image J 富山消化管撮影研究会 imageJ MTF

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全文

(1)

矩形波チャート(

Type

1)を用いた

プリサンプリング

MTF

の測定

仙台厚生病院 放射線部

後藤 光範

∼ExcelとImageJを用いて∼

Moduration

Transfer

Fanction

解像特性

日本語で・・・

      が・・・

MTFを測定したい

計算手順が煩雑

ファントムがない

マルチアライメントって?

フーリエ変換ができない

CRにおけるMTF測定

デジタル特性曲線測定

試料画像作成

撮影データ取り出し

マルチアライメント合成

X線強度変換

フーリエ変換

MTF計算

煩雑!

MTF測定方法

スリット法・エッジ法

チャート法

スリット像・エッジ像の入手が困難

チャートを撮影し各周波数毎フーリエ変換

特殊な器具、プログラム必要なし

使ったもの

CRシステム    : FCR5000

        CR Consol One

矩形波チャート  : Type1(化成オプトニクス)

画像表示ソフト  : ImageJ(フリーソフト)

(2)

CRにおけるMTF測定

デジタル特性曲線測定

試料画像作成

撮影データ取り出し

マルチアライメント合成

X線強度変換

フーリエ変換

MTF計算

ImageJ

Excel

試料画像の作成

CR機器にて

– チャート撮影

– 画像データ取得

ImageJにて

– チャートの角度測定

– 解析部分の切り出し

– TextDetaにて保存

Image J

 にて

画像を開く

(3)

こんな感じ

WW/WLの調整

こんな感じ

角度ツール

メモしておく

測定領域の設定

(4)

Excelでは横256列しか処理できないので

90度回転して縦長に

このデータを

Textデータで保存

注意点

チャートは2∼3°傾けて撮影

処理は直線階調、ダイナミックレンジ4桁、

周波数処理、DR圧縮処理は入れない

なぜスリットを傾けるか

ちょっと寄り道・・・

(5)

スリットを傾けないと

1 22 33 44 55

2 2 3 3 4 4 5 5

プロファイル

5点しか取れない

5点しか取れない

スリットを傾けると

1 22 33 44 55

かわらない?

スリットを傾けると2

3 44 55

こうすれば

2 2 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 1→

1→22間だけで12点のデータ間だけで12点のデータ

スリットを傾けると2

1 1 2 2 5 5

同じように

2 2 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 2→

2→33・・とくり返して密なデータ・・とくり返して密なデータ

3 44

3 44

スリットを傾けると3

今回は12点でなく

1列と半ピクセルずれた点の

2点のデータより測定

半ピクセルずれた点  (シフトアライメントという)

ピクセルがスリットの頂点を カバーしている点  (ピークアライメントという)

頂点

半ピクセルずれたプロファイルを とるには・・・

1列目と 14列目を合成

tan

θ

Tan2.09

°

28

最初に求めた角度θより

(6)

Excelにて

データ解析

¾マルチアライメントの合成

¾Pixel値をX線強度へ変換

¾各周波数ごとフーリエ変換

¾複素数形式の計算結果を絶対値変換

¾MTF計算

データ解析

¾マルチアライメントの合成

¾Pixel値をX線強度へ変換

¾各周波数ごとフーリエ変換

¾複素数形式の計算結果を絶対値変換

¾MTF計算

Image Jで保存したデータをExcelで開く

こんな感じ

ためしに1列グラフにしてみると

(7)

先ほどのデータより、 1・14列をコピーし貼り付け

1列目にピクセルの番号を付ける

(8)
(9)

貼り付けたデータを選択し ツール→並び替え

でピクセル番号順に並び替え

2つの列のデータの合成完了

グラフはこんな感じ

データ解析

Excelにて

¾マルチアライメントの合成

¾Pixel値をX線強度へ変換

¾各周波数ごとフーリエ変換

¾複素数形式の計算結果を絶対値変換

¾MTF計算

S

=10

(ダイナミックレンジ×Pixel値/2^BIT値)

 =10

(4×pixel値/4096)

(10)

数式の入力

(11)

強度変換 完了

グラフで見ると

縦軸が変化する

データ解析

Excelにて

¾マルチアライメントの合成

¾Pixel値をX線強度へ変換

¾各周波数ごとフーリエ変換

¾複素数形式の計算結果を絶対値変換

¾MTF計算

この周波数から

カーソルを合わせると 座標がでる

(12)

違うシートに貼り付け ・・・ると、こうなるので

形式を選択して貼り付け

正確に1周期分抜き出す

(13)

引く

(14)

このグラフの0より小さい点と0より大きい点を削除すれば 正確に1周期になる

カーソルを合わせ座標を求め

(15)

同様に  も削除

高速フーリエ変換を行うには データ数が2のべき乗である ことが必要

足りない分は0をたして補う

ツール→分析ツール→ フーリエ解析

(16)

複素数の計算結果を 絶対値に変換

(17)

グラフ化すると 横軸を拡大すると

F=

データ間隔×データ数 1

  0.0875/2×1024 1

1/(0.0875/2*1024)

横軸を

周波数間隔に変換

グラフ化すると

この計算を各周波数 ごとに行う

データ解析

Excelにて

¾マルチアライメントの合成

¾Pixel値をX線強度へ変換

¾各周波数ごとフーリエ変換

¾複素数形式の計算結果を絶対値変換

(18)

ピーク値を実データ数で割る 各周波数ごとのグラフより ピーク値を求める

0.05cycle/mmの値で正規化

グラフにすると

MTF

矩 形 波 チ ャ ート 法

0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1

0 0 . 5 1 1 . 5 2 2 . 5 3 3 . 5 4 4 . 5 5

    矩形波チャート法

スリット法との比較

0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1

    矩形波チャート法

    スリット法

結果

ExcelとImageJを使ってMTFを求めることが

できた。

(19)

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参照

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