Trường Đại Học
Nguyễn Tất Thành
Ngành kỹ thuật y
sinh
Image quality
Mục tiêu bài học
Hiểu được các thông số cơ bản liên quan
đến chất lượng hình ảnh
Hiểu được các yếu tố ảnh hưởng đến chất
lượng hình ảnh, từ đó có hướng khắc phục
nhằm nâng cao chất lượng hình ảnh
Vận dụng được mối liên hệ giữa các thông
số liên quan đến chất lượng hình ảnh
trong chụp ảnh tia X trên thực tế
Factors affecting image quality
Blur or
Unsharpness
Phân giải
Contrast
Tương phản
Image quality
Distortion
& artifact
Ảnh giả
Noise
Nhiễu
3
Image quality evaluators/descriptors
• Basic evaluators
• Contrast
• Resolution
• Noise
Signal-to-noise Contrast detail Wiener spectra
• Linking evaluators
analysis
Ratio S/N
• Modulation transfer
• Signal-to-noise ratio
Rose model
• Wiener spectra
CONTRAST
RESOLUTION
ROC analysis
• Overall evaluators
• Contrast detail analysis
• Rose Model
Modulation transfer
• ROC analysis
Function MTF
NOISE
Contrast
Contrast
Độ tương phản là sự khác nhau về thang xám giữa
những điểm nằm cạnh nhau.
Contrast is the difference in visual
properties that makes an object (or its
representation in an image)
distinguishable from other objects and
the background
Contrast
Image contrast refers to the fractional difference in optical
density of brightness between two regions of an image
Low
Contrast
Medium
Contrast
High
Contrast
Contrast
Weber contrast
Michelson contrast
Subject contrast
Do A>B nên 0
Nếu z=0 Cs = 0
Khi z càng tăng thì độ tương phản càng
tăng
Some factors influencing contrast
Radiographic or subject contrast• Image contrast
• The radiographic contrast
Tissue thickness
plus :
Tissue density
• Film characteristics
Tissue electron density
• Screen characteristics
• Windowing level of CT and
Effective atomic number Z
DSA
X Ray energy in kV
• …
X Ray spectrum (Al filter)
Scatter rejection
…
Collimator
Grid
Subject contrast
Technique factors (1)
Peak voltage value has an influence on
the beam hardness (beam quality)
It has to be related to medical question
What is the anatomical structure to investigate?
What is the contrast level needed?
For a thorax examination : 130 - 150 kV is
suitable to visualize the lung structure
While only 65 kV is necessary to see bone
structure
14
Technique factors (2)
The higher the energy, the greater the
penetrating power of X Rays
At very high energy levels, the difference
between bone and soft tissue decreases and
both become equally transparent
Image contrast can be enhanced by choosing
a lower kVp so that photoelectric interactions
are increased
Higher kVp is required when the contrast is
high (chest)
15
X Ray penetration in human
tissues
60 kV - 50 mAs
70 kV - 50 mAs
80 kV - 50 mAs
k to edit Master text styles
econd level
Third level
Fourth level
Fifth level
16
Technique factors (3)
The mAs controls the quantity of X Rays
(intensity or number of X Rays)
X Ray intensity is directly proportional to the
mAs
Over or under-exposure can be controlled by
adjusting the mAs
If the film is too “white”, increasing the mAs
will bring up the intensity and optical
density
17
X Ray penetration in human
tissues
70 kV - 25 mAs
70 kV - 50 mAs
70 kV - 80 mAs
18
Detector contrast
Radiographic contrast(screen film)
A và B là những điểm gần nhau
Với analog film,độ sáng không thể điều
chỉnh hoặc tăng cường mà phụ thuộc
vào bề dày của bệnh nhân.
Display contrast
Digital image contrast(contrast to noise ratio)
Một cách khác để đánh giá ảnh số liên
quan đến độ tương phản là CNR
δ
được định nghĩ là nhiễu trong ảnh
CNR mô tả khả năng tương phản của
ảnh hơn là tương phản chính nó.
Resolution
Resolution
Smallest distance that two objects can be
separated and still appear distinct
Example of limits
Film screen: 0.01 mm
CT: .5 mm
Other definition: “Point-spread” function
Characteristic of a “point” object
Point object expected to be point in image
Blurring due to imperfections of imaging system
Measurement: full-width-at-half-maximum FWHM
Resolution
Ảnh 2D thực ra có 3 chiều: độ rộng, độ cao
và độ xám tối.
Độ rộng,độ cao mô tả không gian ảnh,có
đơn vị là mm.
Ảnh có độ phân giải cao sẽ không bị nhòe
khi ta phóng to (chia nhỏ ảnh).
Khi 2 điểm quá gần nhau đến nỗi chúng
xuất hiện như 1 điểm,ta nói ảnh mất độ
phân giải.