[NumPy] Broadcasting
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Programming/DIP
0. Broadcasting이란?tensor와 scalar를 연산시킬 때 scalar를 상대 tensor와 같은 shape이면서 해당 scalar의 값을 가진 tensor로 변경시키고나서 이 scalar로부터 만들어진 tensor와 상대 tensor를 동작시키는 방식으로 elementwise연산이 수행되는 기능. 주의할 것은 scalar 를 확장시키는 것이 기본이라는 점임.  참고로 broadcasting은 scalar와 tensor간의 연산을 확장하여 차원이 다른 tensor간의 연산에도 사용된다:단, scalar에서 출발하므로 size가 1인 축(=scalar)을 추가하는 padding을 이용함. PyTorch나 TensorFlow의 텐서도 NumPy와 같은 방식으로 broadcasting이 수행된다..
[DIP] Signal to Noise : Amplitude, Power, and Differential SNR
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Programming/DIP
Amplitude SNR: 가장 흔하게 사용되는 SNR. signal 의 amplitude와 noise의 amplitude의 ratio.$$\text{SNR}_a=\frac{\text{Amplitude(S)}}{\text{Amplitude(N)}}$$$S$ : signal.$N$ : noise주의할 점은 무엇을 signal로 볼지, noise로 볼지는 해당 분야의 상황에 맞춰서 잘 정해야 함. (case dependent)deciBel로 계산시 $$ 20\log_{10}(\text{SNR}_a)$$ 로 계산된다. Power SNR: power를 이용함. 보통 amplitude에 비해 squared 된 게 power인 점을 잊지 말자.$$\text{SNR}_p=\frac{\text{Power(S)}}{\t..
[DIP] Line pairs per millimeters and Bar phantom
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Programming/DIP
LP/mm and Bar Phantom : Line Pairs per Millimeters: lp/mm (line pairs per milimeters)는 영상 시스템의 spatial resolution(공간해상도)를 나타내는 일종의 metric임.spatial frequency가 $\text{mm}^{-1}$이므로 lp/mm은 spatial frequncy로 영상시스템의 공간해상도를 나타냄.$\text{mm}$로 spatial resolution을 나타내는 FWHM이 작을수록 고해상도인 것과 반대로 lp/mm은 값이 클수록 고해상도임 이 수가 클수록 1mm내에 해당 영상시스템이 나타낼 수 있는 line pairs의 수가 많다는 의미이며, 이는 높은 spatial resolution을 가진다는 애기임.사..
[DIP] Full Width at Half Maximum (FWHM)
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Programming/DIP
Full Width at Half Maximum (FWHM) : 특정 영상 시스템의 PSF 혹은 LSF 가 주어진 경우, 해당 시스템의 spatial resolution(공간 해상도)는 PSF 혹은 LSF의 Full Width at Half Maximum (FWHM)로 표시된다.쉽게 보면, FWHM은 2개의 점 혹은 선이 떨어져 있는 것으로 영상에서 표시될 수 있는 최소한의 거리에 해당한다.만일 2개의 점 혹은 선이 FWHM보다 적은 거리에 놓여있다면, 해당 영상시스템의 결과 영상에서는 2개의 점 혹은 선이 붙어있는 것으로 표시되며 이를 구분할 수 없다.FWHM은 작을수록 spatial resolution이 우수하다.PSF(Point Spread Function) : 이상적인 "점"(point, dot,..
[DIP] Local Contrast:
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Programming/DIP
Local contrast란?Local constrast의 수식은 다음과 같다.$$C=\frac{I_t-I_b}{I_b}$$$I_t$ : Target의 intensity값. (흔히 Region of Interest를 이용하여 분석되며, 해당 영역에 속하는 모든 pixel intensity의 mean)$I_b$ : Background의 intensity. (target을 둘러싸고 있는 pixel들의 mean)특정 영상 신호 자체의 contrast를 정량적으로 애기할 때는 modulation 보다 local contrast가 편리한 경우가 있음.modulationMTF와 연계되어 특정 영상 시스템의 contrast를 정량적으로 나타내는 장점을 가짐.하지만, 영상 자체에 대한 contrast로 한정할 경우 영..
[DIP] Modulation Transfer Function and Contrast
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Programming/DIP
Modulation Transfer Function (MTF)MTF can be defined as the magnitude of the Fourier transform of the point or line spread function.입력신호가 어떤 장치-시스템을 통과하고 난 후 그 물리적 특성이 어떻게 변하는지를 나타내는 전달함수(Transfer Function : FT of Impulse Function)의 일종시간(공간) domain에서 impulse response를 convolution하므로, frequency domain에서의 transfer function은 곱해짐. 주기신호(or 주기적으로 pixel intensity가 변하는 영상)를 이용하여 특정 영상시스템의 해당 신호의 modulat..