Fundamentos Físicos de la Imagen Médica
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Fundamentos Físicos de la Imagen Médica
José Macías JaénRadiofísico Hospitalario
Servicio de Radiofísica HospitalariaHospital Universitario Virgen Macarena. Sevilla
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La imagen como Herramienta Objetiva
1. Imágenes Digitales.
1.1. Concepto de imagen digital. Estructura general.
1.2. Propiedades que determinan la calidad de la imagen.
1.3. Formatos, (ej. BMP)
1.4. Transformaciones geométrica.
1.5. Ecualización geométrica.
1.6. Algunos métodos de comparación.
1.7. Transformaciones de niveles de grises.
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La imagen como Herramienta Objetiva
Concepto.
Del latín, “imago”, representación visual de un objeto.
. Diseño.
. Pintura.
. Fotografía.
. Vídeo.
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La imagen como Herramienta Objetiva
Muestreo espacial
Unidad Matricial de puntos.
Color=f(x,y)
Y
X
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La imagen como Herramienta Objetiva
Conjunto de Pixeles de colores.
Color=g(rojo, verde, azul)
Si cada componente 1 byte, el rango de cada componente va de 0 ↔ 28 – 1 y el rango de color va 0 ↔ 224 – 1.
Negro → 0.
Blanco → 16777215.
Gris → = Peso_color
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La imagen como Herramienta Objetiva
Algunos parámetros sobre la calidad de la imagen.
. Resolución
. Contraste y latitud
. Profundidad de color
. Relación Señal-Ruido
. Rango DInámico
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La imagen como Herramienta Objetiva
. Resolución
Es la capacidad de distinguir los detalles espaciales finos (dpi, pixel/cm)Frecuencia de muestreo espacial.
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La imagen como Herramienta Objetiva
. Contraste.
la diferencia relativa en intensidad entre un punto de una imagen y sus alrededores.
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La imagen como Herramienta Objetiva
. Profundidad de color
Cantidad de bits utilizados para definir cada píxel
1 -> 8 -> 24 bits
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La imagen como Herramienta Objetiva
. Relación Señal/Ruido
margen que hay entre la potencia de la señal que se transmite y la potencia del ruido que la corrompe.Filtros de medianaFFT…
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La imagen como Herramienta Objetiva
. Rango Dinámico
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La imagen como Herramienta Objetiva
Histograma de Color
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La imagen como Herramienta Objetiva
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La imagen como Herramienta Objetiva
Histograma de Color
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La imagen como Herramienta Objetiva
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La imagen como Herramienta Objetiva
Histograma de Color
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La imagen como Herramienta Objetiva
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La imagen como Herramienta Objetiva
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La imagen como Herramienta Objetiva
Formato
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La imagen como Herramienta Objetiva
Formato general
Fichero
Cabecera Datos Color Pixeles
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La imagen como Herramienta Objetiva
Cabecera
Tamaño Fichero Nº Pixeles Paleta de coloresOffset datosTamaño Pixel Profundidad del color …
Formato BitMap 8 bits
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La imagen como Herramienta Objetiva
Paleta de colores
Color 1Azul, Verde, Rojo
Color 2Azul, Verde, Rojo …Color 3
Azul, Verde, Rojo
Color 4Azul, Verde, Rojo
Formato BitMap 8 bits
Colores de la paleta: 1 a 256
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La imagen como Herramienta Objetiva
Datos Color Pixeles
Byte pixel 1 Byte pixel 2 …Byte pixel 2
Pixeles: 1 a filas x columnas
1º Pixel. Extremo Inferior Izdo.
(0,0). Extremo Superior Izdo. !!!
Formato BitMap 8 bits
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La imagen como Herramienta Objetiva
Cabecera
Tamaño Fichero Nº Pixeles Offset datosTamaño Pixel Profundidad del color …
Formato BitMap 24 bits
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La imagen como Herramienta Objetiva
Datos Color Pixeles
Byte Azul pixel 1 Byte Verde pixel 1 Byte Azul pixel 2Byte Rojo pixel 1 Byte Azul pixel 2 Byte Azul pixel 2 …
Pixeles: 3 a filas x columnas
1º Pixel. Extremo Inferior Izdo.
(0,0). Extremo Superior Izdo. !!!
Formato BitMap 24 bits
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La imagen como Herramienta Objetiva
Formato 1 byte:
. Ocupa menor espacio
. Colores de la imagen restringidos a los de la paleta.
Formato 3 bytes:
. No presenta paleta.
. Ocupa más espacio.
. Mayor versatilidad.
¡¡¡ Ambos formatos pueden representar imágenes en color !!!
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La imagen como Herramienta Objetiva
Dadas dos imágenes, ¿cómo evaluarlas de forma cuantitativa?
Desplazamiento y giro de 3mm en x y en y, y giro de 3º respecto al centro.
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La imagen como Herramienta Objetiva
Superposición …
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La imagen como Herramienta Objetiva
Dadas dos imágenes, ¿cómo evaluarlas de forma cuantitativa?
Desplazamiento de 1mm en y.
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La imagen como Herramienta Objetiva
Superposición …
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La imagen como Herramienta Objetiva
Transformaciones geométricas básicas
(xi,yj,color) ------> (xi’,yj’,color)
. Desplazamientos.
. Giros.
. Escalados.
xjii dsenyxx cos'
izontalespixeleshorni º,1 ticalespixelesvernj º,1
dyysenxy jij cos'
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La imagen como Herramienta Objetiva
Ecualización geométrica de ambas imágenes
. Puntos Fiduciarios
. Información Mutua
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La imagen como Herramienta Objetiva
Ecualización geométrica de ambas imágenes
. Puntos Fiduciarios
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La imagen como Herramienta Objetiva
. Información Mutua; Histograma de solapamiento
1 2 3 4 51 2 3 4 51 2 3 4 51 2 3 4 51 2 3 4 5
1 2 3 4 51 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
(0,0)
Imagen_1
Imagen_2
Zona de Solapamiento
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La imagen como Herramienta Objetiva
)()'(),'(),'(
1_I' 2_I IpIpIIpoglIIpMI
magenI magenI
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La imagen como Herramienta Objetiva
Métodos de Comparación:. Subjetivo. Diferencias de colores.. Gamma.
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La imagen como Herramienta Objetiva
Métodos de Comparación:. Subjetivo
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La imagen como Herramienta Objetiva
Métodos de Comparación:. Diferencias de colores.
![Page 39: Fundamentos Físicos de la Imagen Médica](https://reader036.fdocumento.com/reader036/viewer/2022062316/56815591550346895dc3688e/html5/thumbnails/39.jpg)
La imagen como Herramienta Objetiva
Métodos de Comparación:. Diferencias de colores.
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La imagen como Herramienta Objetiva
Métodos de Comparación:. Gamma
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La imagen como Herramienta Objetiva
Métodos de Comparación:. Gamma. Establecer tolerancias geométricas y de diferencias de color
Para todos los puntos, y en el rango geométrico, se estudia el cumplimiento o no del criterio de diferencia de color !!!
Imagen_1 Imagen_2
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La imagen como Herramienta Objetiva
Métodos de Comparación:. Gamma.
![Page 43: Fundamentos Físicos de la Imagen Médica](https://reader036.fdocumento.com/reader036/viewer/2022062316/56815591550346895dc3688e/html5/thumbnails/43.jpg)
La imagen como Herramienta Objetiva
Métodos de Comparación:. Gamma.
![Page 44: Fundamentos Físicos de la Imagen Médica](https://reader036.fdocumento.com/reader036/viewer/2022062316/56815591550346895dc3688e/html5/thumbnails/44.jpg)
La imagen como Herramienta Objetiva
Caso práctico. Verificación de un tratamiento de Radioterapia
. Posicionamiento del Paciente.
. Verificación dosimétrica.
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La imagen como Herramienta Objetiva
Caso práctico. Verificación de un tratamiento de Radioterapia
![Page 46: Fundamentos Físicos de la Imagen Médica](https://reader036.fdocumento.com/reader036/viewer/2022062316/56815591550346895dc3688e/html5/thumbnails/46.jpg)
La imagen como Herramienta Objetiva
Diferencia
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La imagen como Herramienta ObjetivaGamma