113年:放射器材(1)

將一17×17平方英吋圖面變成2048×2048像素(pixel)的影像,則每一像素的大小(mm/pixel)及空間頻率值 (lp/mm)各為何?

A0.15,1.88
B0.17,2.08
C0.19,2.18
D0.21,2.38

詳細解析

本題觀念:

這是一道測驗數位醫學影像(如 CR、DR)中「像素大小(Pixel size)」與「空間解析度(Spatial resolution)」計算的基礎物理考題。 在數位影像系統中,影像由像素所構成的矩陣(Matrix)組成。空間解析度常以空間頻率(Spatial frequency,單位為每毫米線對數 lp/mm)來表示。根據奈奎斯特理論(Nyquist Theorem),要能清楚分辨一個線對(包含一條黑線與一條白線),最少需要相鄰的兩個像素。因此,影像系統的最高理論空間頻率(Nyquist limit)與像素大小存在固定的數學反比關係。

選項分析

計算過程必須拆分為兩個步驟:先求像素大小,再求空間頻率。

步驟一:計算每一像素的大小 (Pixel Size) 公式為:像素大小=視野大小 (Field of View, FOV)影像矩陣大小 (Matrix size)\text{像素大小} = \frac{\text{視野大小 (Field of View, FOV)}}{\text{影像矩陣大小 (Matrix size)}}

  1. 單位轉換:題目給定 FOV 為 17×1717 \times 17 平方英吋,因最終要求單位為 mm,需先將英吋轉換為毫米(1 英吋 = 25.4 mm)。 FOV=17 inch×25.4 mm/inch=431.8 mmFOV = 17 \text{ inch} \times 25.4 \text{ mm/inch} = 431.8 \text{ mm}
  2. 計算像

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