این واحد یک ابر کامپیوتر بسیار قدرتمند است که وظیفه پردازش اطلاعات جمع آوری شده در واحد جمع آوری اطلاعات و تولید تصویر نهایی را بر عهده دارد.
^۱ X-Ray Detector
^۲ Data Acquisition System (DAS)
^۳ High Voltage Generator
^۴ Patient Table
^۵ Image Generation System
۶-۵-۲-چ-کنسول نمایش و واسط کاربر^۱
ارتباط دستگاه با اپراتور از این واحد انجام می شود و شامل کیبورد و ماوس برای وارد کردن اطلاعات و مانیتور برای نمایش اطلاعات می باشد.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

۶-۵-۲-ح-کامپیوتر کنترل کننده مرکزی^۲
این بخش مسئول هماهنگی و اعمال تنظیمات تمامی قسمتهای دیگر دستگاه است.
۶-۵-۳-نسل های مختلف دستگاه سی تی اسکن
۶-۵-۳-الف-نسل اول
اولین نسل از دستگاه های سی تی اسکن در موسسه EMI انگلستان در سال ۱۹۷۱ ساخته شد و از یک منبع تابنده پرتو و یک دتکتور بهره می برد. بنابراین برای پوشش یک سطح مقطع از بدن می بایست منبع تابنده و دتکتور بصورت همزمان حرکت کنند بطوریکه همواره روبروی هم باشند. ای نسل دارای معایبی از جمله وجود محدودیت های مکانیکی و تامین انرژی, زمان طولانی جهت ثبت داده و وجود آرتیفکت های ناشی از حرکت بیمار به دلیل زمان طولانی ثبت داده, بود.
۶-۵-۳-ب-نسل دوم
در این نسل نیز از یک منبع تابنده پرتو استفاده می شود اما بدلیل استفاده همزمان از چندین باریکه پرتو به فرم بادبزنی^۳ و همان تعداد دتکتور, زمان ثبت داده بسیار کاهش یافته است.
۶-۵-۳-پ-نسل سوم
برای کاهش زمان اسکن و افزایش سرعت تصویر برداری نسل سوم دستگاه سی تی اسکن معرفی شد و به سرعت به پرکاربردترین نسل از این دستگاه تبدیل شد. عمده ترین نوآوری در این نسل نسبت به نسل دوم, استفاده از آرایه دتکتوری کمان شکل و دسته پرتو به فرم بادبزنی و حذف کامل حرکت خطی دستگاه بود که موجب افزایش قابل توجه سرعت اسکن شد. علاوه بر آن استفاده از تکنولوژی اسلیپ رینگ^۴ در انتقال داده و
^۱ Operator Console and Display
^۲ Operational Control Computer
^۳ Fan Beam
^۴ Slip Ring Technology
انرژی, توانست زمان یک اسکن کامل را در مدل های بعدی تا ۰٫۵ ثانیه کاهش دهد.
۶-۵-۳-ت-نسل چهارم
در نسل چهارم سی تی اسکن ها علاوه بر امکانات نسل سوم, یک تغییر عمده روی داد و آن کامل شدن آرایه دتکتوری به شکل دایره تمام بود. بدین ترتیب دیگر نیازی به حرکت دتکتورها نیست و فقط کافیست لامپ اشعه ایکس(منبع تابنده) حرکت چرخشی پیوسته داشته باشد. از آنجا که دتکتورها عموما سنگین وزن بودند, این کار باعث کاهش قابل توجه مصرف انرژی و محدودیت های مکانیکی و همچنین افزایش سرعت شد. علاوه بر این به دلیل ثابت بودن دتکتورها در طول اسکن و پیوسته بودن حرکت منبع تابنده, عملا رزولوشن تصویر به نرخ نمونه برداری از داده ها در پشت دتکتورها بستگی پیدا می کند و از اندازه دتکتورها و گام حرکت در نسل های پیشین مستقل می گردد و این یک حسن به شمار می آید. هم چنین از آنجا که همواره تعدادی از دتکتورها در معرض تابش مستقیم اشعه بدون تضعیف قرار می گیرند امکان کالیبره کردن آن ها به آسانی وجود دارد. با وجود تمام این مزایا به دلیل گران بودن دتکتورها و ملاحظات مالی, تولید این نسل خیلی زود متوقف شد.
۶-۵-۳-ث-نسل پنجم
در نسل پنجم که با نام سی تی اسکن ^۱EBCT شناخته می شوند, تمامی حرکت های مکانیکی حذف شده است و این باریکه پرتو اشعه ایکس است که حرکت می کند. در این نسل به دلیل حذف کامل حرکت مکانیکی و پیشرفت سخت افزاری در واحد جمع آوری اطلاعات, زمان هر اسکن تا ۲۰ میلی ثانیه کاهش یافته است.
۶-۵-۳-ج-نسل ششم
در نسل های گذشته اسکن از مقاطع مختلف بدن بطور جداگانه انجام می شد و در هر اسکن تخت بیمار ثابت بود و پس ز پایان اسکت, تخت بیمار یک گام به سمت داخل دستگاه جابجا شده و دوباره اسکن انجام می شد و این عمل تکرار شده تا عرض مورد نظر از بدن بیمار پوشش داده شود. در نسل ششم که به نام سی تی اسکن اسپیرال یا هلیکال^۲ نیز شناخته می شود, حرکت تخت بیمار به صورت پیوسته و با سرعت ثابت انجام می شود و در همان حال بطور پیوسته و بدون توقف با حرکت چرخشی اسکن انجام می شود. این کار موجب کاهش مصرف انرژی, محدودیت های مکانیکی و آرتیفکت های حرکتی و افزایش سرعت دستگاه می شود. همچنین در
^۱ Electron Beam Computed Tomography
^۲ Spiral Or Helical Ct
این نسل به دلیل پیوستگی تصویربرداری, امکان ساختن تصاویر سه بعدی و حجمی به وجود آمد. البته الگوریتم های بازسازی تصویر در سی تی اسکن اسپیرال بسیار پیچیده و انحصاری می باشد.
۶-۵-۳-چ-نسل هفتم
در نسل هفتم یا سی تی اسکن مالتی اسلایس^۱ به جای استفاده از یک ردیف دتکتور از جندین ردیف دتکتور و به جای پرتو بادبزنی از پرتوی مخروطی^۲ استفاده شده است. بنابراین در هر بار اسکن, چندین برش(مقطع) را با هم اسکن می کند و ناحیه بزرگتری از بدن را پوشش می دهد. این کار موجب افزایش سرعت و افزایش قابلیت ساختن تصاویر سه بعدی دقیق در این نسل می شود.
۶-۶-مشخصات نتایج
جهت تحلیل و بررسی نتایج روش ارائه شده در این پایان نامه, روش پیشنهادی بر روی ۴ دسته تصویر اعمال شده است. دسته اول تصویر یک ستاره سه بعدی با ۶ راس می باشد که توسط خود ما ساخته شده است. جهت بررسی عملکرد روش پیشنهادی در قطعه بندی تصاویر سه بعدی از سه دسته از تصاویر پزشکی مربوط به تصاویر سی تی اسکن از مغز, ریه و کبد انسان استفاده شده است.
۶-۷-نتایج و تحلیل آن ها
در این بخش ابتدا جهت برسی عملکرد مطلوب الگوریتم سطح فعال منفصل, نتایج این الگوریتم با چند الگوریتم دیگر مقایسه شده و سپس نتایج روش پیشنهادی با نتایج الگوریتم سطح فعال منفصل مقایسه می شود
۶-۷-۱-مقایسه نتایج مدل سطح فعال منفصل با چند روش معمول
در این بخش نتایج روش سطوح فعال با دو روش کانولوشن میدان برداری^۳ و روش مجموعه تراز ترکیبی^۴ مقایسه شده است. روش مجموعه تراز ترکیبی یکی از مطلوب ترین روش های قطعه بندی ترکیبی بوده که با ترکیب اطلاعات مربوط به مرز اجسام و نواحی موجود در تصویر سه بعدی و استفاده از یک چهارچوب مجموعه تراز سعی در یافتن مرز نواحی دارد.[۴۳] روش کانولوشن برداری یک روش سطح فعال پارامتری می باشد
^۱ Multi-Slice CT
^۲ Cone Beam
^۳ Vector Field Convolution
^۴ Hybrid Level Set Method (LSHYB)
که نتایج مطلوبی در قطعه بندی تصاویر سه بعدی ارائه داده است.[۲۱] به دلیل عدم امکان عملی اجرای روش های بیان شده, نتایج به طور مستقیم از منبع[۱۶,۱۱] آورده شده است. نتایج این مقایسه در شکل ۶-۶ آورده شده است. در این مقایسه از یک حجم استوانه ای تو خالی نویزی استفاده شده است. همانطور که در این شکل مشاهده می شود تنها الگوریتم سطح فعال منفصل توانسته مرز دقیق این حجم استوانه ای به دقت استخراج کند. روش کانولوشن میدان برداری کاملا ناحیه با انحنای بالا را به طور همور استخراج کرده است و روش مجموعه تراز ترکیبی سطحی نویزی را استخراج کرده است و انحنای میانی استوانه را نیز هموار ساخته است.
شکل ۶-۶-(a) استوانه تو خالی نویزی.(b) نتیجه الگوریتم DAS.(b) نتیجه الگوریتم VFC.© نتیجه الگوریتم LSHYB
۶-۷-۲-مقایسه نتایج روش پیشنهادی و الگوریتم سطح فعال منفصل
در اینجا جهت مقایسه بهتر نتایج, بهبود های ارائه شده برای مدل سطح فعال را در قالب دو الگوریتم دسته بندی می کنیم. در هر دو الگوریتم, بهبود های مربوط به تخمین کانتور فعال برای سطح اولیه, روش جستجوی خطی, انتگرال انحنا به عنوان انرژی داخلی, نمونه برداری براساس همسایگی و بروز رسانی شبکه مثلثی براساس نزدیکترین همسایگی ها در نظر گرفته شده است. در الگوریتم اول که با الگوریتم۱ نشان داده خواهد شد, از گرادیان تصویرر حاصل از استخراج مرز توسط ویولت به عنوان تابع انرژی خارجی استفاده شده است. در الگوریتم دوم که با الگوریتم۲ نشان داده می شود, از وابستگی محلی فاز به عنوان انرژی خارجی استفاده شده است.
مقایسه سه روش, الگوریتم ۱,۲ و سطح فعال منفصل, در دو فاز انجام گرفته است. در فاز اول نتایج خروجی هر سه الگوریتم در مرحله همگرایی آنها مقایسه شده است که با عنوان مقایسه در مرحله همگرایی نشان داده خواهد شد. در فاز دوم, تعداد تکرار هر سه الگوریتم در مرحله همگرایی ثبت شده و تعداد تکرار کمتر ذخیره میشود و مجددا هر سه الگوریتم با این تعداد تکرار ذخیره شده, اجرا می شوند و نتایج آنها با عنوان مقایسه در حالت توقف نشان داده شده اند.
برای بررسی عملکرد الگوریتم ها در تصاویر پزشکی, برای هر الگوریتم ۴ تصویر ارائه شده است تا دید بهتری از عملکرد الگوریتم بدست دهد. این ۴ تصویر به ترتیب مربوط به ۳ نمای محوری, سهمی و تاجی و رئوس شبکه مثلثی می باشند.
۶-۷-۲-الف-ستاره سه بعدی ساختگی