Inżynier i Fizyk Medyczny 4/2017 vol. 6
211
radioterapia
/
radiotherapy
artykuł naukowy
/
scientific paper
•
gorące piksele: kategoria ta jest wysoce czuła na zmiany
mocy dawki lub czasu ekspozycji, wykazująca trwale wyso-
kie wartości sygnału.
Korekcja „wadliwych” pikseli
Piksele te mogą być wykryte przez ustawienie niższego i wyż-
szego progu czułości na promieniowanie X, bazując na statysty-
ce wartości sygnałów dla pikseli. Wynikiem tego procesu jest
mapa korekcji „wadliwych” pikseli (
the bad pixel map correction
– BPM
) (Rys. 2, 3). Po kalibracji wzmocnień „wadliwe” piksele po-
winny być „nadpisane” przy użyciu algorytmu korekcji, np. war-
tości średnią z sąsiadujących „prawidłowych” pikseli.
zastępuje informację/sygnał z „wadliwego” piksela medianą
wartości otaczających pikseli. To dość skuteczny i prosty algo-
rytm korekcji „wadliwych” pikseli (zwłaszcza tych, które mają
bardzo wysokie lub bardzo niskie wartości), ale używa niewiel-
kiej ilości dostępnych informacji, po prostu kopiując jedną war-
tość pozyskaną z sąsiednich pikseli. Jest to metoda dobrze funk-
cjonująca przy korekcji pojedynczych pikseli. Nie jest efektywna
dla ich klastrów/zgrupowań lub linii. Czasem również można
wykazać słabość tego algorytmu dla pojedynczych pikseli przy
zastosowaniu obrazowania obiektów testowych z wbudowa-
nymi wzorami dla testu rozdzielczości przestrzennej. Dla tak
wysoko modulowanego sygnału, uzyskiwanego w obrazie na
granicy „ciemnych” i „jasnych” elementów paskowych, również
pojedyncze „wadliwe” piksele mogą ujawnić się w postaci „roz-
mycia”/„inwersji” na tym wzorze (Rys. 5). Jest to metoda korekcji
wystarczająca w przypadku systemów CBCT, gdzie w przypadku
rekonstrukcji 3D z kilkuset projekcji planarnych pojawia się efekt
rozmycia małych artefaktów, będących wynikiem nieperfekcyj-
nie skorygowanych „wadliwych” pikseli , zwłaszcza w sytuacji ich
zgrupowania w postaci linii.
Niezależnie od przyjętej metody korekcji każda z nich oparta
jest na zmapowaniu matrycy panelu obrazowego ze względu na
obecność pikseli, dla których wartość zarejestrowanego sygna-
łu jest statystycznie znacząco różna od wartości średniej/modal-
nej (różnica ta może wynosić np. 3SD – Rys. 4). Jeżeli taki piksel/
grupa pikseli/linie pikseli zostaną wykryte w panelu obrazowym,
w takim przypadku sygnał z „wadliwego” piksela/grupy pikseli/
linii pikseli należy oszacować na podstawie sygnału najbliższych
sąsiadów. Istnieje kilka technik „nadpisywania” informacji przy
przyjęciu różnych kompromisów między skutecznością korekcji
a złożonością obliczeń.
Najprostszą metodą korygowania pojedynczego piksela
jest zastosowanie filtru medianowego. Technika ta po prostu
Rys. 2
Obrazy korekcji „wadliwych” pikseli – obraz „
dark/offset”
i obraz „
flood”
Źródło: Materiały własne.
Rys. 3
Statystyka „wadliwych” pikseli dla obrazów „
dark/offset”
i „
flood”
Źródło: Materiały własne.
Rys. 4
Przykładowa analiza statystyczna wartości sygnałów dla obrazu „flood” wraz
z zaznaczonymi górnymi i dolnymi wartościami progów odcięcia
Źródło: Materiały własne.
Rys. 5
Przykładowy obraz obiektu testowego z widocznymi artefaktami pochodzącymi od
nieefektywnie skorygowanych linii „wadliwych” pikseli (lewa – obraz „
offset
” z widocznymi
„wadliwymi” liniami pikseli, prawa – obraz testowy z widocznymi inwersyjnymi artefaktami)
Źródło: Materiały własne.
