ما در فتوشاپ یک عکس ثابت را به یک عکس پویا تبدیل می کنیم. پردازش تصویر و فیلتر کردن تصاویر استاتیک و پویا: بررسی توسط یک تکنسین منابع

احتمالاً امروزه تقریباً هر کاربر اصل اساسی ذخیره سازی و نمایش را تصور می کند اطلاعات گرافیکیروی کامپیوتر با این حال، اجازه دهید چند کلمه در این مورد بگویم تا اطلاعات بعدی در مورد فرم دیجیتال o (که دنباله ای از تصاویر به صورت پویا در حال تغییر است) برای ما واضح تر بود.

در نگاه اول، یک نقاشی با کیفیت بالا هنگام نمایش بر روی صفحه نمایش مانیتور خوب، تفاوت چندانی با عکاسی معمولی ندارد. با این حال، در سطح ارائه تصویر، این تفاوت به سادگی بسیار زیاد است. در حالی که یک عکس در سطح مولکولی ایجاد می شود (یعنی عناصر تشکیل دهنده آن اساساً با دید انسان بدون در نظر گرفتن بزرگنمایی قابل تشخیص نیستند)، نقاشی ها روی صفحه نمایشگر (و تأکید می کنیم در حافظه رایانه) به لطف پیکسل ها شکل می گیرند (یا پیکسل) - اجزای اصلی تصویر (اغلب) به شکل مستطیل. هر پیکسل رنگ خاص خود را دارد، با این حال، به دلیل اندازه کوچک، تک تک پیکسل ها (تقریبا یا اصلا) برای چشم قابل تشخیص نیستند و برای فردی که به تصویری روی صفحه نمایشگر نگاه می کند، تجمع زیاد آنها این توهم را ایجاد می کند. یک تصویر پیوسته (شکل 1.2).

توجه داشته باشید
تصاویر روی صفحه نمایش کامپیوتر با استفاده از پیکسل های مربع شکل می گیرند. برخلاف کامپیوترها، بسیاری از استانداردهای تلویزیون از پیکسل های مستطیلی به جای مربع استفاده می کنند. پارامتری که نسبت اندازه پیکسل ها را مشخص می کند، نسبت اندازه های افقی و عمودی آنها یا نسبت ابعاد پیکسل است ( نسبت تصویر پیکسل). در درس 4 می توانید در مورد این ویژگی بیشتر بدانید..

برنج. 1.2. تصاویر روی کامپیوتر توسط پیکسل ها تشکیل می شوند.

هر پیکسل (به هر حال، یک کلمه پیکسلاز دو حرف اول کلمات انگلیسی تشکیل شده است عنصر تصویر) اطلاعاتی را درباره شدت و رنگ "متوسط" ناحیه تصویر مربوطه نشان می دهد. تعداد کل پیکسل هایی که یک تصویر را نشان می دهند وضوح آن را تعیین می کند. هرچه پیکسل های بیشتری یک تصویر را ایجاد کنند، طبیعی تر توسط چشم انسان درک می شود، همانطور که می گویند وضوح آن بالاتر است (شکل 1.3). بنابراین، محدودیت "کیفیت" یک طراحی کامپیوتری، اندازه پیکسل هایی است که آن را تشکیل می دهند. جزئیات کوچکتر از پیکسل یک طراحی کامپیوتری کاملاً از بین رفته و در اصل غیرقابل بازیابی است. اگر به چنین تصویری از طریق ذره بین نگاه کنیم، با بزرگنمایی، فقط یک خوشه تار از پیکسل ها را مشاهده خواهیم کرد (شکل 1.2 را ببینید)، و نه جزئیات کوچک، همانطور که در مورد با کیفیت بالا وجود دارد. عکس

برنج. 1.3. تعداد کل پیکسل ها (رزولوشن) کیفیت تصویر را تعیین می کند

در اینجا لازم به ذکر است که اولاً منظور عکاسی سنتی (آنالوگ و نه دیجیتال) است (از آنجایی که اصل عکاسی دیجیتالدقیقاً مانند اصل مورد بحث در مورد تشکیل تصویر از پیکسل ها) و ثانیاً ، حتی برای آن ، هنگام صحبت در مورد کیفیت تصویر ، همیشه باید خود فناوری عکاسی را به خاطر بسپارید. از این گذشته ، تصویر روی فیلم عکاسی به دلیل عبور نور از لنز دوربین ظاهر می شود و کیفیت آن (به ویژه وضوح و تمایز جزئیات کوچک) مستقیماً به کیفیت اپتیک بستگی دارد. بنابراین، به طور دقیق، وضوح "بی نهایت" یک عکس سنتی که در مورد آن صحبت کردیم تا حدودی اغراق آمیز است.

توجه داشته باشید
در واقع، دوربین‌های دیجیتال مدرن به شما اجازه می‌دهند تصویری بگیرید که وضوح آن تقریباً به خوبی آنالوگ است (به این معنا که اکنون می‌توان تعدادی پیکسل را دیجیتالی کرد که با محدودیت‌های وضوح خود اپتیک همپوشانی دارند). با این حال، برای موضوع کتاب ما، این واقعیت نقش مهمی ایفا نمی کند، زیرا امروزه ویدئوی دیجیتال در اکثر موارد با وضوح پایین (تعداد کل پیکسل نسبتاً کم) منتقل می شود و صرفاً لازم است به آن توجه شود. پارامتری را به عنوان وضوح در نظر بگیرید.

بنابراین، برای ساده کردن کمی، برای نشان دادن یک نقاشی به صورت دیجیتال، باید آن را با یک شبکه مستطیل شکل بپوشانید. MxN (مبه صورت افقی و نبه صورت عمودی). این ترکیبی از اعداد است MxN(به عنوان مثال، 320x240، 800x600، و غیره) و به نام وضوح ( وضوح) تصویر یا اندازه قاب ( اندازه قاب). سپس باید داده‌های ساختار تصویر را در هر پیکسل میانگین کنید و اطلاعات مربوط به هر یک از پیکسل‌های تصویر MxN را در یک فایل گرافیکی بنویسید. برای یک تصویر رنگی، این اطلاعات مربوط به رنگ خاص هر پیکسل خواهد بود (نمایش کامپیوتری رنگ در زیر در این قسمت نوشته شده است) و برای تصاویر سیاه و سفید، اطلاعاتی در مورد شدت رنگ سیاه خواهد بود. برای توضیح چند پارامتر مهم تر نمایش رایانه ای تصاویر، اجازه دهید با جزئیات بیشتری در مورد آخرین نوع آنها صحبت کنیم - نقاشی های انجام شده در سایه های خاکستری ( مقیاس خاکستری) یعنی در یک درجه بندی از سفید به سیاه.

بیایید به سمت تئوری برویم

2 راه برای متعادل کردن یک تصویر وجود دارد: ایستا و پویا.

استاتیک یا ایستا این ترکیب بیانگر سکون، ثبات، آرامش است.

پویا یا پویا حرکت، انرژی، احساس حرکت، پرواز، چرخش را بیان می کند.

چگونه می توان اجسام ثابت را به حرکت واداشت؟

یکی از قوانین ساخت ترکیب، قانون است. در چنین تصویری می توان 5 قطب را که جلب توجه می کند تشخیص داد: مرکز و 4 گوشه. تصویر ساخته شده در موارد بزرگ متعادل، اما ایستا خواهد بود. اگر هدف انتقال آرامش، آرامش و ثبات باشد، عالی است.

اما اگر هدف انتقال حرکت یا امکان حرکت یا اشاره ای به حرکت و انرژی باشد چه؟

ابتدا بیایید به این فکر کنیم که کدام عناصر تصویر وزن بیشتری دارند (آنهایی که توجه چشم را به شدت جلب می کنند) نسبت به بقیه.

اجسام بزرگ > کوچک

روشن > تاریک

رنگ گرم > رنگ سرد

اجسام حجمی (3D) > اشیاء مسطح (2D)

کنتراست بالا > کنتراست کم

منزوی > منسجم

درست شکل گرفته > شکل نامنظم

واضح، واضح > تار، خارج از فوکوس

درک اینکه چه چیزی قوی تر است ضروری است، بنابراین، برای مثال، با دانستن اینکه عناصر روشن بیشتر از عناصر تیره چشم را جذب می کنند، جزئیات جزئی پس زمینه نباید روشن تر از شی اصلی تصویر باشد.

درست مانند عناصر مختلف وزن متفاوت، و 5 قطب به طرق مختلف جلب توجه می کنند. گوشه های پایین قدرت بیشتری دارند. قدرت ادراک بصری از چپ به راست افزایش می یابد چرا اینطور است؟ ما عادت داریم که از بالا به پایین و از چپ به راست بخوانیم، بنابراین گوشه پایین سمت راست وزن بیشتری خواهد داشت، زیرا در این موقعیت ما به پایان دادن عادت داریم =) و بر این اساس سمت چپ بالا کمترین نیرو را خواهد داشت =)

بنابراین، اگر کمی قانون یک سوم را تغییر دهیم و کمی از خطوط اصلی خطوط مانند نمودار جابجا شویم، چه؟

طبق قانون یک سوم، چهار نقطه تقاطع را می بینیم، اما برای ایجاد پویایی، 2 مورد از آنها به گوشه پایین سمت راست منتقل می شوند.

هر چه وزن جسم بیشتر باشد و هر چه بالاتر قرار گیرد، انرژی بصری تصویر بیشتر می شود.

به عنوان مثال، ترکیب مورب پویا

قانون دیگری که عناصر تصویر را متعادل می کند، قانون هرم است. پایین سنگین و پایدار است. ترکیبی که به این ترتیب ساخته شده است ایستا خواهد بود. اما می توانید این هرم را برگردانید و سپس قسمت بالایی آن سنگین خواهد بود، اما تصویر همچنان متعادل باقی می ماند، با این حال، در حال حاضر پویا +)

وجود خطوط مورب به تصویر پویایی می بخشد، در حالی که خطوط افقیماندن.

تنها راه برای درک تفاوت این است که تماشا کنید و نقاشی کنید =)

پس چند عکس دیگر

تکنسین های رادیولوژی پزشکی (TMR) معمولا دستکاری های کامپیوتری متعددی را برای بهبود تصاویر تشخیصی برای کمک به تفسیر صحیح انجام می دهند. اگرچه تکنولوژیست های باتجربه عموماً از عواقب بصری دستکاری های خود آگاه هستند، اما ممکن است اصول ریاضی و علمی پشت یک کلیک ماوس را به طور کامل درک نکنند. این اصول می تواند برای همه به غیر از باهوش ترین TMP ها چالش برانگیز باشد. به احتمال زیاد، دستکاری تصویر ریاضی در کتاب‌های درسی و مقالات، TMR را مرعوب، دلسرد یا شاید غیر جالب می‌کند. با این حال، با غلبه بر مقاومت و درک اصول اساسی زیربنای پردازش تصویر، TMR ها می توانند توانایی خود را برای تولید تصاویر تشخیصی با کیفیت بالا افزایش دهند.

شما نمی توانید ریاضیات را از بحث پردازش تصویر و فیلتر کردن حذف کنید. این مقاله اصول پشت تعدادی از رویه های رایج را شرح می دهد. این توصیف باید برای فناوران سطوح مختلف دانش ریاضی قابل قبول باشد. اولین رویه هایی که مورد بحث قرار می گیرند، رویه های ساده ای هستند که شامل تصاویر ایستا می شوند. بعد، رویه های پیچیده تر مربوط به تصاویر پویا. بخش اعظم پردازش و فیلتر کردن تصویر روی تصاویر مسدود شده فیزیولوژیکی و تصاویر SPECT (توموگرافی کامپیوتری با گسیل تک فوتون) انجام می شود. متاسفانه پیچیدگی این مسائل اجازه نمی دهد توصیف همراه با جزئیاتاینجا.

پردازش تصاویر ثابت

تصاویر ثابتی که مستقیماً در زمان واقعی به فیلم منتقل شده اند در قالب آنالوگ ارائه می شوند. این داده ها می توانند دامنه بی نهایتی از مقادیر داشته باشند و می توانند تصاویری تولید کنند که به طور دقیق توزیع پرتوزا در اندام ها و بافت ها را منعکس کنند. اگرچه این تصاویر در صورت به دست آوردن صحیح می توانند کیفیت بسیار بالایی داشته باشند، اما اکتساب اطلاعات در زمان واقعی تنها یک فرصت برای جمع آوری داده ها فراهم می کند. به دلیل خطای انسانی یا سایر خطاها، ممکن است نیاز به تکرار تصاویر بدست آمده و در برخی موارد تکرار کل مطالعات باشد.

تصاویر ثابتی که برای ذخیره سازی یا بهبود به کامپیوتر منتقل می شوند در قالب دیجیتال ارائه می شوند. این کار در در قالب الکترونیکیدارای مبدل آنالوگ به دیجیتال در دوربین‌های قدیمی‌تر، این تبدیل از طریق یک سری از شبکه‌های مقاومتی رخ می‌دهد که حاوی قدرت سیگنال است که از چندین لوله فتومولتی‌پلایر می‌آید و تولید می‌شود. سیگنال دیجیتال، متناسب با انرژی تشعشعی رویدادها.

صرف نظر از روشی که برای دیجیتالی کردن تصاویر استفاده می شود، خروجی دیجیتال یک مقدار گسسته را به داده های آنالوگ پردازش شده اختصاص می دهد. نتیجه، تصاویری است که می توان آنها را ذخیره و پردازش کرد. با این حال، این تصاویر تنها تقریبی از داده های آنالوگ اصلی هستند. همانطور که در شکل 1 مشاهده می شود، نمایش دیجیتال ظاهری تقریبی دارد، اما سیگنال های آنالوگ را تکرار نمی کند.

شکل 1 - منحنی آنالوگ و نمایش دیجیتال آن

تصاویر رادیولوژی دیجیتال از یک ماتریس انتخاب شده توسط تکنسین تشکیل شده است. برخی از ماتریس های رایج مورد استفاده در پزشکی رادیولوژی عبارتند از 64x64، 128x128 و 256x256. در مورد یک ماتریس 64x64، صفحه کامپیوتر به 64 خانه به صورت افقی و 64 سلول به صورت عمودی تقسیم می شود. هر مربع حاصل از این تقسیم، پیکسل نامیده می شود. هر پیکسل می تواند حاوی مقدار محدودی داده باشد. در یک ماتریس 64x64، مجموعا 4096 پیکسل بر روی صفحه نمایش کامپیوتر وجود خواهد داشت، ماتریس 128x128 16384 پیکسل و ماتریس 256x256 65536 پیکسل را ارائه می دهد.

تصاویر با پیکسل های بیشتر بیشتر شبیه داده های آنالوگ اصلی هستند. با این حال، این بدان معنی است که رایانه باید داده های بیشتری را ذخیره و پردازش کند، که به فضای هارد دیسک بیشتر و نیازهای عملکرد بالاتر نیاز دارد. حافظه دسترسی تصادفی. اکثر تصاویر استاتیک برای بازرسی بصری توسط یک پزشک رادیولوژی به دست می آیند، بنابراین آنها معمولاً به تجزیه و تحلیل آماری یا عددی قابل توجهی نیاز ندارند. تعدادی از تکنیک های رایج پردازش تصویر استاتیک معمولاً برای اهداف بالینی استفاده می شود. این تکنیک ها لزوما منحصر به پردازش تصویر ایستا نیستند و ممکن است در برخی از برنامه های تصویربرداری پویا، فیزیولوژیکی مسدود شده یا SPECT مفید باشند. اینها روشهای زیر هستند:

مقیاس بندی تصویر؛

تفریق پس زمینه;

Antialiasing/فیلتر کردن؛

تفریق دیجیتال؛

عادی سازی؛

عکس پروفایل.

مقیاس بندی تصویر

هنگام مشاهده تصاویر دیجیتال برای بازرسی بصری یا ضبط تصاویر، تکنسین باید مقیاس تصویر صحیح را انتخاب کند. پوسته پوسته شدن تصویر می تواند در سیاه و سفید با سایه های متوسط ​​خاکستری یا رنگی رخ دهد. ساده ترین مقیاس خاکستری مقیاسی با دو سایه خاکستری، یعنی سفید و سیاه است. در این حالت، اگر مقدار پیکسل از مقدار تعیین شده توسط کاربر بیشتر شود، یک نقطه سیاه روی صفحه ظاهر می شود، اگر مقدار کمتر باشد، یک نقطه سفید (یا در مورد تصاویر اشعه ایکس شفاف). این مقیاس را می توان به صلاحدید کاربر معکوس کرد.

رایج ترین مقیاس مورد استفاده 16، 32 یا 64 سایه خاکستری است. در این موارد، پیکسل های حاوی بیشترین اطلاعات کاملشبیه سایه های تاریک (سیاه) است. پیکسل های حاوی حداقل اطلاعات به صورت روشن ترین سایه ها (شفاف) ظاهر می شوند. همه پیکسل های دیگر بر اساس مقدار اطلاعاتی که دارند به صورت سایه های خاکستری ظاهر می شوند. رابطه بین تعداد نقاط و سایه های خاکستری را می توان به صورت خطی، لگاریتمی یا نمایی تعریف کرد. مهم است که سایه مناسب خاکستری را انتخاب کنید. اگر سایه های خاکستری زیادی انتخاب شده باشد، ممکن است تصویر پاک شده به نظر برسد. اگر خیلی کم باشد، ممکن است تصویر خیلی تیره به نظر برسد (شکل 2).

شکل 2 - (الف) تصاویر با سایه های خاکستری زیاد، (B) تصویر با سایه های کمی خاکستری، (C) تصویر با درجه بندی صحیح خاکستری

از فرمت رنگی می توان برای مقیاس بندی یک تصویر استفاده کرد، که در این صورت فرآیند مانند دستکاری در مقیاس خاکستری است. با این حال، به جای نمایش داده ها در مقیاس خاکستری، داده ها در نمایش داده می شوند رنگهای متفاوتبسته به مقدار اطلاعات موجود در پیکسل. اگرچه تصاویر رنگی برای مبتدیان جذاب و برای اهداف روابط عمومی بیشتر بصری هستند، تصاویر رنگی کمی به قابلیت تفسیر فیلم اضافه می کنند. بنابراین، بسیاری از پزشکان هنوز هم ترجیح می دهند تصاویر سیاه و سفید را مشاهده کنند.

تفریق پس زمینه

عوامل نامطلوب متعددی در تصاویر رادیولوژی وجود دارد: پس زمینه، پراکندگی کامپتون و نویز. این عوامل در پزشکی رادیولوژی با توجه به محلی سازی رادیوداروها در یک اندام یا بافت منفرد غیرمعمول هستند.

چنین مقادیر غیرعادی (شمارش) سهم قابل توجهی در تخریب تصویر دارد. شمارش‌های جمع‌آوری‌شده از منابع دروغ‌گو و همپوشانی، پس‌زمینه هستند. پراکندگی کامپتون توسط فوتونی ایجاد می شود که از مسیر خود منحرف شده است. اگر فوتون از دوربین گاما منحرف شده باشد، یا انرژی کافی برای شناسایی توسط دوربین الکترونیکی را از دست داده باشد، چندان مهم نیست. با این حال، مواقعی وجود دارد که یک فوتون به سمت دوربین منحرف می‌شود و اتلاف انرژی آن ممکن است به اندازه‌ای باشد که دوربین آن را به عنوان یک پراکنده تشخیص دهد. تحت این شرایط، پراکندگی Compton ممکن است توسط دوربین شناسایی شود، که از منابعی غیر از مناطق مورد علاقه منشأ گرفته است. نویز نشان دهنده نوسانات تصادفی در است سیستم الکترونیکی. در شرایط عادی، نویز به اندازه پس‌زمینه و پراکندگی کامپتون به انتشار ناخواسته کمک نمی‌کند. با این حال، مانند پس‌زمینه و پراکندگی کامپتون، نویز می‌تواند به کاهش کیفیت تصویر کمک کند. این امر می تواند به ویژه برای مطالعاتی که در آنها تحلیل کمی نقش مهمی در تفسیر نهایی مطالعه دارد مشکل ساز باشد. مشکلات پس زمینه، پراکندگی Compton و نویز را می توان با استفاده از فرآیندی به نام تفریق پس زمینه به حداقل رساند. به طور معمول، تکنسین یک منطقه مورد علاقه (ROI) مناسب برای تفریق پس زمینه ترسیم می کند، اما در برخی موارد، ROI توسط کامپیوتر تولید می شود (شکل 3).

شکل 3 - تصویر قلب. نمایش صحیح قرارگیری ROI تفریق پس زمینه (فلش)

صرف نظر از روش، تکنسین مسئول قرار دادن صحیح پس زمینه ROI است. مناطق پس‌زمینه با تعداد مناطق بیشتر ممکن است پارامترهای زیادی را از اندام یا بافت در ناحیه مورد نظر دریافت کنند. از سوی دیگر، مناطق پس‌زمینه با تعداد مناطق بسیار کم، پارامترهای بسیار کمی را از تصویر حذف می‌کنند. هر دو خطا می توانند منجر به تفسیر نادرست از مطالعه شوند.

تفریق پس‌زمینه با اضافه کردن تعداد شمارش در تعیین می‌شود زمینه ROI و تقسیم بر تعداد پیکسل هایی که در ROI پس زمینه وجود دارد. سپس عدد حاصل از هر پیکسل در اندام یا بافت کم می شود. به عنوان مثال، فرض کنید ROI پس زمینه 45 پیکسل و شامل 630 نمونه است. میانگین تعداد پس زمینه:

630 نمونه/45 پیکسل = 14 نمونه/پیکسل

Antialiasing/فیلتر کردن

هدف از anti-aliasing کاهش نویز و بهبود کیفیت بصری یک تصویر است. اغلب، آنتی آلیاسینگ فیلترینگ نامیده می شود. دو نوع فیلتر وجود دارد که می تواند در زمینه پرتو پزشکی مفید باشد: مکانی و زمانی. فیلترهای فضایی برای تصاویر استاتیک و پویا اعمال می شوند، در حالی که فیلترهای زمانی فقط برای تصاویر پویا اعمال می شوند.

در بسیار روش سادهصاف کردن از مربع 3-3 پیکسل (در مجموع 9 پیکسل) استفاده می کند و همچنین مقدار هر پیکسل را تعیین می کند. مقادیر پیکسل ها در مربع میانگین می شوند و این مقدار به پیکسل مرکزی اختصاص می یابد (شکل 4). بنا به صلاحدید تکنسین، می توان همان عملیات را برای کل صفحه کامپیوتر یا یک منطقه محدود تکرار کرد. عملیات مشابه را می توان با مربع های 5 در 5 یا 7 در 7 انجام داد.

شکل 4 – 9 پیکسل مدار سادهصاف کردن

یک عملیات مشابه اما پیچیده تر شامل ایجاد یک هسته فیلتر با وزن دادن به مقادیر پیکسل های اطراف پیکسل مرکزی است. هر پیکسل در مقادیر وزنی مربوطه ضرب می شود. در مرحله بعد، مقادیر هسته فیلتر جمع می شوند. در نهایت، مجموع مقادیر هسته فیلتر بر مجموع مقادیر وزنی تقسیم می شود و یک مقدار به پیکسل مرکزی اختصاص می یابد (شکل 5).

شکل 5 – طرح ضد آلیاسینگ 9 پیکسلی با هسته فیلتر وزن دار

نقطه ضعف آن این است که با anti-aliasing، اگرچه ممکن است تصویر از نظر بصری جذاب‌تر باشد، ممکن است تصویر تار باشد و وضوح تصویر کاهش یابد. استفاده نهایی از هسته فیلتر شامل وزن دهی با مقادیر منفی در امتداد پیکسل های محیطی با مقدار مثبت در مرکز پیکسل است. این روش وزن دهی تمایل به تقویت میزان نابرابری بین پیکسل های مجاور دارد و می تواند برای افزایش احتمال تشخیص مرزهای اندام یا بافت استفاده شود.

تفریق دیجیتال و نرمال سازی

یک مشکل رایج در پزشکی رادیولوژی جلوگیری از فعالیت مداوم از پنهان کردن یا پوشاندن نواحی غیر طبیعی تجمع ردیاب است. بسیاری از این مشکلات با استفاده از فناوری SPECT برطرف شده است. با این حال، روش‌های هوشمندانه‌تری برای استخراج اطلاعات مرتبط از یک تصویر مسطح مورد نیاز است. یکی از این روش ها تفریق دیجیتالی است. تفریق دیجیتال شامل تفریق یک تصویر از تصویر دیگر است. بر اساس این فرض است که برخی از ردیاب‌های رادیویی در بافت‌های طبیعی و پاتولوژیک موضعی هستند و تفسیر صحیح را برای پزشک مشکل می‌سازد. برای کمک به تمایز بین بافت‌های طبیعی و پاتولوژیک، رادیو ردیاب دوم فقط در بافت‌های سالم تجویز می‌شود. تصویر توزیع رادیو ردیاب دوم از تصویر اولی کم می شود و تنها تصویر بافت غیر طبیعی باقی می ماند. ضروری است که بیمار بین تزریق اول و دوم ثابت بماند.

هنگامی که تکنسین تصویر دوم با کمیت بالا را از تصویر اول با کمیت کم کم می کند، مقادیر کافی را می توان از بافت غیر طبیعی حذف کرد تا ظاهری "عادی" ایجاد شود (شکل 6).

شکل 6 - تفریق دیجیتال بدون نرمال سازی

برای جلوگیری از نتایج آزمایش منفی کاذب، تصاویر باید نرمال شوند. عادی سازی یک فرآیند ریاضی است که در آن نمونه های متفاوت بین دو تصویر با هم تطبیق داده می شوند. برای عادی سازی تصویر، تکنسین باید ناحیه کوچکی از علاقه را در نزدیکی بافتی که طبیعی در نظر گرفته می شود انتخاب کند. تعداد نمونه ها در منطقه در تصویر اول (با تعداد کم) به نمودارهایی در همان ناحیه تصویر دوم (با تعداد زیاد) تقسیم شده است. این ضریب ضرب را می دهد و تمام پیکسل هایی را که اولین تصویر را تشکیل می دهند، می شمرد. در شکل 7، "منطقه عادی"، در محاسبه این پیکسل سمت چپ بالا خواهد بود. این عدد در "منطقه عادی" (2) تقسیم بر پیکسل مربوطه در تصویر دوم (40) ضریب ضرب 20 را به دست می دهد. سپس تمام پیکسل های تصویر اول در ضریب 20 ضرب می شوند. در نهایت، تصویر دوم از عدد تصویر اول کم می شود.

شکل 7 - تفریق پس زمینه با نرمال سازی

تصویر پروفایل

پروفایل تصویر یک روش ساده است که برای تعیین کمیت پارامترهای مختلف در یک تصویر ثابت استفاده می شود. برای نمایه یک تصویر، تکنسین برنامه مناسب را در رایانه باز می کند و خط را روی صفحه رایانه قرار می دهد. کامپیوتر به پیکسل های نشان داده شده با خط نگاه می کند و نموداری از تعداد تعداد موجود در پیکسل ها تولید می کند. عکس پروفایل کاربردهای مختلفی دارد. برای مطالعه ایستا پرفیوژن میوکارد، یک نمایه در سراسر میوکارد گرفته می شود تا به تعیین میزان پرفیوژن میوکارد کمک کند (شکل 8). در مورد ناحیه ساکروایلیاک، از پروفایل برای ارزیابی همگنی عامل جذب استخوان مفاصل ساکروایلیاک در تصویر استفاده می شود. در نهایت می توان از پروفایل های تصویر به عنوان کنترلی برای آنالیز کنتراست دوربین استفاده کرد.

شکل 8 - تصویر نمایه میوکارد

پردازش تصویر پویا

یک تصویر پویا مجموعه ای از تصاویر ثابت است که به صورت متوالی به دست می آیند. بنابراین، بحث قبلی در مورد ترکیب تصاویر استاتیک آنالوگ و دیجیتال در مورد تصاویر پویا صدق می کند. تصاویر پویا به‌دست‌آمده در قالب دیجیتال از ماتریس‌هایی تشکیل شده‌اند که توسط تکنسین انتخاب شده‌اند، اما، به عنوان یک قاعده، این ماتریس‌ها 64 در 64 یا 128 در 128 هستند. اگرچه این سنسورها ممکن است وضوح تصویر را به خطر بیندازند، اما به میزان قابل توجهی نیاز دارند حافظه کمتربرای ذخیره سازی و رم از ماتریس های 256 در 256.

تصاویر پویا برای ارزیابی میزان تجمع و/یا سرعت حذف رادیوداروها از اندام ها و بافت ها استفاده می شود. برخی از روش ها، مانند اسکن استخوان سه فاز و خونریزی گوارشی، برای تعیین تشخیص فقط به معاینه بصری توسط پزشک نیاز دارند. مطالعات دیگر، مانند نفروگرام (شکل 9)، مطالعات تخلیه معده، و کسر جهشی کبد صفراوی، به تعیین کمیت به عنوان بخشی از تشخیص پزشک نیاز دارند.

این بخش تعدادی از تکنیک های رایج برای پردازش تصویر پویا که در عمل بالینی استفاده می شود را مورد بحث قرار می دهد. این روش ها لزوما منحصر به تصویربرداری پویا نیستند و برخی از آنها برای تصویربرداری فیزیولوژیکی مسدود شده یا SPECT کاربرد دارند. این روش ها هستند:

خلاصه کردن/افزودن تصاویر؛

فیلتر زمان؛

منحنی های زمان فعالیت؛

خلاصه تصویر / اضافه کردن

خلاصه سازی تصویر و padding اصطلاحات قابل تعویضی هستند که به یک فرآیند اشاره دارند. این مقاله از اصطلاح خلاصه سازی تصویر استفاده می کند. خلاصه تصویر فرآیند جمع کردن مقادیر چندین تصویر است. اگرچه ممکن است شرایطی وجود داشته باشد که در آن تصاویر جمع‌بندی شده کمی باشند، این یک استثنا است تا یک قاعده. از آنجایی که دلیل جمع بندی تصویر به ندرت برای اهداف کمی استفاده می شود، انجام عادی سازی جمع بندی تصویر ارزشی ندارد.

تصاویر مطالعه را می توان به صورت جزئی یا کامل جمع کرد و یک تصویر واحد را تشکیل داد. روش جایگزینشامل فشرده سازی یک تصویر پویا به فریم های کمتر است. صرف نظر از روش استفاده شده، مزیت اصلی انباشتن تصویر زیبایی است. به عنوان مثال، تصاویر متوالی با تعداد مطالعات کم برای تجسم اندام یا بافت مورد نظر خلاصه می شوند. بدیهی است که تکنسین پردازش بیشتر تصاویر مربوط به تجسم اندام ها و بافت ها را تسهیل می کند که به پزشک در تفسیر بصری نتایج مطالعه کمک می کند (شکل 9).

شکل 9 – (الف) نفروگرام قبل و (B) پس از جمع

فیلتر زمانی

هدف از فیلتر کردن، کاهش نویز و بهبود کیفیت بصری تصویر است. فیلتر فضایی، که اغلب به عنوان آنتی آلیاسینگ شناخته می شود، برای تصاویر استاتیک اعمال می شود. با این حال، از آنجایی که تصاویر پویا، تصاویر ایستا قرار دارند، توصیه می شود از فیلترهای فضایی برای تصاویر پویا نیز استفاده کنید.

انواع فیلترها، فیلتر زمان، برای مطالعات دینامیکی استفاده می شود. پیکسل ها در فریم های متوالی تحلیل دینامیکی بعید است که نوسانات زیادی را در نمونه های انباشته شده تجربه کنند. با این حال، تغییرات کوچک در یک فریم نسبت به فریم قبلی می تواند منجر به سوسو زدن شود. فیلترهای زمان‌بندی با موفقیت سوسو زدن را کاهش می‌دهند و در عین حال نوسانات آماری قابل توجهی را در داده‌ها به حداقل می‌رسانند. این فیلترها از تکنیک میانگین وزنی استفاده می کنند که در آن به یک پیکسل میانگین وزنی پیکسل های یکسان در فریم های قبلی و بعدی اختصاص داده می شود.

منحنی های زمان فعالیت

استفاده کمی از تصویربرداری پویا برای ارزیابی میزان تجمع و/یا میزان پاکسازی رادیوداروها از اندام‌ها یا بافت‌ها در نهایت با منحنی زمان فعالیت مرتبط است. منحنی های زمان فعالیت برای نشان دادن اینکه چگونه شمارش در یک منطقه مورد علاقه در طول زمان تغییر می کند استفاده می شود. پزشکان ممکن است به سرعت تجمع و برون ده شمارش ها (مثلاً نفروگرام)، سرعت انتشار (به عنوان مثال، کسر جهشی کبدی صفراوی، تخلیه معده)، یا صرفاً تغییر محاسبه شده در طول زمان (مثلاً بطن نگاری رادیوایزوتوپ) علاقه مند باشند.

صرف نظر از این روش، منحنی‌های زمان فعالیت با تعریف ROI در اطراف یک عضو یا بافت شروع می‌شوند. تکنسین می تواند از یک خودکار یا ماوس سبک برای ترسیم ROI استفاده کند. با این حال، برخی از برنامه های کامپیوتری وجود دارند که به طور خودکار از طریق تجزیه و تحلیل کانتور انتخاب را انجام می دهند. تعداد کم مطالعات می تواند برای فناوران چالش برانگیز باشد، زیرا درک اندام ها و بافت ها ممکن است دشوار باشد. ترسیم صحیح ROI ممکن است به تکنسین نیاز داشته باشد که تا زمانی که مرزهای اندام یا بافت به راحتی قابل تشخیص باشد، جمع یا فشرده کند. برای برخی از مطالعات، ROI در طول مطالعات یکسان باقی می ماند (به عنوان مثال، نفروگرام)، در حالی که در مطالعات دیگر ROI ممکن است اندازه، شکل و مکان متفاوتی داشته باشد (مثلاً تخلیه معده). در تحقیقات کمی، اصلاح پیشینه ضروری است.

پس از شمارش، ROI برای هر فریم تعیین می‌شود و پس‌زمینه از هر تصویر کم می‌شود، معمولاً برای ترسیم داده‌ها در طول زمان در امتداد محور X و در امتداد محور Y محاسبه می‌شود (شکل 10).

شکل 10 – شبیه سازی منحنی زمان فعالیت

در نتیجه، منحنی زمان از نظر بصری و عددی با هنجار تعیین شده برای هر مطالعه خاص قابل مقایسه خواهد بود. تقریباً در همه موارد، سرعت تجمع یا رهاسازی، و همچنین شکل کلی منحنی از مطالعه عادی، برای مقایسه برای تعیین تفسیر نهایی نتایج مطالعه استفاده می‌شود.

نتیجه

تعدادی از رویه هایی که برای تصویربرداری استاتیک اعمال می شوند می توانند برای تصویربرداری پویا نیز اعمال شوند. شباهت به این دلیل است که تصاویر پویا مجموعه ای متوالی از تصاویر ثابت هستند. با این حال، تعدادی از روش های پویا معادل ایستا ندارند. برخی از دستکاری های تصاویر استاتیک و پویا نتایج کمی ندارند. بسیاری از روش ها با هدف بهبود تصویر تصویر هستند. با این حال، فقدان نتایج کمی اهمیت این روش را کم نمی کند. این نشان می دهد که یک عکس ارزش هزار کلمه را دارد. بعلاوه، کیفیت بالا، ارتقاء تصاویر تشخیصی به کمک رایانه از طریق تفسیر صحیح می تواند در بهبود کیفیت زندگی افراد تفاوت ایجاد کند.

فهرست ادبیات استفاده شده

1. Bernier D, Christian P, Langan J. Nuclear Medicine: Technology and Techniques. ویرایش 4 St. لوئیس، میسوری: Mosby; 1997: 69.
2. Early P, Sodee D. Principles and Practices of Nuclear Medicine. St. لوئیس، میسوری: Mosby; 1995: 231.
3. Mettler F, Guiberteau M. Essentials of Nuclear Medicine Imaging, 3rd ed. فیلادلفیا، پن: W.B. ساندرز؛ 1991: 49.
4. پاوزنر آر، پاوسنر ای. ملزومات فیزیک پزشکی هسته ای. مالدن، ماساچوست: علم بلکول. 1998: 118-120.
5. Faber T, Folks R. روشهای پردازش رایانه ای برای تصاویر پزشکی هسته ای. J Nucl Med Technol. 1994؛ 22: 145-62.

Photo finish یک سیستم نرم‌افزاری و سخت‌افزاری برای ثبت ترتیب عبور شرکت‌کنندگان از خط پایان است و تصویری را ارائه می‌دهد که در آینده می‌توان آن را به طور مکرر مشاهده کرد. تفاوت فنی اصلی... ... ویکی پدیا

قسمت سخت افزاراولین کامپیوترهای خانگی که برای از بین بردن سوسو زدن (درون زدایی) در فریم های سیگنال ویدئویی خروجی استفاده شد. این دستگاه ویژگی های سیگنال تلویزیون را به گونه ای تنظیم می کند که تصویری را در ... ... ویکی پدیا به دست آورد

شاتر پرده یک دستگاه شاتر عکاسی که برای بسته شدن استفاده می شود شار نورانی، توسط لنز بر روی مواد عکاسی (مثلاً فیلم عکاسی) یا فوتومتریکس (به صورت دیجیتالی ... ویکی پدیا

شاتر یک دستگاه عکاسی است که برای جلوگیری از شار نوری که توسط لنز بر روی مواد عکاسی (مثلاً فیلم عکاسی) یا فوتوماتریکس (در عکاسی دیجیتال) پخش می‌شود، استفاده می‌شود. با باز کردن شاتر به زمان مشخصگزیده ... ... ویکی پدیا

شاتر یک دستگاه عکاسی است که برای جلوگیری از شار نوری که توسط لنز بر روی مواد عکاسی (مثلاً فیلم عکاسی) یا فوتوماتریکس (در عکاسی دیجیتال) پخش می‌شود، استفاده می‌شود. با باز کردن شاتر برای مدت زمان نوردهی مشخص... ... ویکی پدیا

شاتر یک دستگاه عکاسی است که برای جلوگیری از شار نوری که توسط لنز بر روی مواد عکاسی (مثلاً فیلم عکاسی) یا فوتوماتریکس (در عکاسی دیجیتال) پخش می‌شود، استفاده می‌شود. با باز کردن شاتر برای مدت زمان نوردهی مشخص... ... ویکی پدیا

روش نمایش اطلاعات در مورد وضعیت تجهیزات و پارامترهای تکنولوژیکی فرآیند تکنولوژیکیبر روی مانیتور کامپیوتر یا پنل اپراتور در سیستم کنترل اتوماتیک در صنعت، همچنین ارائه... ... ویکی پدیا

محافظ صفحه نمایش Commodore 64 (همچنین محافظ صفحه، محافظ صفحه) برنامه کامپیوتری، که پس از مدتی عدم فعالیت کامپیوتر جایگزین می شود تصویر ایستاپویا یا کاملا مشکی برای مانیتورهای مبتنی بر CRT و پلاسما... ... ویکی پدیا

محافظ صفحه نمایش Commodore 64 Screen saver (همچنین محافظ صفحه نمایش، محافظ صفحه) یک برنامه کامپیوتری است که پس از مدتی عدم فعالیت کامپیوتر، یک تصویر ثابت را با تصویری پویا یا کاملا سیاه جایگزین می کند. برای مانیتورهای مبتنی بر CRT ... ویکی پدیا

کاراکترهای الفبایی (ALC) و متون

BCSمهمترین مؤلفه تصاویر ارائه هستند، بنابراین باید به اجرای آنها توجه ویژه ای شود. تحقیقات علمی ثابت کرده است که دقت و سرعت خواندن این نمادها از روی صفحه نمایش به سبک و شرایط مشاهده بصری آنها بستگی دارد.

عامل اولنکته ای که باید در نظر گرفت قرار دادن فیلد تصویر روی صفحه است. ابعاد صفحه نمایش را می توان با تنظیم اپتیک تعیین کرد تا از وضوح قابل قبول یکنواخت در کل منطقه صفحه بدون اعوجاج در لبه ها اطمینان حاصل شود. کتیبه ها، متون و موارد دیگر اطلاعات مهمباید در داخل قرار گیرد "بی خطر"منطقه تصویر، که مرزهای آن با 5-10٪ از اندازه خطی مربوطه از لبه های صفحه جدا شده است. بنابراین مهمترین متن باید در مرکز صفحه قرار گیرد.

دوماهنگام ساخت عناوین فونت، عناوین مقدماتی و توضیحی، باید با در نظر گرفتن تجربه پخش تلویزیونی، برای چیدمان منظم و متعادل متن عنوان تلاش کرد. در عین حال، خط فاصله کلمات در اعتبارات بسیار نامطلوب است. امکان استفاده از کنتراست مستقیم و معکوس یعنی تاریک وجود دارد BCS در یک پس زمینه روشن، و در دوم، برعکس. هنگامی که اتاق به خوبی روشن است، بهتر است از کنتراست مستقیم استفاده کنید و زمانی که نور کافی وجود ندارد، بهتر است از کنتراست معکوس استفاده کنید. تغییر کنتراست ها در طول نمایش نباید مکرر باشد، که بینایی را خسته می کند، اما استفاده منطقی از این تکنیک می تواند به توسعه پویایی خاصی از ارائه کمک کند و یکنواختی آن را بشکند.

هنگام استفاده از نمادهای رنگی، باید ترکیب آنها را در نظر گرفت. با این حال، در هر صورت، پس زمینه کتیبه نباید رنگ بسیار روشنی داشته باشد.

روانشناسان به طور تجربی وجود "اثر لبه" را ثابت کرده اند، که شامل این واقعیت است که کاراکترهای انتهای یک خط (یا حتی منفردها) سریعتر و دقیقتر از کاراکترهای داخل یک خط تشخیص داده می شوند، و اگر یک خط سریعتر خوانده شود. جدا شده است. این نشان می‌دهد که متن متشکل از چندین خط باید ارتفاع حروف را افزایش داده و کتیبه‌های تکی کوتاه باید با فونت استانداردی طراحی شوند که برای کل سبک ارائه اعمال شود.

تصاویر ثابت

اثربخشی نوع خاصی از ساختار گرافیکی به انتخاب عناصر فرم و سازماندهی آنها بستگی دارد. انتخاب نادرست عناصر، فقر یا تنوع بیش از حد الفبای رسانه های تصویری باعث کاهش محتوای اطلاعاتی تصاویر می شود.

در یک پیام گرافیکی، مانند هر پیام دیگری، می توان بخش های معنایی و زیبایی شناختی را تشخیص داد. هنگام نمایش آنها بر روی صفحه، البته باید از دقت معنایی اطمینان حاصل شود که خواندن بدون خطا اطلاعات را تعیین می کند.

زیبایی شناسی تصاویر نیز شایسته توجه دقیق است، زیرا بر سرعت خواندن تأثیر می گذارد و زمینه احساسی مثبتی ایجاد می کند که به درک و جذب موفق اطلاعات کمک می کند. این امر به ویژه در مواردی که کیفیت تصاویر خانگی هنوز خیلی بالا نیست اهمیت دارد.