Обробка зображень, Комп’ютерна томографія
До цього часу в цьому навчальному пакеті ми розглядали фізику спина, імпульсні послідовності та апаратуру. Між процесом збору даних та виведенням зображення проводиться величезна кількість математичних розрахунків. У цій частині описуються деякі деталі.
Необроблені дані, або, як вони іноді називаються, дані простору, часто являють собою 256х256 точок комплексних даних. На цьому малюнку, як Mx і My, представлені дійсні (КБ) і уявні (1М) частини сигналів, отримані від цифрового перетворювача сигналу.
На малюнку представлено форму зображення необроблених даних. Дані зазвичай мають 16-бітну амплітуду дозволу. Корисно буде розглянути обробку 256х256 порядку даних перед тим як перейти до матриць меншого розміру.
Як видно з глави 5, часто буває зручним згладжувати частотні компоненти спектру, згортаючи їх лоренціаном (або Лоренцом). Нагадаємо, що множення частотних характеристик спектра на експоненційно загасаючу функцію, яка є парою Фур'є для лоренціана, рівносильне згортання в частотну компоненту. Для цього іноді необроблені дані перед перетворенням Фур'є множаться на експоненційний конус.
Обчислення значення зрізає амплітуду інформації до 15-розрядного дозволу. Так як зображення значень використовується для розгляду, в ньому ніколи немає інтенсивності негативних пікселів. Зображення значень наводиться до матриці даних інтерполяцією 512x512 пікселів або реплікацією пікселів.
Реплікація пікселів дублює парні пікселі меншими непарними пікселями. Інтерполяція пікселів вставляє парні пікселі як усереднені прилеглим до нихнепарним пікселям.
Зображення зазвичай відображається на 8-бітному дисплеї. Це означає, що можливі 256 градацій сірого, які мають відобразити 32 768 можливих значень даних від 15 бітних значень. Зазвичай використовується лінійна таблиця (linear look-up table – LUT). Тут представлені значення інтенсивності між 0 і 255 лінійної залежності зі значеннями даних.
Для значень даних, визначених градаціях сірого, визначаються рівні яскравості.
Зміни ширини та рівня дозволяють встановити властивості зображення для найкращого відображення анатомії та патології.
Ширина Рівень Зображення та LUT
Часто, для зменшення часу відображення збирається менше ніж 256х256 точок даних. Наприклад, збираються матриці даних 256х192 або 256х128, при 192 або 128 кроків фазового кодування. Для двовимірного перетворення Фур'є переважно завжди мати квадратні матриці.
У разі 256х192 або 256х128 збору кінці матриці заповнюються нулями.
Цей процес називається нульозаповненням. Він еквівалентний реплікації пікселів при отриманні 256×256 зображення з 256×128 даних. Після заповнення нулями дані обробляються так, як це було описано вище.