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技术注记:关于使用多色相机进行高空间分辨率谱剂量测量

医学物理 2021-12-02 v1

摘要

尽管超光谱形式在光纤剂量测量的茎效应校正中已展现出益处,但该方法尚未转化到体积测量中,而体积测量中通常使用相机以发挥其突出的空间分辨率优势。本文研究了基于谱成像的多色相机去马赛克算法。放射发光体模中产生的闪烁与切伦科夫信号由多色相机成像,并利用谱形式分离。为此,从校准到测量考察了五种去马赛克算法:一种聚类方法与四种插值算法。所得闪烁与切伦科夫图像的精度通过沿闪烁光斑截取的剖面中,所获信号与期望信号之差(均值 ±\pm 标准差)的测量来评估。进一步在所得闪烁图像中测量并比较信噪比与信号背景比。聚类、OpenCV、双线性、Malvar 与 Menon 去马赛克算法在所得闪烁图像中分别产生 3±6%3\pm6\%0.1±0.5%0.1\pm0.5\%0.5±0.5%0.5\pm0.5\%1±3%1\pm3\%1±4%1\pm4\% 的差异。对于切伦科夫图像,所有算法提供的差异均低于 1\%。所有方法均能在可检测性(SBR>2)与灵敏度(SNR>5)阈值以上测量,其中双线性算法提供了最佳 SNR 值。因此,放射发光信号可利用单一多色相机精确分离。此外,使用双线性核去马赛克给出了最佳结果,并能在保留相机全空间分辨率的同时实现茎效应扣除。

关键词

引用

@article{arxiv.2112.00077,
  title  = {Technical note: On the use of polychromatic cameras for high spatial resolution spectral dose measurements},
  author = {Emily Cloutier and Luc Beaulieu and Louis Archambault},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2112.00077},
  year   = {2021}
}