Приложение Е (справочное). Значения градации серого. Общие замечания

Приложение Е
(справочное)

Значения градации серого. Общие замечания

Е.1 Введение

В компьютерной радиографии значения градации серого могут использоваться для передачи зрительного восприятия (видимости) как функции контраста и шума изображения (SNR или значение градации серого используется вместо оптической плотности и класса пленочной системы в пленочной радиографии); поэтому линеаризованные исходные значения градации серого используются для измерения количества излучения, проникающего через определенную область изделия. При этом для 12-битной CR-системы, значение градации серого "0" соответствует дозе излучения "0" (белое на негативном изображении радиографической пленки), а значение градации серого "4095" соответствует насыщенному детектору (черное на негативном изображении радиографической пленки).

Измерения значений градаций серого и SNR_N должны выполняться с использованием соответствующих инструментов программного обеспечения, которые определяют усредненное значение градаций серого (среднее значение) в пределах ROI и/или SNR_N, которое является отношением усредненного значения градаций серого к стандартному отклонению значений градаций серого в пределах ROI. Для количественных измерений минимальная область изображения ROI должна содержать 1100 пикселей (т.е. 20 x 55 пикселей, см. ISO 16371-1).

Примечание - Измеренные значения градаций серого запоминающих пластин прямо пропорциональны экспозиционной дозе для заданного качества (типа, параметров) излучения. Коэффициент пропорциональности между дозой и значением градации серого определяется внутренними (электронными) настройками усиления сканера, свойствами фотоумножителя, а также свойствами аналого-цифрового преобразователя (например, количеством бит). При любых изменениях этих параметров требуется новое определение минимальных значений градаций серого, как показано в приложении D. Некоторые системы выдают значения градаций серого в логарифмической зависимости или в виде квадратного корня или нормированных величин с неизвестным нулевым значением. Эти значения должны быть линеаризованы и связаны с действительным нулевым значением (соответствующим нулевой экспозиционной дозе), в противном случае значения градации серого не могут трактоваться как эквивалент оптической плотности пленок и не могут быть использованы для измерений SNR или CNR. Значения градаций серого и SNR_N должны быть определены до любой цифровой фильтрации цифрового радиографического снимка (радиограммы).

Е.2 Контроль шумов

При экспозиции в неоптимальных условиях, изображения при компьютерной радиографии становятся "зашумленными". Чрезмерный шум изображения при CR (низкие SNR_N или CNR) может стать существенным препятствием для достижения требований к качеству изображения.

Неоптимальные условия, которые следует избегать, включают перечисления а) - f):

a) Низкие экспозиционные дозы от рентгеновского или гамма-источника приводят к малым CNR. CNR возрастает нелинейно с увеличением экспозиции ( или ) до максимального достижимого значения из-за структурного шума (шума с фиксированной текстурой) применяемых детекторов.

b) Запоминающие пластины (IP) генерируют шумы изображения из-за внутренней структуры кристаллов, чувствительной к излучению, и шероховатости поверхности. Для высококачественной радиографии рекомендуется выбирать запоминающие пластины (IP) с низким структурным шумом (мелкозернистого типа). Изготовителю рекомендуется представить информацию о максимальном достигаемом SNR_N систем сканер-IP.

c) Матричные цифровые детекторы (DDA) генерируют шум вследствие различных свойств детекторных элементов. Они могут быть выровнены с помощью процедуры настройки. Современные методы настройки позволяют достичь очень высокие значения SNR. Термические и другие эффекты, а также ограниченное время экспозиции при получении настроечных изображений, ограничивают эффективность настройки, и небольшой остаточный шум с фиксированной текстурой сохраняется.

d) Шумы генерируются некоторыми материалами, такими как высоконикелевые сплавы или материалы с шероховатой поверхностью. Шум может затруднить видимость мелких дефектов и даже уменьшить показание IQI.

e) Обратно-рассеянное излучение вносит существенный вклад в значения градации серого в изображениях и в шум. Поскольку обычно это не способствует контрасту радиографического изображения (CNR), видимость IQI снижается.

f) При слишком высокой энергии излучения получается низкий контраст при постоянном уровне шума (для того же значения градации серого). Из-за этого уменьшается CNR и, следовательно, видимость IQI. Это может быть скомпенсировано увеличением требуемого значения градации серого или уменьшением напряжения на рентгеновской трубке, как при пленочной радиографии (CPI).