Научный архив: статьи

Функция передачи модуляции (MTF) широко используется в медицинских рентгенологических исследованиях как один из эффективных критериев для сравнения детектирующих систем. В настоящей статье анализируется поведение функции MTF в зависимости от уровня и характера шума при больших пространственных частотах. Описан алгоритм вычисления MTF. Проведено моделирование различных типов пространственных шумов: белый шум, красный, синий, фиолетовый, сверточный шум и шум вида «соль перец». Отмечено, что в случае определенного распределения шумов возникает ситуация, что MTF становится чувствительной к спектру и уровню шума. Путем сравнения экспериментальных данных и данных, смоделированных для различных типов шумов, авторы пришли к выводу, что для практически важной части диапазона параметров существует возможность различения отдельных типов шумов, что впоследствии может быть использовано для идентификации источников шума.

Исследование спектра шумов всех элементов рентгенологической системы может позволить оптимизировать методику медицинских измерений, что открывает перспективы для дальнейшего уменьшения лучевой нагрузки на пациента во время проведения исследований. В настоящей работе экспериментально исследовались факторы, вносящие вклад в шум цифровых изображений, возникающих в фоточувствительных сенсорах высокого разрешения на примере фотосенсора Dalsa CM42M с размером пикселя 50 мкм. Выполнена классификация модельных шумов матрицы фотосенсора в зависимости от природы их появления, рассмотрены основные факторы, вносящие вклад в шум цифровых изображений, описан суммарный шум, получаемый при оцифровке сигналов. Построена качественная модель, позволяющая определить оптимальные параметры для регистрации изображения. В последовательных сериях автоматизированных измерений проведено тестирование фоточувствительной матрицы Dalsa CM42M. На основе экспериментальных данных измерены значения основных параметров изображения применительно к исследуемому сенсору. Установлено, что исследуемая система отвечает всем предъявляемым стандартам качества обработки изображений для медицинских задач.

В настоящей работе разработана модель для исследования основных типов конверсионных материалов и алгоритмы ее программирования. Предложенное решение может быть использовано для обеспечения возможности адекватного подбора типа и конструкции сцинтиллятора при решении тех или иных задач, в том числе как средство подбора физикогеометрических характеристик сцинтилляторов, которые позволят обеспечить наилучшие параметры по световыходу и шумности, не ухудшая при этом контраст. Выделены основные элементы преобразовательных стеков. Для моделирования конверсионных материалов и сцинтиллирующих экранов на их базе использовался метод последовательного послойного моделирования, когда взаимодействие между различными слоями преобразовательного стека происходит последовательно от слоя к слою. Представленная модель позволяет решать задачу оптимизации для конкретных применений. Проведены расчеты контрастноэнергетических параметров моделируемых сцинтилляторов. Выполнены эксперименты по проверке адекватности модели. Анализ результатов позволил показать адекватность модели. Предложенная модель исследования сцинтилляторов позволяет производить предиктивную оценку их свойств при разработке рентгеночувствительных панелей.