Математические преобразования в МР-томографии презентация

Содержание

План лекции Двумерное преобразование Фурье Преобразование Фурье Теорема о свертке Фильтрация изображений Преобразование Радона Преобразование Радона Теорема о центральном слое Filtered back projection

Слайд 1Математические преобразования в МР-томографии


Слайд 2План лекции
Двумерное преобразование Фурье
Преобразование Фурье
Теорема о свертке
Фильтрация изображений
Преобразование Радона
Преобразование Радона
Теорема о

центральном слое
Filtered back projection


Слайд 3Одномерное преобразование Фурье
Прямое преобразование сигнал во времени в спектр по частоте



Обратное

преобразование переводит спектр в сигнал по времени

 

 


Слайд 4Двумерное преобразование Фурье
Аналогично одномерному случаю – прямое преобразование



И обратное преобразование
 
 


Слайд 5Двумерное дискретное преобразование Фурье
Для дискретного набора данных – прямое преобразование



И обратное

преобразование

 

 


Слайд 6Двумерное преобразование Фурье
Как и в случае одномерного преобразования Фурье, двумерное преобразование

является сменой базиса разложения функций

Для одномерного преобразования – одномерные гармоники, для двумерного - двумерные

Слайд 7Изображение и его пространственный спектр
Изображение

Спектр Фильтр




Слайд 8Изображение и его пространственный спектр
Изображение

LP HP




Слайд 9Дискретная двумерная свертка
Для двух дискретных функций свертка определяется, как



Пределы суммирования могут

варьироваться в зависимости от областей определения функций
Свертка функции представляет собой точки оригинальной функции, взвешенные ядром свертки h

 


Слайд 10Связь свертки и преобразования Фурье
Теорема о свертке

 
 
 
 


Слайд 11Свертка, как фильтр
Так как результатом свертки является модификация каждого значения функции

f, то операцию свертки можно использовать для создания фильтров
Например, для размытия изображения, повышения резкости, поиска краёв изображения и других.

Слайд 12Ядро усреднения
Рассмотрим действие ядра



Из определения свертки – сопоставит значению функции значение,

усредненное с 8 соседними
В общем случае

 

 


Слайд 13Ядро размытия
Примеры действия ядра 3х3

9х9




Слайд 14Ядро усреднения по Гауссу
Рассмотрим действие ядра



При выборе большого σ – фильтр

размытия (усреднения)
При малом σ – не влияет на изображение

 


Слайд 15Усреднение по Гауссу




Слайд 16Градиент (производная первого порядка)
Ядро Превитта (в зависимости от направления взятия производной)



Ядро

Собеля



 

 

 

 

 

 


Слайд 17Ядро Превитта
Примеры действия ядра dx

dy




Слайд 18Ядро Собеля
Примеры действия ядра dx

dy




Слайд 19Лапласиан
Сочетание двух производных второго порядка по двум координатам
Форма – из численной

аппроксимации второй производной для дискретных функций






 


Слайд 20Лапласиан



Слайд 21Преобразование Радона
Прямое преобразование: переводит двумерную функцию в её интеграл вдоль произвольной

оси

 

r

θ


Слайд 22Преобразование Радона
Пример преобразования


Слайд 23Обратное преобразование Радона
Обратное преобразование радона (алгоритм обратной проекции)



И его дискретная модель
 
 


Слайд 24Обратное преобразование Радона
Точность реконструкции зависит от числа проекций
5 12 180


Слайд 25Обратное преобразование Радона
Однако, даже при большом числе проекций реконструкция получается неточной

Для

точечного источника реконструкция имеет вид 1/r

Для практической реконструкции используется алгоритм отфильтрованой обратной проекции, основанной на теореме центрального сечения

Слайд 26Теорема о центральном сечении
Фурье-преобразование проекции функции на ось является Фурье-образом функции

вдоль линии, проходящей через центр координат под углом проекции

 

 


Слайд 27Алгоритм отфильтрованной обратной проекции
Предполагает реконструкцию исходного изображения из проекций, прошедших фильтрацию

в частотном пространстве

 

 


Слайд 28Алгоритм отфильтрованной обратной проекции
Пример преобразования


Слайд 29Thank you for your attention!
www.ifmo.ru


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика