中央断面定理に基づいたCT画像三次元NPS解析に関する検討
キーワード:
computed tomography （CT）,
noise power spectrum （NPS）,
central slice theorem,
projection slice theorem,
image noise
論文ID: 2022-1217
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論文ID: 2022-1217
【目的】一般に，CT画像のNPSは1枚のノイズ画像から測定される．しかし，CT画像は三次元（3D）のボリュームデータであることから，3Dのノイズ特性（3D-NPS）を有する．本研究では，さまざまなアプローチにより算出したNPSの関係を，中央断面定理に基づいて明らかにし，実際のノイズ画像を用いた解析により実証する．【方法】3Dノイズデータを体軸方向に投影し，2Dフーリエ変換（FT）して算出したNPSをNPSz-projection（fx, fy）とした．3Dノイズデータから3D-FTにより算出したNPSを3D-NPS（fx, fy, fz）とした．また，1枚のノイズ画像から2D-FTにより算出したNPSを2D-NPS（fx, fy）とした．ここで，fx, fy, fzはx, y, zに対応する空間周波数である．NPSz-projection（fx, fy=0）と3D-NPS（fx, fy=0, fz=0）が一致し，2D-NPS（fx, fy=0）と3D-NPS（fx, fy=0, fz=0）は一致しないことを，中央断面定理に基づいて説明した．この関係を証明するために，CT画像から算出したNPSを比較した．【結果】3D-NPS（fx, fy=0, fz=0）は，NPSz-projection（fx, fy=0）と一致し，2D-NPS（fx, fy=0）とは一致しなかった．【結語】中央断面定理に基づき，さまざまなアプローチによって得られるNPSの関係を明らかにした．この関係を理解し，適切なノイズデータの取り扱いおよびNPS測定法を選択することが重要である．
