0 Praktikum Sensitometrie Bestimmung des Dichteumfanges eines Scanners Name: Name: Matr.: Nr.: Matr.: Nr.: Datum: Prof. Dr. C. Blendl Stand: Februar 2005
1 1 Einleitung Es soll der Dichteumfang eines Scanners bestimmt werden. Dies dient zur Beurteilung des ersten Schrittes der Digitalisierungskette für die digitale Röntgenbildverarbeitung in Bezug auf den in einem Röntgenfilm enthaltenem Dynamikumfang/Dichteumfang 1.1 Arbeitsmittel - Scanner Linotype - PC mit Windows NT 4.0 Betriebssystem - Adobe Photoshop - IPTK Photoshop Plug-ins - Microsoft Excel - Graukeil mit Keilkonstante 0,15 - Maske für Graukeil 2 Vorgehensweise Bedingt durch das Betriebssystem muß sichergestellt werden, daß der Scanner vor Start des Rechners in Betrieb ist. Benutzername und Paßwort: ( chemie ) ( chemie ) Der Scan wird mit Adobe Photoshop durchgeführt. Unter Datei- Importieren- Twain_32_Quelle wählen und dort den Heidelberg Scanner (color factory) auswählen. Danach unter Datei- Importieren-Twain_32 wählen. 2.1 Graukeil scannen Dichtekeil gerade auf den Scanner legen: a) einmal ohne schwarze Maske, b) zum zweiten mal mit einer schwarzen Maske, die das gesamte Feld des Scanners abdeckt (zur Minimierung des Streulicht- Einflusses). Voreinstellungen in Scanner Software: - 256 Graustufen - Durchlicht - Auflösung: minimal (30) - Qualität: sehr gut - Alle anderen Optionen auf: Aus Ein- und Ausgabe durch anklicken verknüpfen. Button Overview auswählen. Es wird dann eine Übersicht des gesamten Scanfeldes angezeigt. Auswahl an gewünschte Stelle ziehen und in Form und Größe an
2 gewünschten Ausschnitt anpassen, Markierung um den Keil legen. Anschließend Button Prescan anklicken. Auswahl kontrollieren. Achtung: Scan- Auswahl so einstellen, daß kein Rand mehr um die Felder sichtbar ist, d.h. Eingrenzung um die Graustufen, wobei das Feld 21 aufgrund der Orientierung größer sein muß. Der Bereich außerhalb der Stufen führt zu einer Verfälschung des Scanergebnisses. Wenn der Bereich richtig ausgewählt ist kann der Scan ausgeführt werden. Nach dem Scannen durch Klick auf Beenden die Scannersoftware schließen. Photoshop Der Keil muß zunächst mit der Lupe vergrößert werden, dies geschieht durch klicken auf die Lupe und dann auf den Keil und zwar so oft bis dieser groß genug erscheint, dann: Auswahlrechteck durch anklicken auswählen. Unter Fenster Werkzeugoptionen öffnen, falls dieses noch nicht geöffnet ist. Größe des Auswahlrechtecks unter Auswahloptionen auf eine feste Größe festlegen. Breite: 6 Pixel, Höhe: 4 Pixel Auswahlrechteck auf die 21. Stufe des Graukeils plazieren. Mit Filter IP*Measure Histogramm Wert für 21. Keilstufe als Textdatei abspeichern. Speicherplatz merken und eindeutige Namen vergeben. ( z.b. Unter D:/ Röntgenpraktikum einen neuen Ordner erstellen und diesen eindeutig benennen) Danach Auswahlrechteck auf die nächsten Stufe des Graukeils legen und die Histogrammdateien für diese Stufe speichern. Nach dem Speicher öffnet sich das Fenster Image Histogramm, dieses einfach mit O.K. wegklicken
3 Die Vorgehensweise ist für alle 21 Keilstufen zu wiederholen, wobei die Größe der Keilstufen am Lineal abzulesen ist, d.h. wenn die Stufen nicht mehr eindeutig visuell identifizierbar sind, müssen sie mit Hilfe des Lineals bestimmt werden (mit Cursor auf Skalierung gehen) Danach Photoshop schließen, das Keilbild muß nicht unbedingt gespeichert werden, d.h. Änderungen an Unbenannt 1 nicht speichern. 2.2 Auswertung Excel starten. Neue Mappe öffnen, Tabelle anlegen: Stufe value/ Pixelwert Pixel/ Anzahl Dichte Keil Intensität en Dichte aus Formel Delta D In die Spalte Stufe die 21 Stufen eintragen. Die als Textdatei gespeicherten Histogrammdaten öffnen, unter Dateityp alle auswählen, um alle 21 Dateien gleichzeitig zu öffnen die 1. markieren, Shift anklicken und halten und die letzte Datei anklicken, die Abfragen mit OK bzw. weiter und Beenden bestätigen. Jeweils den größten Pixelwert einer Keilstufe bestimmen, wobei die Anzahl der Pixel 4*6 ergeben muß, aus dieser Zeile value und pixel kopieren, rechte Maustaste, wieder in die andere Mappe wechseln:
4 und Zeile dort in den entsprechenden Spalten bei der jeweiligen Stufe einfügen. Die Dichtestufen des Keils mit dem Densitometer ausmessen und in die entsprechende Spalte eintragen. 1 Die Dichtewerte müssen nun in Intensitäten umgerechnet werden ( D ), 10 um die Formel einzugeben oben auf das Gleichheitszeichen klicken und Formel in das Feld schreiben, wobei das ^ Zeichen links neben der 1 zu finden ist. Um die Formel für alle Zellen der Spalte wirksam zu machen, packt man mit der Maus die rechte, untere Ecke der 1. Zelle und zieht diese in der Spalte nach unten.
5 Nun müssen jeweils zwei Diagramme für die Scannerkennlinie mit und ohne Maske erstellt werden 1. Diagramm: Dichte Keil zu value/ Pixelwert ( x- Achse zu y- Achse) 2. Diagramm: Intensität (entlogarithmierte Dichte) zu value/pixelwert Dazu Diagrammassistenten wählen: - Schritt 1 : unter Standarttypen Punkt (x.y) wählen, unter Untertyp Punkte mit interpolierten Linien wählen. - Schritt 2 : unter Datenbereich auf das rechte Symbol klicken, dann die gewünschten Spalten markieren, zuerst die Spalte die auf der x-achse liegen soll, dann die der y-achse, wieder das rechte Symbol anklicken. weiter - Schritt 3 : Achsen beschriften. weiter - Schritt 4 : Achsen umformatieren; y-achse invertieren - Schritt 5 : Diagramm als Objekt in Tabelle. beenden
6 Im ersten Diagramm einen Meßwert mit rechter Maustaste anklicken und Trendlinie hinzufügen auswählen. Passenden Typ wählen (Polynom: R2-Wert sollte 0,99 sein) und bei Optionen den Schnittpunkt mit 255 festlegen, sowie die letzten zwei Felder anklicken. Nun wird eine Kennlinie in das Diagramm eingefügt, mit einer dazugehörigen Formel. 3. Diagramm: Pixelwert zu D, dazu Kennlinienformel nach x umstellen und so die Dichte berechnen; Polynomfunktion: Y = ax² - bx + c; Umstellung nach x : x = (b Wurzel(b b 4 a (255- [b3])))/(2 a); ([b3] ist ein EXCEL Feld) anschließend das D bestimmen.( D: Dichtedifferenz zwischen 2 Dichtestufen der Dichtewerte, die sich aus der Formel ergeben.) Diagramm erstellen, wie oben beschrieben. Frage: Wie sieht die Kurve bei 12 Bit aus?