„Orvosi képdiagnosztika-Digitális képek alkotása és tárolása” változatai közötti eltérés
Ugrás a navigációhoz
Ugrás a kereséshez
(Új oldal, tartalma: „= Digitális képek alkotása és tárolása = Az Orvosi_képdiagnosztika tárgy egyik témaköre. == Diák (2016) == * [http://home.mit.bme.hu/~hadhazi/Oktatas/O…”) |
a |
||
(6 közbenső módosítás ugyanattól a szerkesztőtől nincs mutatva) | |||
1. sor: | 1. sor: | ||
− | + | Az [[Orvosi_képdiagnosztika|Orvosi képdiagnosztika]] tárgy egyik témaköre. | |
− | + | == Jegyzetek == | |
+ | * [http://home.mit.bme.hu/~hadhazi/Oktatas/OKD/diak/Kepjellemzok.pdf Digitális képek alkotása és tárolása diák 2016] | ||
− | == | + | == Megjegyzés == |
− | + | ||
+ | Viszonylag egyszerű, magolós témakör. A dia párszori elolvasása valószínűleg elég a számonkérések teljesítéséhez. Az ide kapcsolódó vizsgatételben (2016 őszi félév) a fényről és a hangról, mint fizikai jelenségekről, illetve a fényérzékelő eszközök működéséről kell beszélni. | ||
== Ellenőzrő kérdések (2016) == | == Ellenőzrő kérdések (2016) == | ||
11. sor: | 13. sor: | ||
|mutatott=Mit jelent a fény kettős természete (hullámmozgás és kvantumelméleti megközelítés). A fénynek, mint elektromágneses sugárzásnak milyen tulajdonságait ismeri? Mitől függ egy foton energiája? Ez mit befolyásol orvosi képalkotás során? | |mutatott=Mit jelent a fény kettős természete (hullámmozgás és kvantumelméleti megközelítés). A fénynek, mint elektromágneses sugárzásnak milyen tulajdonságait ismeri? Mitől függ egy foton energiája? Ez mit befolyásol orvosi képalkotás során? | ||
|szöveg= | |szöveg= | ||
− | + | Fény: elektromágneses sugárzás | |
+ | * Egyszerre hullám és részecske | ||
+ | ** Nyugalmi tömege nulla, sebessége állandó, frekvenciával arányos az energiája, polarizált. | ||
+ | ** Enerigájától függ, hogy különböző atomokkal hogyan lép kölcsönhatásba | ||
}} | }} | ||
17. sor: | 22. sor: | ||
|mutatott=Ismertesse a fényérzékelés folyamatát! Hogyan működnek a félvezetők? Mit jelentenek az alábbi fogalmak: vegyértéksáv, vezetési sáv, tiltott sáv, lyuk, elektron, N típus, P típusú félvezető? Hogyan épülnek fel és hogyan működnek a fényérzékeny MOS kapacitások? | |mutatott=Ismertesse a fényérzékelés folyamatát! Hogyan működnek a félvezetők? Mit jelentenek az alábbi fogalmak: vegyértéksáv, vezetési sáv, tiltott sáv, lyuk, elektron, N típus, P típusú félvezető? Hogyan épülnek fel és hogyan működnek a fényérzékeny MOS kapacitások? | ||
|szöveg= | |szöveg= | ||
− | + | Fényérzékelés folyamata | |
+ | * fény -> fotodióda -> kondenzátor -> analóg erősítő -> A/D átalakító -> digitális feldolgozás | ||
+ | * félvezetők működési elve: | ||
+ | ** elektronok minden anyagban diszkrét energiával rendelkezhetnek (sávokban helyezkednek el). | ||
+ | ** legfelső sáv a vezetési sáv (itt az e- többet okoz töltést), alatta a vegyértéksáv (itt a lyuk többlet okoz töltést) | ||
+ | ** félvezetők esetén termikus mozgás a két sáv között | ||
+ | ** N (Negative) típusú félvezető: e- többlet, P (Positive) típusú félvezető: lyuk többlet. | ||
+ | |||
+ | Dióda | ||
+ | * P és N félvezető egymás mellett, P -> N áram folyik (feszültség függő). | ||
+ | * Fotodióda: A P és N félvezető között átmeneti tartomány, az ide eső foton hatására keletkező töltéshordozók áramot okoznak, a dióda ezt méri (diszkrét impulzusok -> foton számláló detektor). | ||
+ | |||
+ | Fényérzékeny MOS kondenzátor | ||
+ | * fém elektróda – szigetelő – P félvezető – N félvezető szendvics, fémre pozitív töltések N félvezetőre negatív töltéseket csatolunk. | ||
+ | * fotoelektromos kölcsönhatás során vezetési elektron és lyuk keletkezik, ezek a feszültség hatására a félvezetőkbe mennek | ||
+ | |||
}} | }} | ||
23. sor: | 43. sor: | ||
|mutatott=Hogyan épülnek fel és hogy működnek a CCD érzékelők? Mit nevezünk szcintillációnak és mikor van rá szükség? Hogyan működnek és hogyan épülnek fel a látható fotonoknál nagyobb energiájú fotonokra (pl. uv, röntgen, gamma sugarak) érzékeny detektorok? | |mutatott=Hogyan épülnek fel és hogy működnek a CCD érzékelők? Mit nevezünk szcintillációnak és mikor van rá szükség? Hogyan működnek és hogyan épülnek fel a látható fotonoknál nagyobb energiájú fotonokra (pl. uv, röntgen, gamma sugarak) érzékeny detektorok? | ||
|szöveg= | |szöveg= | ||
− | + | Charge-coupled Device (CCD) | |
− | + | * fényérzékeny MOS kondenzátorokból áll (3 db / pixel, négyzetrácsban) | |
− | + | * töltéseket shiftelni lehet | |
− | + | * A fotoelektromos kölcsönhatás valószínűsége akkor nagy, ha az foton, és az e- kötési energiája közel azonos | |
− | + | ** Röntgen, illetve gamma fotonnál a fotodiódák közel nulla valószínűséggel generálnak ármot. | |
− | + | ** Szcintillátor: olyan anyag ami elnyeli a megfelelő energiájú fotont, és közben látható fotont emittál (amit a fotodióda detektálni tud). | |
− | |||
}} | }} | ||
35. sor: | 54. sor: | ||
|mutatott=Hogyan működik a Graphics Interchange Format alapú képtárolás? Ismertesse a Portable Network Graphics formátum során alkalmazott tömörítési eljárás főbb lépéseit! | |mutatott=Hogyan működik a Graphics Interchange Format alapú képtárolás? Ismertesse a Portable Network Graphics formátum során alkalmazott tömörítési eljárás főbb lépéseit! | ||
|szöveg= | |szöveg= | ||
− | + | * GIF | |
+ | ** 8 bites képek, animáció is, LZW | ||
+ | * PNG | ||
+ | ** GIF lecserélése | ||
+ | ** alpha csatorna, gamma korrekció, 16/48 bites színábrázolás | ||
+ | ** fokozatos megjelenítés (minden pixelt csak egyszer tartalmaz a file) | ||
+ | ** veszteségmentes, két fázisú tömörítés: | ||
+ | *** 1. fázis: egyszerű lineáris szűrés alapú predikció | ||
+ | *** 2. fázis: LZ77 tömörítés | ||
}} | }} | ||
41. sor: | 68. sor: | ||
|mutatott=Ismertesse a Joint Photographic Experts Group formátum tömörítő eljárásának főbb lépéseit. Milyen melléktermékeket okozhat ez a fajta tömörítő eljárás? | |mutatott=Ismertesse a Joint Photographic Experts Group formátum tömörítő eljárásának főbb lépéseit. Milyen melléktermékeket okozhat ez a fajta tömörítő eljárás? | ||
|szöveg= | |szöveg= | ||
− | [ | + | * Több réteg, csatornák, átlátszóság, 16 bites képek |
+ | * Veszteséges és veszteségmentes tömörítés | ||
+ | *# Színtér trafó | ||
+ | *#* RGB -> Y'CrCB konverzió (Y' fényerő gamma korrekció után, Cr: vörös árnyalat, Cb: kék árnyalat) | ||
+ | *# Színcsatornák alul-mintavételezése | ||
+ | *#* Cb, Cr alulmintavételezése (Y'-ra érzékenyebb a szemünk) | ||
+ | *# 8 × 8 méretű blokkok kialakítása | ||
+ | *#* A kép szélén extrapolál | ||
+ | *# Diszkrét Koszinusz Transzformáció | ||
+ | *#* Minden blokkra külön | ||
+ | *#* Transzformáció előtt 0 középpontúvá skálázza az intenzitásokat | ||
+ | *#* <math>f(u,v) = \alpha (u, v) \cdot \cos \left[ \frac{(2x+1)u \cdot \pi}{16} \right] \cdot \cos \left[ \frac{(2y+1)v \cdot \pi}{16} \right]</math> | ||
+ | *#* Emberi látás nagyobb mértékben diszkriminálja a DCT bázis függvényeit, mint a Fourier trafóét. | ||
+ | *# Kvantálás | ||
+ | *#* <math>B_{(i,j)} = round \left( \frac{DCT\left\{I_{(i,j)}\right\}}{Q} \right)</math> | ||
+ | *#* Q (a tömörítés hatásfoka) állítható | ||
+ | *# Kódolás | ||
+ | *#* Együtthatókat cikk-cakk trajektória mentén sorosítja | ||
+ | *#* Futáshossz + Huffman kódolás | ||
+ | * Veszteséges JPEG artifaktumai | ||
+ | ** Ringing effektus: meredek átmenetű alulmintavételezés | ||
+ | ** Blokkosodás: blokkonkénti tömörítés miatt, Q amiplitúdójának növekedésével egyre látványosabb | ||
+ | ** Elszíneződés: Cr, Cb alulmintavételezése | ||
+ | ** Elmosás: Nagy Q esetén | ||
}} | }} | ||
47. sor: | 97. sor: | ||
|mutatott=Ismertesse a DICOM szabvány képtárolásának főbb jellemzőit, valamint a szabvány általánosabb jellegét! | |mutatott=Ismertesse a DICOM szabvány képtárolásának főbb jellemzőit, valamint a szabvány általánosabb jellegét! | ||
|szöveg= | |szöveg= | ||
− | + | * XML, van benne egy kép tag, ami lehet pl png, tiff, jpeg, de mellette meta adatok is | |
+ | * A szabvány leírja a fájlok archiválásának módját is | ||
}} | }} | ||
{{Lábléc - Mérnök informatikus mesterszak}} | {{Lábléc - Mérnök informatikus mesterszak}} |
A lap jelenlegi, 2016. december 22., 17:28-kori változata
Az Orvosi képdiagnosztika tárgy egyik témaköre.
Jegyzetek
Megjegyzés
Viszonylag egyszerű, magolós témakör. A dia párszori elolvasása valószínűleg elég a számonkérések teljesítéséhez. Az ide kapcsolódó vizsgatételben (2016 őszi félév) a fényről és a hangról, mint fizikai jelenségekről, illetve a fényérzékelő eszközök működéséről kell beszélni.
Ellenőzrő kérdések (2016)
Mit jelent a fény kettős természete (hullámmozgás és kvantumelméleti megközelítés). A fénynek, mint elektromágneses sugárzásnak milyen tulajdonságait ismeri? Mitől függ egy foton energiája? Ez mit befolyásol orvosi képalkotás során?
Fény: elektromágneses sugárzás
- Egyszerre hullám és részecske
- Nyugalmi tömege nulla, sebessége állandó, frekvenciával arányos az energiája, polarizált.
- Enerigájától függ, hogy különböző atomokkal hogyan lép kölcsönhatásba
Ismertesse a fényérzékelés folyamatát! Hogyan működnek a félvezetők? Mit jelentenek az alábbi fogalmak: vegyértéksáv, vezetési sáv, tiltott sáv, lyuk, elektron, N típus, P típusú félvezető? Hogyan épülnek fel és hogyan működnek a fényérzékeny MOS kapacitások?
Fényérzékelés folyamata
- fény -> fotodióda -> kondenzátor -> analóg erősítő -> A/D átalakító -> digitális feldolgozás
- félvezetők működési elve:
- elektronok minden anyagban diszkrét energiával rendelkezhetnek (sávokban helyezkednek el).
- legfelső sáv a vezetési sáv (itt az e- többet okoz töltést), alatta a vegyértéksáv (itt a lyuk többlet okoz töltést)
- félvezetők esetén termikus mozgás a két sáv között
- N (Negative) típusú félvezető: e- többlet, P (Positive) típusú félvezető: lyuk többlet.
Dióda
- P és N félvezető egymás mellett, P -> N áram folyik (feszültség függő).
- Fotodióda: A P és N félvezető között átmeneti tartomány, az ide eső foton hatására keletkező töltéshordozók áramot okoznak, a dióda ezt méri (diszkrét impulzusok -> foton számláló detektor).
Fényérzékeny MOS kondenzátor
- fém elektróda – szigetelő – P félvezető – N félvezető szendvics, fémre pozitív töltések N félvezetőre negatív töltéseket csatolunk.
- fotoelektromos kölcsönhatás során vezetési elektron és lyuk keletkezik, ezek a feszültség hatására a félvezetőkbe mennek
Hogyan épülnek fel és hogy működnek a CCD érzékelők? Mit nevezünk szcintillációnak és mikor van rá szükség? Hogyan működnek és hogyan épülnek fel a látható fotonoknál nagyobb energiájú fotonokra (pl. uv, röntgen, gamma sugarak) érzékeny detektorok?
Charge-coupled Device (CCD)
- fényérzékeny MOS kondenzátorokból áll (3 db / pixel, négyzetrácsban)
- töltéseket shiftelni lehet
- A fotoelektromos kölcsönhatás valószínűsége akkor nagy, ha az foton, és az e- kötési energiája közel azonos
- Röntgen, illetve gamma fotonnál a fotodiódák közel nulla valószínűséggel generálnak ármot.
- Szcintillátor: olyan anyag ami elnyeli a megfelelő energiájú fotont, és közben látható fotont emittál (amit a fotodióda detektálni tud).
Hogyan működik a Graphics Interchange Format alapú képtárolás? Ismertesse a Portable Network Graphics formátum során alkalmazott tömörítési eljárás főbb lépéseit!
- GIF
- 8 bites képek, animáció is, LZW
- PNG
- GIF lecserélése
- alpha csatorna, gamma korrekció, 16/48 bites színábrázolás
- fokozatos megjelenítés (minden pixelt csak egyszer tartalmaz a file)
- veszteségmentes, két fázisú tömörítés:
- 1. fázis: egyszerű lineáris szűrés alapú predikció
- 2. fázis: LZ77 tömörítés
Ismertesse a Joint Photographic Experts Group formátum tömörítő eljárásának főbb lépéseit. Milyen melléktermékeket okozhat ez a fajta tömörítő eljárás?
- Több réteg, csatornák, átlátszóság, 16 bites képek
- Veszteséges és veszteségmentes tömörítés
- Színtér trafó
- RGB -> Y'CrCB konverzió (Y' fényerő gamma korrekció után, Cr: vörös árnyalat, Cb: kék árnyalat)
- Színcsatornák alul-mintavételezése
- Cb, Cr alulmintavételezése (Y'-ra érzékenyebb a szemünk)
- 8 × 8 méretű blokkok kialakítása
- A kép szélén extrapolál
- Diszkrét Koszinusz Transzformáció
- Minden blokkra külön
- Transzformáció előtt 0 középpontúvá skálázza az intenzitásokat
- [math]f(u,v) = \alpha (u, v) \cdot \cos \left[ \frac{(2x+1)u \cdot \pi}{16} \right] \cdot \cos \left[ \frac{(2y+1)v \cdot \pi}{16} \right][/math]
- Emberi látás nagyobb mértékben diszkriminálja a DCT bázis függvényeit, mint a Fourier trafóét.
- Kvantálás
- [math]B_{(i,j)} = round \left( \frac{DCT\left\{I_{(i,j)}\right\}}{Q} \right)[/math]
- Q (a tömörítés hatásfoka) állítható
- Kódolás
- Együtthatókat cikk-cakk trajektória mentén sorosítja
- Futáshossz + Huffman kódolás
- Színtér trafó
- Veszteséges JPEG artifaktumai
- Ringing effektus: meredek átmenetű alulmintavételezés
- Blokkosodás: blokkonkénti tömörítés miatt, Q amiplitúdójának növekedésével egyre látványosabb
- Elszíneződés: Cr, Cb alulmintavételezése
- Elmosás: Nagy Q esetén
Ismertesse a DICOM szabvány képtárolásának főbb jellemzőit, valamint a szabvány általánosabb jellegét!
- XML, van benne egy kép tag, ami lehet pl png, tiff, jpeg, de mellette meta adatok is
- A szabvány leírja a fájlok archiválásának módját is
1. félév (tavasz) | |
---|---|
2. félév (ősz) | |
Egyéb | |
Szakirányok |