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医学图象激光打印

作者:aooxoo 来源: 日期:2013-1-7 15:01:33

随着数字成像技术的发展,激光打印机(Laser printer)应运而生,它又称作激光复印机或激光照相机(Laser camera)。激光(LASER)是Light Amplification by Stimulated Emission Radiation“辐光子激发发射的光放大”的首字母缩写词。目前有两种激光器用于激光相机,即半导体激光器和气体激光器。以矩阵扫描方式通过多棱镜直接打印在胶片上,使激光照片具有数字化的高质量医学诊断影像【1】。

一、激光照像机的工作原理:

当激光照相机接通电源后,机器控制系统(MCS)对中央处理器(CPU)和传递系统进行自检。自检完成后,MCS送硬件复位指令到图象管理系统(IMS),使IMS初始化,上述程序工作的同时洗片机的红外线加热器对显、定影液进行加热。当Ready指示灯亮时,说明照相机已准备完毕,可以使用。操作者用遥控器(键盘)存贮按钮存贮每一幅图象,并向多路器(MMU)送出指令、图象数据,MMU接到指令后,由CPU控制输出编排器,根据操作者的设置,将激光照相机图象编排成行、放大、然后将图象数据从数字转化成模拟形式。当激光发生器工作正常后,图象模拟信号控制激光调制器,用以改变激光束的明暗度,通过一系列透镜聚焦和反光镜(约10个)把激光束传送到胶片上。在此过程中,利用光敏探测器从一个固定光束分流镜中连续不断采得信号,反馈到激光发生器,使源激光束保持稳定不变。用旋转光束分流镜控制光束传送到胶片上使其感光,这种方式亦称X轴快速扫描。照相机柜内的鼓是以固定速度传送胶片的,这称为Y轴慢速扫描。这样以每秒达600行图象数据的速度准确地复制全部图象。

胶片由供片的储存暗盒(可容纳100张激光片)自动提供胶片,在引导轴传送下装载在专用的打印滚筒上,滚筒随即转到打印位置,此时激光束按照计算机及矩阵指令,把图象的象素单元PIX-EL的灰度值的数字化密度传入激光相机存储器中,直接控制对于每一个像素单元的激光曝光时间、进行强弱改变。激光束通过多棱镜的旋转进行扫描式的打印,在全部曝光过程中滚筒和激光束做精确的同步运动,根据主机成像装置编排的版面和图象尺寸,选择多幅照片的图象取舍和排列,用操作盘来完成,进行打印,一幅图象的矩阵像素为4K×5K,待全部图象打印完后胶片即被传输到接片盒内或传输到自显机内自动冲洗。

由于激光照像机具有独特的灰阶密度校正调节系统,所以它能获得和主监视器完全相同的图象,图象的密度是由三方面完成:1、由CT、MRI等成像系统选择合适的窗口技术作为标准输入信息。2、利用激光照像机内提供的标准灰阶测试图象。3、选定激光照像机内提供的特性曲线(一般提取5~6种特性曲线)结合冲洗机的效果,自动校准每一级灰阶的标准密度。具体校准步骤是:⑴利用激光照像机提供的灰阶图象(可提供多种形式的图象,任选其中一种即可);⑵固定胶片牌号种类和冲洗条件;⑶打印出灰阶照片后,用密度仪测量各级的密度,然后依次输入激光照像机的校正系统即可;⑷激光照像机内计算机自动修正各级的密度。总之,它的分辨率主要决定于激光束的直径(像素大小和像素矩阵数),a·半导体激光其波长为820nm,在红外线范围内,它可将成像所需的数据直接用激光束写在透明胶片上;b·气体激光(氦-氖)其波长为633nm,接通激光器后至少要预热10分钟,使其达到一定温度后才能运转。

二、技术特性:

1、数字化,高分辨率和宽容度大的激光照像机的影像基础来自CT、DSA等数字化的成像设备或视频信号,而氦氖激光束可以被聚焦到原子级,再加上选用特殊的超微粒激光胶片,所以激光片会获得极高的清晰度。激光像机具有极大的曝光宽容度是因为它的灰阶密度调整范围高达8~12比特容量,从而可提供相当的灰度水平。

2、激光相机的图象放大(或缩小)技术采用内插法(Cubiespline sinterpolation),这种放大技术特点是先从原始数据中计算出像素值,使放大后图象的像素值保持不变,所以放大后的图象保留了原来图象的所有细节,真实地再现了原来的图象。

3、自动窗口技术是激光相机的特点,通常窗口技术是由控制台选定的,正常的窗口技术值通过计算机计算后被激光相机的记忆系统储存,使窗口技术根据不同的设备(可多达6个设备通道)及操作者的需要进行确认,提供符合标准的图象效果。

4、激光相机的最大特点是始终保持标准的影像密度,它是通过胶片的特性曲线和冲洗条件的输入来完成的,结合激光相机内存的9~17个标准灰阶密度值,自动校准每幅图象的密度,故此它可以提供十分标准的照片密度,通常相机内存入多组特性曲线以备更换胶片或调整显影条件时选用,此外如果在正常使用时发现在影像密度上有微小变化时可采用激光相机上的密度微调钮来做少量补偿。

三、其他方面:

1、通过激光相机和自显机对接,从而完成照像全部自动化,如果选用全明室暗盒,激光相机采用片库Magazine,一次可装片100张,曝光时自动装卸片。操作简捷、省时、省力,保证质量。即可实现全明室操作,图象由输入至打印及胶片运行状态包括胶片的用量,各暗盒的数量均由计算机自动计算并显示在屏幕上,激光相机的任何方面发生故障都能显示。激光打印机与自动冲冼机和补充液自动混合器联成一体,形成激光打印、冲洗、补充药液全自动系统。洗片机开机后,处理器自我检测,完成初始化后与主机联机。

2、图象的输入接口可根据用户需要提供1~6个通道,并可选择数字或视频二种信号,连接电缆长达50m,多机输入是激光相机的一大优点。一台激光相机能带动多台影像装置,可与8台主机相连,如我院同时带CT、MR、DSA、DSI等。由于其有内装硬磁盘可以缓冲进入的图象,把它们放在一个打印排队器中,这样,可以贮存、打印连续进行,在多台设备工作时它有自动存储排队功能,并可随时提供急诊优先权。每小时可打印180张。

3、激光相机可根据需要随时调整胶片的版面设计和周边密度的变化,可以做多种幅式选择,可以完成35mm幻灯,且激光相机的储存器在打印之前可以清除,重新排列图象,然后按键一次打印,从而降低了废片率。并可完成多张照片的复制工作。激光相机的打印时间为20秒。

激光相机具有质量自检系统,启动后可以自动对电器和电子机械功能进行检测。并可以自动检出在贮存、装片、卸片、冲洗等多环节的故障,如有错误可以自动显示、便于查找和排除【附表】。