111年:醫物幅安(2)

下列關於超音波影像掃描轉換( scan conversion )之敘述何者錯誤?

A原始超音波掃描線以方向及深度的形式記錄
B轉換將掃描線取樣為矩陣形式以供顯示
C無掃描線經過的像素,其訊號值以鄰近像素訊號內插計算
D隨著深度增加,內插的準確性將隨之上升

詳細解析

本題觀念:

本題探討超音波儀器中「掃描轉換器(Scan Converter)」的核心功能與物理特性。掃描轉換是超音波成像中極為重要的一個數位影像處理步驟,主要負責將探頭接收到的原始超音波回音訊號,從極座標系統(方向與深度)轉換為醫療顯示器可以呈現的笛卡兒座標系統(二維像素矩陣)。

選項分析

  • (A) 原始超音波掃描線以方向及深度的形式記錄:正確。 超音波探頭獲取的原始回音資料是基於極座標系統(Polar coordinates),即每一條掃描線都是根據探頭發射聲波的「角度(方向)」與聲波反射回來的「時間(深度)」來記錄與定位。

  • (B) 轉換將掃描線取樣為矩陣形式以供顯示:正確。 一般的醫療螢幕是基於笛卡兒座標系統(Cartesian coordinates)的像素矩陣(Pixel matrix)構成。掃描轉換器的主要任務,就是將極座標形式的掃描線資料,對應並取樣至 X-Y 矩陣網格中,使超音波影像能以標準的影像格式正確顯示。

  • (C) 無掃描線經過的像素,其訊號值以鄰近像素訊號內插計算:正確。 在座標轉換的過程中,顯示矩陣上的許多像素點並不會剛好落在原始的掃描線上。為了填補這些「空缺」的像素,系統會利用周圍已知真實回波訊號的像素,透過內插法(Interpolation,如雙線性內插法 Bilinear interpo

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