107年:核醫診療(2)

在核醫影像重建中,由 Nyquist 取樣定律中可知最大的空間頻率為?

A與取樣頻率無關
B0.5 倍的 cycles/pixel
C1倍的 cycles/pixel
D2倍的 cycles/pixel

詳細解析

本題觀念:

Nyquist 取樣定律(Nyquist sampling theorem)規定,要正確重建一個訊號,取樣頻率必須至少為訊號最高頻率的兩倍。在核醫影像重建中,這個定律決定了數位影像所能表達的最大空間頻率(maximum spatial frequency)上限,也稱為 Nyquist 頻率(Nyquist frequency)或 Nyquist 極限(Nyquist limit)。

選項分析

(A) 與取樣頻率無關
錯誤。Nyquist 取樣定律的核心即為:最大空間頻率直接由取樣頻率決定,兩者密切相關。

(B) 0.5 倍的 cycles/pixel
正確。根據 Nyquist 定律,每一完整週期(cycle)需要至少兩個像素(pixel)才能正確取樣。換算下來,最大空間頻率 =12=0.5= \frac{1}{2} = 0.5 cycles/pixel,此即 Nyquist 極限。超過此頻率將產生混疊假影(aliasing artifact)。

(C) 1 倍的 cycles/pixel
錯誤。1 cycle/pixel 代表每個像素一個完整週期,表示對每個週期只取樣一次,違反了「至少兩個取樣點/週期」的 Nyquist 要求,此頻率下已無法正確重建訊號。

(D) 2 倍的 cycles/pixel
錯誤。

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