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∼
Ｍ
Ｔ
Ｆ
•
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)
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
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
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・・・
スリットを傾けないと
１
１
１
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
１ ２２ ３３ ４４ ５５
かわらない？
スリットを傾けると２
１
１
２
２
３
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
３ ４４
３
３ ４４
５
５
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
１
Tan2.09
°
１
２８
最初に求めた角度θより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
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
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）数式の入力
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
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
引く
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
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
複素数の計算結果を 絶対値に変換
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
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
