Digitalisatie vTECH02-002
Leerdoelen
Uitleggen wat de begrippen analoog en digitaal, matrix, pixels en voxels,
Bits en bytes en bitdiepte betekenen;
- Analoog en digitaal:
o Analoog – signaal kan elke waarde aannemen; continu signaal (word niet in
getallen weergegeven)
o Digitaal – signaal kan een reeks waarden aannemen, zowel qua positie
(pixel/matrix) als in grijswaarden (bit diepte); discreet signaal. (Word in
getallen weergegeven)
- Matrix:
o Een matrix is een raster welke een beeld verdeeld in ‘hokjes’, de zogenoemde
pixels. Elke pixel heeft een eigen getalswaarde, gerelateerd met grijswaarde
of kleur. Hoe meer pixels in een matrix, hoe beter de resolutie.
o
o Grote matrix Kleine matrix
- Pixels en Voxels:
o Een beeld is opgebouwd uit beeldelementen die zijn:
o Een pixel is een twee dimensionale (2D) beeldelement (picture element), een
‘hokje’ in de matrix.
o Een voxel is een drie dimensionale beeld (3D) beeldelement (volume
element)
- Bits en Bytes
o Een bit is het kleinste geheugenelement/getal wat een computer kan hebben.
Een bit kan 2 waardes aannemen, namelijk 0 en 1. Een byte is een getal van 8
bits, en wordt tegenwoordig als standaard gebruikt bij het aangeven van
geheugenelementen bij computers.
Aantal Waardes Aantal
bit combinaties
1 0-1 1x2=2 0 of 1
2 2x 0-1 2x2=4 00,01,10,11
3 3x 0-1 2x2x2=8 000,001,010,011,100,101,110,111
4 4x 0-1 2x2x2x2=16
5 8x 0-1 28=256 8 bit is 1 byte
N Nx 0-1 2n
- Bit diepte
, o Bit diepte geeft aan hoeveel bits per pixel beschikbaar zijn, dus hoeveel
mogelijke grijswaarden/niveaus per pixel mogelijk zijn. Dit is te berekenen
met 2n, waarbij n het aantal bits is (zie vorige tabel).
o Een bit diepte van 1: 2 grijswaarden per pixel mogelijk: wit en zwart.
o Een bit diepte van 4: 16 verschillende grijswaarden per pixel (24=16)
o Een bit diepte van 8: 256 verschillende grijswaarden per pixel (28=256)
Uitleggen wat nodig is om digitale beelden te verkrijgen;
- Wat doet een digitale signaalverwerker?
o Een digitale signaalverwerker (DSP- digital signal processor) verwerkt (door
filtering) een digitaal signaal. Een digitale signaalverwerker zet een analoog,
dus continu, signaal om naar een digitaal, dus discreet, signaal. De ADC
( analoog naar digitaal converter) zet de hoeveelheid licht of elektronische
spanning om naar enen en nullen.
Uitleggen wat beeldbewerking en beeldanalyse is.
- Wat is beeldverwerking? Geef een voorbeeld van beeldverwerking in de
radiologie en een voorbeeld in de nucleaire geneeskunde ?
o Beeldverwerking is bewerking, analyse van of herkenning in beelden.
Voorbeelden: filtering van ruis uit beelden (RD of NG), scherper maken van
beelden (RD) zodat kleinere structuren beter zichtbaar zijn, meten van
grootte van tumoren in beelden (RD of NG), automatisch herkennen van
calcificaties in een mammogram (RD)
- Wat is beeldanalyse?
o Beeldanalyse is meten van de inhoud in beelden.
Voorbeelden: metingen van grootte van structuren, nekplooimeting in de
verloskundige echografie of meten van activiteit in NG-beelden
De verschillende toepassingen binnen de MBRT-werkvelden noemen met
betrekking tot digitalisering;
- Wat zijn de verschillen in beeldkwaliteit tussen analoog en digitaal gemaakte
beelden?
Analoog beeld Digitaal beeld
- Beperking in spatiële resolutie door
matrix/pixelgrootte
- Beperking in contrast door bit
diepte
Analoog beeld Digitaal beeld
Overexposure (overbelichting) Minder last van ruis (hogere SNR)
Underexposure (onderbelichting) Meer last van ruis (lagere SNR)
, Voor- en nadelen van digitalisatie benoemen;
- 6/7. Noem twee voordelen en nadelen van digitale beelden t.o.v. van analoge
beelden.
Voordeel van digitale beeld:
- Kan worden verbeterd (bv met filters) en geanalyseerd, en via computernetwerken
verstuurd worden
- Opslag neemt minder (fysieke) ruimte in
Nadeel van digitale beeld:
- Een veel lagere spatiele en contrast-resolutie in vergelijking met analoge beelden
(continu signaal)
- Slechte beveiliging opslagsysteem maakt hacken van grote datasets makkelijk
Bitdiepte berekenen;
- Hoeveel pixels heeft een 128x128 matrix beeld?
Een beeld met een 128x128-matrix heeft 16384 pixels
(128x128=16384)
- Een beeld bestaat uit 65536 pixels, hoe groot is de matrix?
De matrix van een beeld met 65536 pixels is 256x256 (√65536=256: matrix is
altijd vierkant dus je kunt de wortelformule gebruiken)
128 of 256
pixels
128 of 256
pixels
Een beeld bestaat uit 65536 pixels en de bit diepte is 16 bits per pixel. Hoeveel geheugen
neemt het in beslag in kB?
65536 pixels van 16 bits diep is 2 byte diep (8 bit = 1 byte)
Voor elke pixel is dus 2 byte aan geheugen nodig:
65536 pixels x 2 bytes (B) = 131072 bytes (B)
1 kB = 1024 B (=210B) dus 131072 B/1024 B = 128 kB (kilobytes)
Eenhei bitdiept Aantal byte B
d e
B 23=8 bit 1
kB 210 1024
Leerdoelen
Uitleggen wat de begrippen analoog en digitaal, matrix, pixels en voxels,
Bits en bytes en bitdiepte betekenen;
- Analoog en digitaal:
o Analoog – signaal kan elke waarde aannemen; continu signaal (word niet in
getallen weergegeven)
o Digitaal – signaal kan een reeks waarden aannemen, zowel qua positie
(pixel/matrix) als in grijswaarden (bit diepte); discreet signaal. (Word in
getallen weergegeven)
- Matrix:
o Een matrix is een raster welke een beeld verdeeld in ‘hokjes’, de zogenoemde
pixels. Elke pixel heeft een eigen getalswaarde, gerelateerd met grijswaarde
of kleur. Hoe meer pixels in een matrix, hoe beter de resolutie.
o
o Grote matrix Kleine matrix
- Pixels en Voxels:
o Een beeld is opgebouwd uit beeldelementen die zijn:
o Een pixel is een twee dimensionale (2D) beeldelement (picture element), een
‘hokje’ in de matrix.
o Een voxel is een drie dimensionale beeld (3D) beeldelement (volume
element)
- Bits en Bytes
o Een bit is het kleinste geheugenelement/getal wat een computer kan hebben.
Een bit kan 2 waardes aannemen, namelijk 0 en 1. Een byte is een getal van 8
bits, en wordt tegenwoordig als standaard gebruikt bij het aangeven van
geheugenelementen bij computers.
Aantal Waardes Aantal
bit combinaties
1 0-1 1x2=2 0 of 1
2 2x 0-1 2x2=4 00,01,10,11
3 3x 0-1 2x2x2=8 000,001,010,011,100,101,110,111
4 4x 0-1 2x2x2x2=16
5 8x 0-1 28=256 8 bit is 1 byte
N Nx 0-1 2n
- Bit diepte
, o Bit diepte geeft aan hoeveel bits per pixel beschikbaar zijn, dus hoeveel
mogelijke grijswaarden/niveaus per pixel mogelijk zijn. Dit is te berekenen
met 2n, waarbij n het aantal bits is (zie vorige tabel).
o Een bit diepte van 1: 2 grijswaarden per pixel mogelijk: wit en zwart.
o Een bit diepte van 4: 16 verschillende grijswaarden per pixel (24=16)
o Een bit diepte van 8: 256 verschillende grijswaarden per pixel (28=256)
Uitleggen wat nodig is om digitale beelden te verkrijgen;
- Wat doet een digitale signaalverwerker?
o Een digitale signaalverwerker (DSP- digital signal processor) verwerkt (door
filtering) een digitaal signaal. Een digitale signaalverwerker zet een analoog,
dus continu, signaal om naar een digitaal, dus discreet, signaal. De ADC
( analoog naar digitaal converter) zet de hoeveelheid licht of elektronische
spanning om naar enen en nullen.
Uitleggen wat beeldbewerking en beeldanalyse is.
- Wat is beeldverwerking? Geef een voorbeeld van beeldverwerking in de
radiologie en een voorbeeld in de nucleaire geneeskunde ?
o Beeldverwerking is bewerking, analyse van of herkenning in beelden.
Voorbeelden: filtering van ruis uit beelden (RD of NG), scherper maken van
beelden (RD) zodat kleinere structuren beter zichtbaar zijn, meten van
grootte van tumoren in beelden (RD of NG), automatisch herkennen van
calcificaties in een mammogram (RD)
- Wat is beeldanalyse?
o Beeldanalyse is meten van de inhoud in beelden.
Voorbeelden: metingen van grootte van structuren, nekplooimeting in de
verloskundige echografie of meten van activiteit in NG-beelden
De verschillende toepassingen binnen de MBRT-werkvelden noemen met
betrekking tot digitalisering;
- Wat zijn de verschillen in beeldkwaliteit tussen analoog en digitaal gemaakte
beelden?
Analoog beeld Digitaal beeld
- Beperking in spatiële resolutie door
matrix/pixelgrootte
- Beperking in contrast door bit
diepte
Analoog beeld Digitaal beeld
Overexposure (overbelichting) Minder last van ruis (hogere SNR)
Underexposure (onderbelichting) Meer last van ruis (lagere SNR)
, Voor- en nadelen van digitalisatie benoemen;
- 6/7. Noem twee voordelen en nadelen van digitale beelden t.o.v. van analoge
beelden.
Voordeel van digitale beeld:
- Kan worden verbeterd (bv met filters) en geanalyseerd, en via computernetwerken
verstuurd worden
- Opslag neemt minder (fysieke) ruimte in
Nadeel van digitale beeld:
- Een veel lagere spatiele en contrast-resolutie in vergelijking met analoge beelden
(continu signaal)
- Slechte beveiliging opslagsysteem maakt hacken van grote datasets makkelijk
Bitdiepte berekenen;
- Hoeveel pixels heeft een 128x128 matrix beeld?
Een beeld met een 128x128-matrix heeft 16384 pixels
(128x128=16384)
- Een beeld bestaat uit 65536 pixels, hoe groot is de matrix?
De matrix van een beeld met 65536 pixels is 256x256 (√65536=256: matrix is
altijd vierkant dus je kunt de wortelformule gebruiken)
128 of 256
pixels
128 of 256
pixels
Een beeld bestaat uit 65536 pixels en de bit diepte is 16 bits per pixel. Hoeveel geheugen
neemt het in beslag in kB?
65536 pixels van 16 bits diep is 2 byte diep (8 bit = 1 byte)
Voor elke pixel is dus 2 byte aan geheugen nodig:
65536 pixels x 2 bytes (B) = 131072 bytes (B)
1 kB = 1024 B (=210B) dus 131072 B/1024 B = 128 kB (kilobytes)
Eenhei bitdiept Aantal byte B
d e
B 23=8 bit 1
kB 210 1024
