В состав компьютерного программного обеспечения входит таблица соответствия (ТС) — «идеальная» гистограмма для каждой рентгенографической проекции. Значения Smin, Save и Smax такой гистограммы принимаются за стандарт, с которым сравниваются аналогичные значения гистограммы и на основе которого выполняется ее нормализация.
Используемая для данной проекции ТС задается при выборе процедурного алгоритма на рабочей станции. После того как анализ гистограммы завершится, и ЗИ будут идентифицированы, значения пикселей, соответствующие ЗИ, будут отправлены на компьютер для нормализации с использованием подходящей ТС.
Суть нормализации заключается в том, что яркость и в некоторой степени диапазон шкалы оттенков серого полученной гистограммы приводится в соответствие с выбранной «идеальной» гистограммой путем применения определенных алгоритмов.
РИСУНОК 1 Нормализация позволяет привести в соответствие значения яркости гистограммы и выбранной ТС, сместив гистограмму изображения в сторону более светлых или темных оттенков серого. На рисунке приведен пример нормализации гистограммы в случае переэкспонирования. Если корректировать яркость, то количество оттенков серого между Smin и Smax остается неизменным.
Чтобы нормализовать яркость, компьютер находит разницу между значениями Save гистограммы и ТС, а затем на величину этой разницы смещает в нужную сторону все значения гистограммы, соответствующие ЗИ (рис. 1).
Так, если гистограмма полученного изображения на оси х располагается правее, чем «идеальная» гистограмма, что обусловлено большей, чем требуется, экспозицией ПИ остаточным излучением, то алгоритм переместит значения каждого пикселя влево, увеличив их яркость.
Если гистограмма изображения на оси х располагается левее, чем «идеальная» гистограмма, что обусловлено меньшей, чем требуется, экспозицией ПИ остаточным излучением, то алгоритм переместит значения каждого пикселя вправо, уменьшив их яркость.
РИСУНОК 2 Нормализация позволяет привести в соответствие диапазон оттенков серого полученной гистограммы и выбранной ТС, округлив количество оттенков серого в большую или меньшую сторону. На рисунке показана более контрастная гистограмма изображения и менее контрастная ТС. Нормализация гистограммы приводит к снижению его контрастности за счет увеличения количества оттенков серого.
Чтобы привести в соответствие диапазон шкалы оттенков серого полученной гистограммы и «идеальной» гистограммы, количество оттенков серого между Smin и Smax полученной гистограммы корректируется путем округления значений в большую или меньшую сторону (рис. 2). Так, если гистограмма полученного изображения шире, чем «идеальная» гистограмма, что обусловлено более низкой, чем требуется, исходной контрастностью, то алгоритм сузит гистограмму, уменьшив количество оттенков серого.
Благодаря этому возрастет разница между каждым оттенком серого, и контрастность изображения повысится. Если гистограмма полученного изображения уже «идеальной» гистограммы, что обусловлено более высокой, чем требуется, исходной контрастностью, алгоритм расширит гистограмму, увеличив количество оттенков серого.
В результате уменьшится разница между каждым оттенком серого, и контрастность изображения снизится. В процессе нормализации изменяется количество оттенков серого, но не количество пикселей для каждого оттенка серого (значения на оси у).
Это объясняет, почему даже после нормализации на рентгенограммах, полученных при некорректных значениях кВ, будет выявляться много светло-серых пикселей, а на рентгенограммах, полученных при недостаточном ограничении рассеянного излучения,—много темно-серых пикселей.
