数字放射学。图象质量评估

介绍

调制传递函数(MTF)是一种确定成像系统对图像中不同空间频率的响应的方法。在模拟环境中，空间频率通常表示为每毫米(lp/mm)的周期或线对，但对于数字系统，在传感器大小不同的检测器中，每像素周期(c/p)更合适。对比度和分辨率是确定图像空间质量的两个重要参数。MTF是用于在频域表征图像的等价项。一般来说，成像系统的MTF绘制为%振幅与空间频率的比值。在成像系统的MTF为100%的频率下，物体的细节不衰减，图像保持完整的对比度。同样地，当MTF为50%时，成像系统的对比度降低到原始值的一半。在成像科学中，MTF通常归一化到100%在非常低的频率。射线照相单元的焦点是最重要的参数之一，因为它影响到图像的分辨率。焦斑与射线照相系统的MTF曲线有直接关系。 For large focal spot x-ray machines, MTF values reach a minimum (i.e. zero) at comparative low spatial frequency and vice versa.

理论

x光机的频率响应函数(MTF)具有尺寸为(a)的方焦斑，可用以下关系式表示

在这里,维₁是源-物距离和d吗₂为物体到胶片的距离。参数“f”等于正弦物体的空间频率。上面的方程与光学系统相似，因为宽度为a的狭缝的傅里叶变换为(sin πfa / πfa)。当正弦函数的参数等于π或π的倍数时，MTF函数的值为零。如果频率是f₀'，使MTF为零，

由上式可知，物体的最大空间频率(f₀)(即物体最精细的细节)与x光机的焦光斑大小成反比。MTF具有乘性。在射线照相中，有效MTF是胶片的MTF与焦点的MTF的乘积。

因此，MTF(effective) = MTF(film) x MTF(focal spot)

在工业射线照相的情况下，焦点的MTF是由焦点的尺寸通过几何不锐度控制的。薄膜的MTF是由特定类型的辐射探测器的接触成像确定的，它不经历最大值和最小值，如焦点的MTF所示。因此，在某一特定类型探测器的照相应用中，利用焦点的MTF就足够了。