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画像工学 (ノイズ特性(粒状性) (粒状性への影響 (X線量子モトルの寄与率が最大(特に低周波領域), X線量子モトル、光量子ノイズは入射X線量に依…
画像工学
ノイズ特性(粒状性)
ウィナースペクトル
濃度変動をフーリエ変換したものの2乗
値が大きい=ノイズ特性が悪い
粒状性への影響
X線量子モトルの寄与率が最大(特に低周波領域)
X線量子モトル、光量子ノイズは入射X線量に依存(光子数に反比例)
濃度分解能は量子化レベルにより決定
C-Dダイアグラム
バーガーファントムを用いた低コントラスト分解能の評価
RMS粒状度
濃度のバラツキを標準偏差で表す
入出力特性(コントラスト)
アナログ(増感紙 / フィルム)
横軸:log( RE) 縦軸:濃度
ラチチュード
出力コントラスト = X線コントラスト × 階調度
デジタル
横軸:log( 相対X線量 ) 縦軸:画素値
ダイナミックレンジ
測定方法
タイムスケール法
相反則不軌によりアナログでは用いられない
ブートストラップ法
Alステップを露光量を変化させて撮影
散乱線・線質硬化の影響を受ける
距離法
放射口に金属フィルタを付加
アナログでも相反則不軌の影響を避けられる
解像特性(鮮鋭度)
MTF評価
特徴
プリサンプルド=検出器(アナログ) × アパーチャ
デジタルMTFでは位置不変性が不成立でありエリアシングの影響を含む
評価には 2 cycles / mm を用いる
オーバーオール=(デジタル × ディスプレイ)× フィルタ
プリサンプルドMTF測定
入力はステップ信号
エッジ法
微分するため雑音が増える
エッジのESFを微分し、得られたLSFをフーリエ変換してMTFを算出
入力はインパルス信号
スリット法
LSFをフーリエ変換してMTFを算出
高鮮鋭(低感度)ほど像の幅が狭い
入力は矩形波に含まれる正弦波応答
矩形チャート法
コルトマンの補正式により矩形波を正弦波変換するため、MTFは減少
ナイキスト周波数以上の高周波部分で外挿誤差が発生
鮮鋭度への影響
値が小さいほうが良い
焦点サイズ、被写体フィルム距離、X線入射角度、感度
値が大きいほうが良い
焦点フィルム距離、被写体コントラスト
ファントムによる測定
ラダーファントム
並列細線法、解像力は 1/2d
スターファントム
X線TV
総合評価
ROC曲線
縦軸は真陽性率(的中確率)、横軸は偽陽性率(誤報確率)
曲線下の面積は0.5が最小、1.0が最大
有意差検定
t検定:観察者間変動
Jackknife法:観察者間変動 + 試料間変動
解析
評定手続き
評定確信度法
5段階のスケール
連続確信度法
カテゴリーのない連続スケール
二段階評価手続き
Yes / No の2通り
平均曲線
アベレージ法
FPFにおけるTPFの平均値
プール法
試料ごとに観察者の評定値を平均
FROC
横軸は偽陽性数
DQE(検出量子効率)
定量的に計算できる物理特性であり異なる画像間の比較も可能
値が等しい場合でもMTF・WSといった特性が異なる場合あり
NEQ / q ∝ (MTF/WS)^2 / q