Tentamen 980603
Medicinsk Bildbehandling,5p
Skrivtid 9:00 15:00 Betygsgränser U: 0 - 34 3: 35 - 46 4: 47 - 57 5: 58 - 70
Svara på alla frågor på nytt blad. Märk bladet med namn och frågenummer. Disponera tiden mellan frågorna i förhållande till deras poäng.
Hjälpmedel:
Penna, sudd och andra ritverktyg.Lycka till!
Fredrik
Beskriv grundprincipen för magnetkameran. Vad i kroppen är det som ger upphov till den mätta signalen, vilket typ av strålning används, vad har magnetfältens styrka för betydelse, hur utnyttjas detta för att åstadkomma en bild (en enkel beskrivning räcker), vilka tre huvudparametrar i signalen är det som studeras? (5p)
2
Beskriv grundprincipen för en datortomograf - CT. Hur ser strålfältet ut, hur sker in- samlingen av bildinformation, hur återskapas snittbilden, vad beskrivet de s k CT-värdet, varför ltreras alltid projektionerna före rekonstruktion? (5p)
3
a) MTF (modulation transfer function) kan användas för att beskriva kvalitén hos ett mätsystem, t ex ett röntgenrör med bildförstärkare. Beskriv vilken information MTF ger om systemet. (1p)
b) Hur påverkas bildkvalitén av spridd strålning och hur kan mängden spridd strålning i en röntgenbild minskas? (2p)
c) Vad innebär begreppet kvantbrus i en röntgenbild? (1p)
d) Rita en enkel skiss på hur följande två röntgenbilder ser ut. I bägge fallen placeras två objekt på en 5 cm tjock frigolitskiva, dels centralt i strålfältet och dels 10 cm ut mot kanten. I det ena fallet avbildas två mynt och i det andra två stålkulor. (1p)
4
Att hitta kopplade komponenter är grundläggande i bildanalys. Vad menas med kopplade komponenter och beskriv, så detaljerat som möjligt, en algoritm för att hitta kopplade komponenter i en binär bild. (3p)
5
a) Sune kommer fram till dej och frågar hur samplingsteoremet lyder. Berätta för hon- om. (1p)
b) Han är inte övertygad om att det kan stämma. Övertyga Sune genom att föra ett resonemang om vad som händer vid sampling, både i det spatiella rummet OCH frekvensrummet. (3p)
a) Man brukar prata om deriverande lter. Vad innebär detta? Vad används de till? Ge exempel på sådana lter. (3p)
b) Varför är det oftast inte önskvärt att använda ideala lter? Hur kan man komma ifrån de problem som uppstår med ideala lter? (2p)
c) Antag att du skapat en klurig överföringsfunktion i frekvensrummet, men att du för att spara beräkningstid vill utföra motsvarande ltrering i det spatiella rummet. Hur gör du? (2p)
7
Vid komprimering av bilder vill man reducera redundanser. Vilka olika typer av redun- danser nns det normalt? Hur kan man reducera dessa? (5p)
8
Sune har klurat lite på samplingen och accepterat din förklaring. Han tycker att du verkar duktig och frågar dej hur han skall gå tillväga för att koppla ihop sitt 'CT-starter kit' som han köpt billigt i blänkar'n. Kitet består av
en komplett CT-maskin från Philips,
en arbetsstation från SUN,
en skrivare från Agfa,
en PACS från Siemens,
plus alla kablar och kontakter som behövs.
Kruxet är bara att informationen om hur maskinerna skall kon gureras inte följer med.
Sune vill att du skall hjälpa honom att kon gurera maskinerna så att han kan
skicka utskrifter från arbetsstationen till skrivaren,
lagra bilder från CT på PACSen,
hämta bilder från PACSen till arbetsstationen.
Alla maskiner stödjer DICOM.
a) Hur får du reda på om maskinerna går att koppla ihop? (2p) b) Vilka SOP-klasser nns det i Sunes system? (3p)
c) Visa med SOP-klasser hur Sune kan realisera sina önskemål. (1p)
I en MR-bild av en hjärna kan man tydligt se tre typer av hjärnvävnader:
V: vit hjärnsubstans, G: grå hjärnsubstans och C: cerebral-spinal vätska.
Skalle
0 100 200 300
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
Histogram
De olika vävnaderna har följande gråvärden (medelvärde och varians)
x
V 85 16 G 62 49 C 24 64
Sune vill att du gör ett system som givet en bild beräknar fördelningen mellan de olika hjärnvävnaderna, observera att ditt system bör kunna bortse från muskelvävnad o dyl.
Vidare kan du anta att bilden alltid ligger så att någon del av hjärnan täcks av mitten- pixeln. Redovisa steg för steg hur du går tillväga för att lösa problemet? Redovisa noga ALLA eventuella antaganden. Observera att din tankegång kan ge poäng även om den inte leder fram till ett helt fungerande system. (8p)
10
Du skall interaktivt segmentera en njure från en CT-bild. Indata är en grov markering av punkter som bildar ett polygon, se bild (vänstra njuren). Detta polygon skall, efter du kört ditt program, avgränsa njuren så bra som möjligt. Beskriv i detalj din implementation för att lösa detta. (4p)
11
Efter en segmentering av ett organ från en röntgenbild fås en 2D binär bild av objek- tet. Hur gör du för att omvandla bilden till ett 1D 'objekt'? Tänk på att göra den nya representationen så invariant som möjligt. (4p)
12
Som bildbehandlingskonsultblir du kontaktad av Sune för att lösa ett klurigt problem. Han vill kunna klassi cera gråskalebilder på hudutslag. Utslagen har samma medelgråvärde som 'vanlig' hud, men en något annorlunda textur.
a) Vilka olika typer av textursegmentering skulle kunna vara möjlig i detta fall? (3p) b) Skissa på ett system på så speci k nivå som möjligt som löser Sunes problem. Vilka
frågor måste du ställa till Sune för att kunna implementera ditt system? (2p)
13
Redogör för alla steg i lösningen av ett bildanalysproblem. För varje steg, redovisa vad man speciellt skall tänka på. (9p)
