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CS TC 22 CT Basics Ricostruzione Immagine. 2 CT Basics CT principle preprocessing CS TC 22 Come si ricostruisce un‘immagine? Ricostruzione Semplicemente.

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Presentazione sul tema: "CS TC 22 CT Basics Ricostruzione Immagine. 2 CT Basics CT principle preprocessing CS TC 22 Come si ricostruisce un‘immagine? Ricostruzione Semplicemente."— Transcript della presentazione:

1 CS TC 22 CT Basics Ricostruzione Immagine

2 2 CT Basics CT principle preprocessing CS TC 22 Come si ricostruisce un‘immagine? Ricostruzione Semplicemente sommando le varie proiezioni e ridistribuendo i vari valori di densità sull‘immagine Questa processo è chiamato „ Back Projection“.

3 3 CT Basics CT principle preprocessing CS TC 22 Proiezione Per ricostruire una Immagine CT accettabile devono essere acquisite un numero sufficientemente alto di profili di attenuazione o proiezioni ( projections ). Una lettura ( readout) di tutti gli elementi detettori è chiamata proiezione. Una scansione per una singola immagine CT richiede un numero elevato di proiezioni tra 800 e 1400.

4 4 CT Basics CT principle preprocessing CS TC 22 Ricostruzione Acquisizione Dati

5 5 CT Basics CT principle preprocessing CS TC 22 Ricostruzione

6 6 CT Basics CT principle preprocessing CS TC 22 Back Projection senza convoluzione E‘ necessario acquisire misure in tutte le direzioni, quanto meno per un angolo di 180°, e determinare molti punti dati di piccoli spazi per ogni proiezione. Nella back projection ogni proiezione è sommata a tutti gli elementi dell‘immagine nella memoria dell‘elaboratore lungo la direzione in cui è stata acquisita. Il contributo globale del segnale ha come conseguenza immagini non correttamente definite per strutture complesse.

7 7 CT Basics CT principle preprocessing CS TC 22 Ricostruzione

8 8 CT Basics CT principle preprocessing CS TC 22 Sequenza dei profili di attenuazione 1. proiezione Dati Grezzi Raw Data tempo (proiezioni) Profilo di attenuazione (detector)

9 9 CT Basics CT principle preprocessing CS TC proiezione Dati Grezzi Raw Data Sequenza dei profili di attenuazione tempo (proiezioni) Profilo di attenuazione (detector)

10 10 CT Basics CT principle preprocessing CS TC 22 tempo (proiezioni) Rotazione Completa  CT raw data Profilo di attenuazione (detector) Sequenza dei profili di attenuazione Dati Grezzi Raw Data

11 11 CT Basics CT principle preprocessing CS TC 22 Raw dataCT image Base Matematica: Radon (1917) Practica: a) Metodo Fourier or b) Backprojection filtrata Ricostruzione Immagine

12 12 CT Basics CT principle preprocessing CS TC 22 Oggetto Ricostruzione dell‘oggetto con proiezioni Buona ricostruzione, ma non accurata... Ricostruzione Immagine

13 13 CT Basics CT principle preprocessing CS TC 22 Ricostruzione Immagine No Convoluzione

14 14 CT Basics CT principle preprocessing CS TC 22 Back Projection con convoluzione Consiste in una moltiplicazione punto per punto del profilo di attenuazione per il convolution kernel e nella somma dei valori ottenuti. In sintesi questa rappresenta un filtro passa alto che genera un overshoot a un undershoot sui bordi dell‘oggetto. Per segnali positivi viene generato un undershoot negativo. La convoluzione offre la possibilità di influenzare le caratteristiche dell‘immagine mediante la scelta del convolution kernel, migliorando la risoluzione. Per evitare questo problema ogni proiezione deve subire la convoluzione prima della back projection con una funzione matematica, il convolution kernel.

15 15 CT Basics CT principle preprocessing CS TC 22 Back Projection con convoluzione Segnale Positivo Undershoot Segnale Negativo Overshoot

16 16 CT Basics CT principle preprocessing CS TC 22 Kernel Il profilo originale è moltiplicato per il convolution kernel Differenti Kernel producono definizioni diverse dell‘immagine Usando kernel di appiattimento „Smoothing“ si riduce il rumore dell‘immagine e si migliora la risoluzione a basso contrasto Usando kernel di arricchimento „Edge Enhancing“ aumenta il rumore dell‘immagine e migliora la risoluzione ad alto contrasto

17 17 CT Basics CT principle preprocessing CS TC 22 Profilo di Attenuazione del cilindro Profilo di Attenuazione filtrato Filtro: convolution kernels Ricostruzione Immagine

18 18 CT Basics CT principle preprocessing CS TC 22 Oggetto Ricostruzione molto migliore... Ricostruzione dell‘oggetto con proiezioni Ricostruzione Immagine

19 19 CT Basics CT principle preprocessing CS TC 22 Ricostruzione Immagine Convoluzione

20 20 CT Basics CT principle preprocessing CS TC 22 Ricostruzione Immagine Convoluzione

21 21 CT Basics CT principle preprocessing CS TC 22 sharp kernel smooth kernel Kernel

22 22 CT Basics CT principle preprocessing CS TC 22 Nitidezza Rumore Contrasto Non indipendenti: Immagine definita  Più rumore Meno rumore  immagine piatta Kernel

23 CS TC 22 CT Basics Gli algoritmi „Edge-enhancing kernels“ (AH/AB 70-90) migliorano la risoluzione ad alto contrasto e danno un maggiore rumore di fondo (noise) Kernel Gli algoritmi „Smoothing kernels“ (AH/AB 10-60) migliorano la risoluzione a basso contrasto ed attenuano il rumore di fondo (noise)

24 AB 50 AB 80 Kernel

25 CS TC 22 CT Basics Gli algoritmi „Edge-enhancing kernels“ (AH/AB 70-90) migliorano la risoluzione ad alto contrasto e danno un maggiore rumore di fondo (noise) Gli algoritmi „Smoothing kernels“ (AH/AB 10-60) migliorano la risoluzione a basso contrasto ed attenuano il rumore di fondo (noise) Kernel

26 AH30 AH50 AH70

27 27 CT Basics CT principle preprocessing CS TC 22


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