Medizinische Bildverarbeitung - Inforakel

Abbildungsverzeichnis
1.1 Schematische Darstellung der Röntgenröhre aus [37] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2 Funktionsweise eines Kollimators [18] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3 Funktionsweise eines Bildverstärkers [25] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.4 Funktionsweise eines Flatpanels [25] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.5 C-Arm und biplanares System [31] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.6 Erstelltes Sinogramm (b) des Testbildes (a) aus [22] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.7 Prinzip des CT [18] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.8 Schwächungskoeffizienten von Gewebe, bezogen auf Wasser [18] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.9 Digitale Substraktionsangiographie [25] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.10 Magnetresonanzverfahren [17] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.11 Aufbau einer Anger-Kamera (a) und PET Prinzip (b) [18] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.12 Auftretende Koinzidenzen bei PET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.13 PET Scans aus [25] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.14 Funktionelle MRT [10] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.15 Prinzip der sonographischen Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.16 Sonographische Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.1 Koordinatensysteme bei der Bildaufnahme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.2 Unterschied zwischen orthographischer und perspektivischer Projektion . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.3 Kalibriermuster (aus [25]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.4 Geometrische Zusammenhänge der Epipolargeomertrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.1 Vorverarbeitung am Beispiel einer Röntgenaufnahme (Bilder aus [25]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.2 Effekt der radialen Verzerrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.3 Funktionsweise der bilinearen Interpolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.4 Beispiele für Defektpixel (Bilder aus [35]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.5 Funktionsweise der Defektpixelinterpolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.6 Ergebnis der Defektpixelinterpolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.7 Rauschunterdrückung mit bilateralem Filter (aus [8]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.8 Gain-Field in Magnetresonanz Bild (aus [25]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.9 Funktionsweise der Farbkorrektur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.10 Farbkorrektur einer Endoskopischen Aufnahme (aus [25]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
4.1 Projektionsarten (aus [19]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
4.2 Linienintegral durch einen Körper (aus [19]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4.3 Prinzip der Rückprojektion (aus [22]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.4 Prinzip des Fourier Slice Theorems (aus [4]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.5 Anwendung des Fourier Slice Theorems (nach [7]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
4.6 Gefilterte vs. ungefilterte Rückprojektion (aus [25]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
4.7 Angewandte Filter für gefilterte Rückprojektion ( Beispiel aus [35]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
4.8 Modellierung einer Projektion für algebraische Rekonstruktion (aus [25]) . . . . . . . . . . . . . . . . 32
4.9 Anwendung der Kaczmarz Methode (aus [25]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
5.1 Fusion von CT und PET Bildern (aus [12]) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
5.2 Globale Transformationsmodelle für Bildregistrierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
5.3 Anwendung des Blockmatchingverfahrens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
5.4 Anwendung der Homographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38