画像のデジタル化

○標本化
  連続なアナログ信号(連続的信号)デジタル信号(離散的信号)に変換する処理

 標本化が細かいほど解像度は向上するが、元の信号を上回る細かい標本化は意味が無い

・サンプリング定理

 最適なサンプリング間隔D = 1/(2fmax) 
                    fmax:最高空間周波数

  ナイキスト周波数 = 1/2d  
              
d:サンプリング間隔

 

・エリアシング誤差
 ナイキスト周波数よりも高い空間周波数成分が低い空間周波数成分となること
 このようなアーチファクトはモアレとなって現れる。


・アパーチャ効果
  ある範囲の平均化による採取によって、捨てる信号を減らし、

  ノイズ特性が向上するが、平均化によって高周波数成分が減衰し解像度を劣化させること 



○量子化
  標本化したアナログ(連続値)整数(離散値)に変換する処理。
     Xビット=2X階調

 量子化レベル数が大きいほど階調数が多くなるので、
  濃度分解能が向上し、雑音が減少する。
  実際のDRシステムでは1214ビット(409616384階調)に設定されている。


・線形量子化:量子化間隔がすべて等しい量子化のこと

 

○画像のデータ量

 画像のデータ量[bit] = マトリックスサイズ(M×N) × 標本化数 × 量子化数

 1byte8bitであり、記憶媒体にはbyte単位で記憶される。

 

○デジタルデータの保存

・可逆圧縮(圧縮率:1/21/3程度)
 → 医用画像は可逆圧縮においてデータを保存する

 ハフマン符号化エントロピー符号化の一種

 DR圧縮局所的に階調処理を行う


・不可逆圧縮

 「JPGに用いられているDCT法」「ウェーブレット変換

 

 

 デジタル装置の機能

コンピュータの基本構成

入力

出力

記憶

演算

制御

マウス

キーボード

LCD
プリンタ
ディスプレイ

ROM[読み出し専用メモリ]
補助記憶装置
(HDDDVD)
SSDRAM[読み書き可能]
USBメモリ

CPU

CPU

 

CAD(コンピュータ支援診断システム)

 画像処理、統計処理を行い病変を検出する。マンモ微小石灰化などの診断に有効とされる

 

○液晶モニタ、CRTモニタ

 

残像

視野角

消費電力

動画特性

液晶モニタ

多い

狭い

小さい

劣る

CRTモニタ

少ない

広い

大きい

優れる

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