【数字X线成像基础】第二节 | 数字图像的形成
文摘
2025-01-23 17:18
福建
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数字X线影像的形成过程，归纳起来，大体都要经过信息采集、量化、转换和图像显示的过程，四个过程连续进行，难以截然分开。相邻两个釆样点之间的间隔称为采样间隔，对大小相同的图像而言，采样间隔越小，图像的像素数越多；同时，单个像素面积越小，图像空间分辨率越高，越能准确表现原图像，但信息容量也增加。所用的采样频率必须为原始图像信息中所包含的最高频率的2倍以上，即满足“采样定理”。量化是指将连续变化的灰度或密度等模拟信息，转化成离散的数字信息的过程，也就是在振幅方向上用适当的间隔将被样本化的信号分配到邻近规定值中的过程。采样将图像分解成时间、空间上离散分布的像素，但像素的值仍是连续值。量化后的信号数值为整数值，其所取的数值决定了数字图像的灰度值，并且与原始信号的强度成正比，灰度值的总和称为灰阶。对灰阶显示程度的要求是以人眼分辨微小密度差别的能力为根据的，通常要求噪声小、信噪比高的成像系统能达到12bit(4096灰阶)。量化的级数越多，数字化过程带来的误差就越小，信号表现能力越高，但图像数据量增加。反之，量化的级数越少，数字化过程的误差越大，可出现伪轮廓状伪影。模拟信号经釆样与量化处理后被转换为数字信号，采样过程决定了数字图像的空间分辨率，量化过程决定了数字图像的密度分辨率。釆样与量化都需要借助模/数转换器完成。X线探测器读取后的图像信号比较微弱，需首先经过放大增益，再输入到模/数转换器进行信号转换，因此模/数转换器ADC是实现图像数字化的核心部件。
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