Digitala bilder. Matris, pixel, pixeldjup, signal, brus, kontrast

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Digitala bilder. Matris, pixel, pixeldjup, signal, brus, kontrast"

Roger Lundström
för 7 år sedan
Visningar:

1 Digitala bilder Matris, pixel, pixeldjup, signal, brus, kontrast

2 Den nukleärmedicinska bilden Historik Analoga bilder. Film exponerades för ljusblixtar som producerades när strålning detekterades. oändligt antal svärtningsnivåer och x-y positioner i bilden

3 Den nukleärmedicinska bilden Idag Digitala bilder. Ett ändligt, begränsat antal svärtningsnivåer och x-y positioner i bilden.

4 Matris, pixel och voxel En digital bild består av ett rutnät, en matris med rader och kolumner med bildelement, pixlar. Varje pixel har adress motsvarande en position i bilden. Ex adressen x=1, y=1 kan motsvara bildelementet längst upp i hörnet på bilden. En voxel representerar p s s ett bildelement i en 3-D matris (bild).

5 Matris och pixel

6 Inlagring av den digitala bilden

7 Representation av pixelvärden - binära tal Exempel 16 bitar/pixel, en används för +/-. Max pixelvärde: = 32767

8 Pixeldjup Pixeldjup anger hur stora tal som kan lagras i varje pixel, dvs antal färger eller gråskalevärden som kan representeras. Ex =32768

9 Pixelstorlek Pixelstorleken anger hur stort varje bildelement, pixel är. Ex. 540x400 mm synfält, matris 128x128. Pixelstorlek: 540 mm / 128 = 4,2 mm

10 Matrisstorlek Matristorleken anger hur många bildelement, pixlar bilden består av är. Ex. 64x64, 128x128, 256x256, 512x512 och 256x1024 Matrisstorleken påverkar i vilken utsträckning detaljer kan återges i bilden.

11 Digitala bilder Digitala bilder är en förutsättning för datoriserad bildbehandling

12 Geometrisk upplösning Geometrisk (spatsiell) upplösning är ett mått på skärpa och möjlighet att återge detaljer i bilden. Består av: Inre upplösning kollimatorupplösning

13 Geometrisk upplösning Kan anges som FWHM, full width half maximum för en aktivitetsprofil lagd tvärs över en bild av en linjekälla.

14 Geometrisk upplösning

15 Geometrisk upplösning

16 Skelettfantom samma antal pulser, olika avstånd 0 cm 5 cm 10 cm

17 Geometrisk upplösning Litet avstånd god upplösning Stort avstånd dålig upplösning Kortast möjliga avstånd! (och minimera patientrörelser)

18 Geometrisk upplösning och pixelstorlek Konsekvens av samplingsteoremet: d FWHM 3 där d motsvarar pixelstorleken. Om detta ej uppfylls förloras upplösning

19 Systemkänslighet - avstånd Systemkänsligheten (pulser/s/mbq) är för en punktkälla i luft oberoende av avståndet

20 Kontrast Kontrast anger hur mycket i medel signalen (pulser/pixel) i området av intresse avviker från signalen i den omgivande bakgrunden. Ex. 230 pulser/pixel i ROI, 200 i omgivande bakgrund. Kontrast ( )/200 = 15%

21 Kontrast Bakgrunds-signalen innehåller bidrag av Spridd strålning Septal penetration

22 Kvantbrus statistisk variation av signalen Slumpmässig variationer i antal pulser Ger kornighet och ojämnheter i bilden Upptag kan drunkna Falska upptag kan uppstå Ger osäkra mätvärden Mer aktivitet ger mindre brus Förväntat brus: 100/ n (SD %)

23 Skelettfantom, olika pulstal 50 k 250 k 1000 k Mer pulser ger mindre brus

24 Attenueringskorrektion Baseras på CT om tillgängligt (CTn är ett direkt mått på attenueringen i objektet för CT-strålningens energi). Attenueringen skalas till rätt energi Korrektionen görs under rekonstruktionen

25 PET attenueringskorigerad?

26 Bildvisning: Fönstring Med fönstring menar man att man ställer in hur pixelvärdena i bilden ska presenteras på skärmen. Pixelvärdena brukar idag vara 16-bit och skärmen 24-bit RGB. Det behövs en funktion som översätter pixelvärden till RGB En sådan funktion brukar bestå av en färgskala och två tröskelvärden som man kan variera

27 Fönstring

28 Fönstring Inom nuklearmedicin är det vanligt att man använder en färg-färgskala där man varierar övre och nedre gränsen separat. Inom CT brukar man använda en gråskala där man varierar båda gränserna samtidigt (window/level), där window är maxtröskelmintröskel och level är max-(max-min)/2.

29 Fusionering Vid en PETCT (el SPECT/CT) är patientens position samma under PET- och CT-delen. Man lägger bilderna på varandra och reglerar färgskalorna och fönstren på de båda bilderna. Man kan reglera hur mycket av varje bild som ska synas (pixeln på skärmen är en viktad summa av CTn och PETen). Vill man fusionera två bilder som inte är skapade under samma tillfälle tex. MR och PET måste bildera registreras mot varandra. Det vanligaste är då att man registrerar MRbilden mot CTn och fusionerar den med PETen eftersom CTn innehåller bättre anatomisk information. Det finns algoritmer för bildregistrering.

30 Fusionering

Relevanta dokument

Grundläggande bildteori. EXTG01 Medicinska bildgivande system Michael Ljungberg

Grundläggande bildteori. EXTG01 Medicinska bildgivande system Michael Ljungberg Grundläggande bildteori EXTG01 Medicinska bildgivande system Michael Ljungberg Olika modaliteter inom sjukhusfysik Michael.Ljungberg@med.lu.se 2 Exempel på digitala bilder Michael.Ljungberg@med.lu.se 3