CR成像技术基本理论.PPT

借助以上四个参数可以获得满足诊断的影像对比度、总体光学密度和黑白影像反转等效果。用一种谐调处理技术处理所有影像是不理想的，故一些CR系统有各种谐调处理程序应用于不同的成像目的。 谐调处理参数的调节 第三个环节 即系统中影像信息的存储与传输功能有关的处理（第四象限功能）。 该环节的功能是获得质量优良的照片记录，在不衰减影像质量的前题下实施影像数据的压缩，以达到高效率的存储与传输。 CR系统影像处理三个环节 1、 2、 3、 （二）与检测功能有关的处理 曝光数据识别器（EDR）：为了自动控制成像特性来实现影像密度的稳定性，即克服曝光不足或过度导致影像密度的不稳定性，影象读出装置（IRD）建立了一个自动设定每幅影像敏感性范围的机制。 影像识别处理—EDR处理 目的：为了自动控制成像特性，实现影像密度的稳定性，克服曝光偏差（不足或过度）对影像密度的影响，体现CR系统优于屏-片系统成像动态范围高的优越性。 动态范围：在线性范围区，相对可识别的两个点（最大和最小）之间的亮度（密度）值。如：模拟图像为100（1-102）、数字图像为10000（1-104）。 曝光数据识别（EDR）处理流程 分割标识范围的识别处理 X线照射野的识别处理 直方图分析 确定读取条件 EDR处理流程 EDR处理流程 1、CR读出装置存储了具有特性的各个部位（如胸、腹等）和检查方法（平片、造影等）的数字影像直方图。 直方图：直方图是一种函数，它表示数字图像中每一灰度级与该灰度级出现的频数（具有这一灰度级的像素数）之间的关系。通过调整直方图，可以改变图像的对比度。 直方图 Spine, Diaphragm Skin Line Soft Tissue 几个部位图像的直方图 直方图的五种类型 用于不同的诊断目的： （1） 用于骨骼-皮肤的显示； （2） 用于骨骼-软组织的显示； （3） 用于胃肠道钡餐造影的显示； （4） 突出软组织信息的软组织显示； （5） 突出骨骼信息的骨骼显示。 EDR处理流程 2、预先用一束微弱的激光束扫描IP（已X线曝光），抽样数据后，形成一个将要读出影像的直方图。 3、通过对直方图的识别、分析，测得对诊断有用影像信号的剂量范围（最大剂量值和最小剂量值）。 EDR处理流程 4、各个部位的影像直方图与预读影像直方图比较（形状、主兴趣区范围），确定正式读取所需激光的条件（PSL量），为了精确性，有的CR系统利用了神经网络（NN）技术。 即在IP获得的信息基础上，自动调节光激发发光量和放大增益。X线曝光量大时，减少PSL量；X线曝光量小时，增加PSL量。 神经网络（NN）技术示意图 EDR处理流程 通过EDR的处理，即后续补偿后，CR系统可以保证整个系统在一个很宽的动态范围内，自动获得较好密度和对比度的数字影像。 但应该注意的是：X线曝光量小，用大量PSL读取后，会使X线量子噪声和光量子噪声都增加，导致影像质量下降； X线曝光量大，会使病人承受不必要的照射。所以，选择最佳的X线曝光条件才是最理想的做法。 确定剂量范围 通过对直方图的分析计算，自动确定X线剂量的范围；再算出有诊断价植的辉尽发光量的范围，即读取装置的输人信号范围，从而决定本次读出IP图像的最佳条件(读出的灵敏度和采集范围)。 具体地说，就是决定光电倍增管的灵敏度和放大器的增益。 CR系统不论条件摄影如何，读出灵敏度自动设定机构都会自动校准X线曝光的误差，使读取装置的输出信号总处于一定的范围内，图像质量稳定。 （三） 与显示功能有关的处理 为了提高诊断的准确性和扩展影象诊断范围，通过对CR系统的显示功能的处理，以提高影象的质量。 方法有：动态范围压缩处理、谐调处理、空间频率处理。 1、 动态范围压缩处理 阶梯状分布的信号是模拟肺野、心脏、纵隔等胸部的主要结构。各阶梯内细小的信号变化是模拟肺血管与纵隔重叠的骨骼。如果首先进行平滑处理，得到图B那样的阶梯，其内的细小信号变化被平滑，进而消失。 图C为处理函数f（Sus），用图中的函数代入原始影像信号Sorg，得到图E表示的信号，低密度区域信号密度提高，影像的动态范围变窄。此外，存在与各个阶梯上的细小信号变化涉及的各个密度区，可作为原始信号保持下来，这样就不会存在影像信号的对比度下降的情况。函数f（Sus）的形状是可以自由色设定的。若使用图D中的函数，则可以原始图像中的高密度区域为中心进行压缩，处理结果如图F。 通过CR的压缩处理，在胸部影像中可以清楚地描绘出纵隔内的细微结构。 在胃肠道双重对比造影检查的影像中，对高密度区域的压缩处理有利于显示充满空气部位结构的细节。 在乳腺摄影中，对高密度区域的压缩处理可以良好显示临近皮肤边缘部分的结构。 低频图像 高频图像 CR压缩处理 2. 谐调处理 又