画像工学

Masato Yoshida · 4回閲覧 · 27問 · 2年前

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問題一覧

ある「露光量」を得る為に大電流と短時間を組み合わせた時と小電流と長時間を組み合わせた時で写真濃度が変化する( 感度が変化する )事に起因するものを ( a )不軌という。

相反則

総露光量が同じ場合でも、一回で露光した時と間欠的に露光を繰り返した時とでは( a )によって写真濃度が異なる。これを( b: 間欠/補填 )効果という。

相反則不軌, 間欠

イラジエーションとは、( a: 強/弱 )い光がフォルムに当たった際に( b: 銀/鉄 )の結晶表面において光が( c:減弱/乱反射 )した結果、画像の周囲が( d: 白飛ばしてしまう/黒く不鮮明になる )現象のことである。

強, 銀, 乱反射, 黒く不鮮明になる

クロスオーバー効果は( a: 片面/両面 )増感紙と( b: 片面/両面 )乳剤フィルムを用いた時に起きる現象。片面から入射したX線が反対面の( c: 増感紙/乳剤 )まで到達することで発生する。その事により、鮮鋭度が( d: 良くなる/低下する )。

両面, 両面, 乳剤, 悪くなる

デジタル特性曲線では相反則不軌が成立する。

❌

デジタル特性曲線は、横軸に相対X線量の( a:常用/自然 )対数、縦軸に( b: 写真濃度/画素値 )をプロットした曲線であり、デジタル系X線撮影の( c: 入出力/撮像 )関係を表す。

常用, 画素値, 入出力

デジタル特性曲線の傾きは( a: グラディエント/ラチチュード )と呼ばれ、システムの( b: コントラスト/写真濃度 )を表す。

グラディエント, コントラスト

MTFの評価には通常10cycle/mmの値が用いられる。これは人間の目のMTFが通常10cycle/mm付近にあるからだと言われている。

❌

アナログ系MTFでは、( a :ボケ/ハレーション )の度合いを表すことができる( b: 線形性/曲線性 )と( c: 位置不変性/濃度不変性 )を満たしていることが条件となる。一方で、デジタル系MTFでは離散的にデータを取り込むため、( c )を厳密に満たしていることは条件として求められていない。

ボケ, 線形性, 位置不変性

一般的にコントラストには以下の式が成り立つ。コントラスト＝( a:フィルム/乳剤 )コントラスト×( b: グリッド/被写体 )コントラスト

フィルム, 被写体

RMS粒状度は、フィルム濃度の( a: 中央値/平均値 )からの変動の( b: 標準偏差/フーリエ変換 )である。 RMS粒状度の値が大きいと、粒状性が( b: 良い/悪い )。

平均値, 標準偏差, 悪い

ESF→LSF→MTF 　微分　フーリエ変換である。

⭕️

デジタルMTFでは位置不変性が成立( a: する/しない )。この問題を解決する為に用いられるのが( b: プリサンプルド/ファンクショナル )MTFである。この( b )MTFでは、( c: エリアシングエラー/カブリ )を防ぐ為に合成した( d: ESF/LSF )が用いられる。

しない, プリサンプルド, エリアシングエラー, LSF

金属スリットを撮影して得られるスリット像を有効露光量変換し、LSFを求め、これをフーリエ変換してMTFを求める。

⭕️

ESFとLSFで、実際に撮影され得られるのは、、

ESF

オーバーオールMTFは( a: デジタル/アナログ )MTFと( b:ディスプレイ/フィルム )MTFとの( c: 和/積 )である。

デジタル, ディスプレイ, 積

プリサンプルドMTFとデジタルMTFとは、違う値を示す。

⭕️

MTFはSWRF＝( a: 矩形波レスポンス関数/コルトマン補正関数 )の値よりも必ず( b: 大きく/小さく )なる。なお、MTFはSWRFを( c: コルトマン/コンコルド )補正して求める。

矩形波レスポンス, 小さく, コルトマン

コントラストとラチチュードは相反する関係である。

⭕️

特性曲線において、直線部の傾き( a: ガンマ/デルタ )は、フィルムの( b: コントラスト/ハレーション )を表す。ダイナミックレンジは表現可能な相対X線量対数値の幅の事である。増感紙フィルム系では( c: ラチチュード/コルトマン )と呼ばれる。 ( c )＝logRE1-logRE2で求められる。

ガンマ, コントラスト, ラチチュード

特性曲線の作成法は３つある。 ( a )法: 最も精度が高い/専用の装置が必要である。 ( b )法: 2回の露光のみで作成できる/線質が硬化する/散乱X線が問題となる。 ( c )法: デジタル系で有利/相反則不軌の影響がある。

距離, ブーツストラップ, タイムスケール

距離法/ブーツストラップ法/タイムスケール法のうち、距離の逆二乗則が用いられているのは

距離法

X線光子がフィルムに吸収される位置や密度は統計的な揺らぎを持つ。この揺らぎの統計的な分布は( a: ポアソン/二項 )分布に従う。このような揺らぎに起因するノイズは( b )モトルと言われており、増感紙フィルム系のノイズの原因では最も多く( c )%以上を占めている。

ポアソン, X線量子, 60

ウィナースペクトルは以下の式が成り立つ。 WS∝(0.43)^2×G^2×(MTF)^2×1/N ここで G フィルムの( a: ガンマ/ラチチュード ) N 増感紙に吸収された単位面積あたりのX線光子の平均数

ガンマ

低電圧で撮影すると、光子の一個あたりの透過力は( a: 強/弱 )くなる為、( b: 大/小 )量のmAsで撮影する必要がある。結果として粒状性は( c: 良く/悪く)なる。

弱, 大, 良く

ROC解析は( a: 主観的/客観的 )評価である為、物理的評価と一致( b: する/するとは限らない )。

主観的, するとは限らない

ROC解析の横軸は( a: 偽陽性率/偽陰性率 )、縦軸は( b:真陽性率/真陰性率 )である。

偽陽性, 真陽性

ROC曲線下の面積の最大値は( a )、最小値は( b )である。

1, 0.5

ROC解析曲線間の統計的優位差検定にはt検定やJack knife法が用いられる。この時、観察者間の変動の検定には( a: t/Jack knife )法、観察者間の変動に資料間変動も考慮したものが( b: t/Jack knife )法である。

t, Jack knife

「鮮鋭度」と「粒状性」はどちらも、X線画像の画質評価において重要な指標として用いられてきた。しかし、「鮮鋭度は良いが粒状性は悪い」システムと「鮮鋭度は悪いが粒状性は良い」システムが２つ存在した時にどちらがより優れたシステムかを判断するのは難しいという問題点があった。これを解消したのが( a: NTT/DQE )を用いた評価である。これは、ノイズの多い背景から埋もれた信号を検出する信号検出能力に良く対応している。

DQE

DQEには以下の式が成り立つ。 DQE＝(γ logE )^2 × (MTF)^2/ q×WS

⭕️

DQEは、0＜DQE＜1が成り立つ。

⭕️

DQEはCRとFPDなど、装置間を超えて評価できる。

⭕️

DQEには以下の式が成り立つ。 DQE＝(γ logE )^2 × (MTF)^2/ q×WS この式が示すように、DQEが同じでも、物理的評価は等しいとは限らない。

⭕️

ROC解析の評定確信度法では、( a: 5/7 )段階のカテゴリー評価が最も良く用いれる。

複数の観察者の平均ROC曲線を求めたい。この時、それぞれの偽陽性率＝FPFにおける全観察者の真陽性率＝TPFの平均値を求める方法を( a: アベレージ/プール )法という。反対に、試料ごとに観察者間の評定値を平均化して求める方法を( b: アベレージ/プール )法という。

アベレージ, プール

DQE＝NEQ/( a )

C-Dダイアグラムは( a: ポテト/バーガー )ファントム面を観察し、( b: 50/80 )%以上の確信度で見える信号の高さと直径を選んで×印をつけ、それらをプロットしたものである。横軸は信号の( c: 高さ/直径 ) 縦軸は信号の( d: 高さ/直径 )である。

バーガー, 50, 直径, 高さ

NEQ＝q×DQE＝ SNR( a: in/out )^2

out

特性曲線のみを見て、MTFを判断する事ができる。

❌

CT再構成画像のWSを考える。再構成スライス厚や再構成法、( a: フィルタ関数/撮像視野 )によって、ノイズ特性は変化( b: する/しない )。また、入射線量の( c: 1/√ / √ )倍に比例してノイズは低減される。

フィルタ関数, する, 1/√

DQEの算出として最も標準的なものは( a: エッジ/矩形波チャート )法である。

エッジ

アナログMTFが同じであれば、プリサンプルドMTFは( a: アパーチャサイズ/サンプリング周波数 )に依存する。

アパーチャサイズ

サンプリング周波数の値は( a: アパーチャサイズ/SWRF )によって求まる。

アパーチャサイズ

理論的には，LSFは，その中心から無限遠まで続くと考えられる．しかし，スリット像のピークの写真濃度が，撮影に用いたX線フィルムで表現できる最大の写真濃度となるように撮影を行ったとしても，X線フィルムで表現できる最も低い写真濃度より低い値をもつLSFは求めることができない．つまり，裾野が裁断（トランケーション）されたLSFしか求めることができない．このように裾野が欠如したLSFをフーリエ変換して求めたMTFは，振動し（特に高周波で）正しい解像特性を示さない．このような誤差をトランケーションエラーという．

⭕️

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