• ベストアンサー
※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:デジタル画像加算処理によるCV向上)

デジタル画像加算処理によるCV向上

このQ&Aのポイント
  • 核医学画像において、異なる収集時間の画像を比較した際、画像加算したもののCVが高くなってしまう現象が発生しています。
  • (1)と(2)の画像を比較した結果、収集時間が長い(2)のCVが高くなってしまうことが判明しました。
  • 今回の現象に関して、詳しい原因や解決策についての文献を教えていただけると助かります。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • stomachman
  • ベストアンサー率57% (1014/1775)
回答No.2

ANo.1のコメントについてです。 > (A)の可能性はありませんので、(B)にて考察してみます。 > しかし、分解能にも有意差は見られなかった為、謎が深まっています  どうも、最も簡単な説明では事は済まない、という訳ですね。  ならば本格的に非線形の効果を考えなきゃならんでしょう。「5セットのデータを、それぞれ処理してから足すのと、足してから処理するのとでは、結果が同じにならない」ということこそが非線形処理の特徴です。  OSEMは逆問題を反復計算で解く非線形処理のようですから、その際にボケを補正し、なおかつ平滑化を行う(両者の作用を差し引きすると、空間解像度をあまり落とさないでノイズを抑制する)という操作をすることも不可能ではない。(しかし、真値が本当にでこぼこしていたら、その情報はある程度失われることになりますが。)多分、OSEMはそのような性質を持っているんでしょう。さて、その種のプロセスが速く安定して収束するためには、一般に、最初の反復で作った画像がどれだけ真実に近いか、ということが肝要です。  というわけで、定性的な説明ならなんとかできそうです。  ノイズの多い(1)のデータ5セット(それらが同一の被写体を撮影したものだという情報は利用できない)のそれぞれにおいて、最初の反復で得られる画像はノイズの影響を強く受けpoorになるでしょう。それを出発値にして再構成した画像を、(3)で単に平均した。画素ごとに平均するのだから、その際には画像に内在する構造に関する情報(例えば、均一な画素値を持つ広い領域が存在している、というような)は全く利用していない。  それに比べて、(2)ではS/N比が倍以上良いデータから再構成をするので、最初の反復で良い画像が得られる。これを出発値にして反復修正していく過程でも、S/N比の良い投影データとの比較が行える。  従って、両者は非線形処理において利用できる情報量(情報量はデータの個数のことではありませんで、むしろデータの質の指標です)が違うのであり、この場合(2)が(3)より有利になると考えられます。  現象として調べるのであれば、数値実験で作った投影データを使えばきちんと比較出来る。また、非線形画像処理を使って空間解像度をほとんど損なわずに強いノイズ抑制を行う事は、Perfusion CT等で実用化されているようですから、そのアルゴリズムを(1)に適用したものと(2)を比べるのも手かも知れません。  しかしその作用の数学的根拠ということになると、アルゴリズムの詳細を分析するのみならず、被写体の統計的性質を仮定することが必要で、結構大変な話になりそうです。何しろ非線形効果というのは、簡単な式では表せないからこそ意味があるのですし。

ksk2da
質問者

お礼

お礼が遅れてしまい申し訳ございません。 大変参考になりました。 ありがとうございました。

すると、全ての回答が全文表示されます。

その他の回答 (1)

  • stomachman
  • ベストアンサー率57% (1014/1775)
回答No.1

もし、被写体が一定で単位時間当たりの投影データは同じであって、しかもOSEMなるものが投影の逆演算(線形変換)になっているのであれば、得られる画像の個々の画素のノイズの分散は収集時間に反比例するだろう。  しかし、ご質問によればそれが成り立たない。ということは (A) 核医学(特にPET)では時間と共に放射線量が減少する。さて、(1)を5回撮影した時に、(2)と同じ条件(間髪置かずに撮影を繰り返した。従って、1回目の撮影より5回目の撮影の方が放射線量が少ない)ではなく、撮影の度に被写体に線源を入れ直して撮影することを5回反復した。 (B) OSEMが線形変換になっておらず、空間解像度を犠牲にしてノイズを低減する平滑化フィルタの作用を含んでいる。しかもこのフィルタの平滑化作用は画像のノイズが大きいほど強い(従って、空海解像度を失う程度も強い)。 のどっちかじゃないかと思います。(A)ならば公平な比較になっていないわけで、実験をやりなおす。(B)ならば(2)と(3)の空間解像度を比べてみる。

ksk2da
質問者

お礼

stomachman様 ご回答ありがとうございます。 (A)の可能性はありませんので、(B)にて考察してみます。 しかし、分解能にも有意差は見られなかった為、謎が深まっています。 ありがとうございました。

すると、全ての回答が全文表示されます。

関連するQ&A