекс. 231 Одним из первых применений телевидения в учебном процессе было использование его для демонстрации хирургических операций с целью обучения.
Передающая камера, установленная в операци- онной, обеспечивает воспроизведение изображения па экране при- емных устройств, расположенных в учебной комнате, В настоящее время учебное телевидение широко исгользуется в учебном процессе вузов страны. Эффективным применением ТВС стало использоваяие их в эндо- скопии — осмотре полых внутренних органов 1желудка, пищевода, мочевого пузыря и др.) при диагностике и лечении ряда заболева- ний.
Идея применения телевидения для исследования внутренних органов человека была впервые высказана Б. Л. Розингом в !923 г. Однако практическая реализация этой идеи стала возможной лишь после создания малогабаритных и высокочувствятельных передаю- щих телевизионных трубок, усовершенствования оптических систем эндоскопических приборов и создания эффективных способов осве- щения поверхностей обследуемых органов. Телевизионная эндоскопия обычно осуществляется путем реги- страции изображения с помощью телевизионной камеры, располо- женной рядом с пациентом, и наблюдения цветного изображения на экране видеоконтрольного устройства.
В качестве канала передачи оптического изображения используются гибкие волоконные свето- воды. Изображение на входе такого световода формируется с по- мощью микрообъектива, вводимого вместе с системой освещения в обследуемый орган (источник освещения располагается снаружи, а передача светового потока к поверхности обследуемого органа осу- ществляется по части волокон световода). Использование телевидения позволяет получить изображение внутренней поверхности исследуемого органа с увеличением от 1О до 40 раз. Близкими по своему назначению к эндоскопическим приборам являются телевизионные офтальмоскопы — приборы, предназначен- ные для получения изображения глазного дна при наблюдении его через оптическую систему глаза. В промышленности телевизионные системы используются для наблюдения и контроля за технологическими процессами, протека- ющими в недоступных для человека участках (по температурным, габаритным, радиационным и другим условиям).
$10.3. Системы обнаружения и визуализации Системы этой группы применяются в дефектоскопии, устройствах ориентации летательных аппаратов, медицинской диагностике и в других областях. При использовании их в рентгенодиагностике, как правило, решаются две задачи — визуализации изображения и обнаружения патологических или иных изменений в изучаемом объекте. Известно несколько вариантов построения рентггнотелгвиэионных систем. 232 При любом из них преобразователь теневого рентгеновского изображения исследуемого объекта формирует сигнал изображения, который после усиления и обработки подается на ЭЛТ.
На экране ЭЛТ воспроизводится видимое изображение исследуемого объекта. В качестве преобразователей излучения в реитгенотелевизионных устройствах могут использоваться флуоресцирующий экран или электронно-оптический преобразователь в сочетании с ФЭП, а также ФЭП, чувствительные к рентгеновскому излучению, Применение телевизионных преобразователей рентгеновского излучения позволяет создать систему с чувствительностью, близкой предельной, определяемой флуктуациями рентгеновских квантов на входе устройства.
Это приводит к снижению дозы облучения, получаемой пациентом в процессе обследования (по сравнению с обычной флуороскопией). В некоторых случаях могут быть значительно улучшены характеристики системы (разрешающая способность, контрастная чувствительность и др.). Использование телевизионных методов рентгеноскопии позволяет воспроизводить изображение исследуемого объекта с яркостью соответствующей оптимальной, при регистрации изображения глазом. Наблюдение изображения, как и сам процесс обследования, может производиться в незатемненном помещении, что имеет важное практическое значение. Размер экрана приемного устройства позволяет воспроизводить изображения в масштабе 1: 1 или с некоторым увеличением.
При необходимости изображение может воспроизводиться на нескольких приемных устройствах, что необходимо при проведении сложных рентгенодиагностических обследований, а также облегчает процесс обучения. Специальные методы обработки сигнала изображения и воспроизведения телевизионных изображений (у-коррекция и ограничение, частотные преобразования, оконтуривание деталей изображения, преобразование яркостного контраста в цветовой и др ) при определенных условиях могут повысить эффективность процесса диагностики.
Используя специальные методы анализа сигнала изображения, можно наряду с визуальной регистрацией общей картины исследуемого объекта измерить плотность, определить геометрические или динамические характеристики объекта исследования. Количественные исследования представляют особую ценность при ранней диагностике злокачественных новообразований, атеросклероза, а также при исследованиях с целью анализа физиологических функций, Одновременно с рентгеноскопией телевидение позволяет осуществить рентгенографию методом видеозаписи в любой момент исследования при контрастировании органов и изучении их динамики в норме и патологии (например, проследить за прохождением контрастного вещества по сосудам легких, сердца, черепа, почек", провести исследование желудочно-кишечного тракта и др.).
В процессе видеозаписи может производиться синхронная запись фоно- 233 кардиограммы, электрокардиограммы, скорости прохождения контрастного вещества и показаний других приборов. Наибольшее распространение на практике получила телевизионная рентгеноскопическая система с электронно-оптическим преобразователем. Структурная схема рентгенотелевизионной системы, использующей в качестве детектора рентгеновского излучения ЭОП, приведена на рис. !0.2.
Изображение исследуемого объекта О, находящегося в потоке рентгеновских лучей, созда. звг ваемых источником И, с экрана ЭОП проецируется с помощью объектива Об на светочувствительную поверхность ФЭП, который формиРис, Ш 2. Рентгенотелевизиенная система с РУет сигнал, соответствую- ЭОП щий содержанию передавае- мого объекта. Этот сигнал усиливается в усилительном канале н подается на ЭЛТ, на экране которой возникаст изображение исследуемого объекта. $10.4. Системы анализа и обработки изображений Задачи анализа и обработки изображений занимают важное место в научных исследованиях, технике и технологии. Большое внимание, которое в настоящее время уделяется проблемам комплексной обработки изображений в различных областях народного хозяйства, обусловлено чрезвычайным многообразием практических задач, в которых в качестве объекта исследования используются изображения.
Необходимость в обработке и анализе изображений возникает при изучении природных ресурсов Земли из космоса, управлении движущимися объектами, визуализации невидимых изображений, распознавании образов, количественной оценке параметров объектов и т. п. Измерение геометрических характеристик объектов, находящихся в поле изображения, сводится к измерению координат, длины прямолинейных и криволинейных отрезков, плошадей. В большинстве случаев эти измерения связаны с необходимостью фиксации оптической плотности или яркости фрагментов исследуемого изображения. Обобщенная модель исследуемого объекта в поле изображения может быть представлена в виде зависимости яркости, коэффициента отражения, коэффициента прозрачности или поглощения как функции координат х, у в поле изображения.
В качестве примера на рис. !0.3 показана модель объекта — изображение светлого пятна на темном фоне, который приводит к гауссовой функции Р(к, у), отражающей характер распределения освещенности в поле изображения (объект исследуется «на отражение», р — коэффици- 234 ент отражения). Центральная часть объекта, как видно из рис. 1О.Я, обладает большим коэффициентом отражения, чем периферийная. Зависимость ()(х, у) создает картину изображения объекта при визуальном исследовании и является предметом измерений при количественном анализе. Измеряемыми параметрами изображения являются размер с(а, площадь Яа и периметр Г, 6 объекта исследований в пределах видимого контура или л на заданном уровне коэффиента отражения б, как указано на рис. !0.3, максимальный коэффициент отражения б „, зависимость величины и б вдоль выбранного направления, например й(ф) (фото- ДФ метрическая кривая), коор- у динаты хо, ус объекта в поле изображения и др.
Рис. 10.3. Модель исследуемого иаображе- В ряде случаев в качест- иии ве измеряемых параметров используют проекции линейных размеров исследуемых объектов на координатные оси плоскости сканирования, коэффициент формы Га/5в и др.
Измерение перечисленных параметров фрагментов изображения основано на использовании фуикл циональной связи между этими па- раметрами, временными и амплитудна 0 ными характеристиками сигналов изображений. Как видно из рис. 10.4, 1 координата хи левой границы объекта в строке 1связана с временным положением 1„ фронта сигнала изображения, соответствующего этой и) строке растра, соотношением хи= =о„1и, где х„-скорость перемещеиия сканируюшего элемента в плоскости изображения в направлении оси х. Соответственно коо дината х„ правой границы и лис=о„гаь а размер объекта в этой Р строке (размер хорды) 1,=хм — х„= =си(1„— 1„) =о„ть где тс — длительность импульса, сформированного в строке с растра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
