2021-10-18-医学影像中的各向异性(anisotropic)各向同性(isotropic)

CT、MR、PET这样的断层扫描数据中,x,y,z三个扫描方向的像素间距(pixel spacing)不一致。CT图像根据DICOM标准定义,x方向对应人体左右方向;y方向对应人体前(胸)后(背)方向;z方向对应人体上下(头脚)方向。x、y方向的像素间距较小、分辨率较高,一般为0.5mm左右;z方向的像素间距(也可以理解为层间距)相对大一些,通常为1~3mm。

为了便于后续分析,如卷积等,一般在预处理阶段通过图像插值把像素间距调整为各向同性(isotropic),也就是xyz三个方向的像素间距一致。

这里存在两种方式,上采样或下采样。所谓上采样,就是把像素间距统一向最小间距(最高分辨率)靠拢,比如,把采样后的CT像素间距设定为与xy方向一致,统一设置为0.5mm。所谓下采样,则反之,就是把像素间距统一向最大间距(最低分辨率)靠拢,比如,把采样后的CT像素间距设定为与z方向一致,统一设置为1mm。

上采样能够最大程度保留图像信息,但生成的数据量大,对后续处理计算造成压力。此外,当xy方向与z方向的间距差别过大时,插值生成的中间xy层面,并不一定包含真正有价值的信息。

下采样会损失不少图像信息,但生成的数据量小,便于后续处理计算。

作者:Star Walker

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来源:知乎

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