AGFA Drystar 5500干式相机图像质量控制

徐小普 孔秋雁 马旭东 王南耕
温州医学院附属第二医院设备科 (温州 325027)

【摘要】 在医院集中式DICOM医用打印系统中，一台高速DICOM打印机往往连接着多台DICOM主机。
由于各主机对输出图像的质量要求不同，如何在打印机端适应主机的要求，控制打印图像质量，是得到令人满意的胶片输出的医用图像的关键。本文以AGFA Drystar5500干式相机为例探讨该DICOM医用打印机的图像控制原理和方法，以及在临床上的实际应用。
【关键词】干式相机图像质量DICOM
hnage Quality Contral on AGFA Drystar5500 Dry Imager
XU Xiao pu Kong Qiuyan Ma Xudong Wang Nangeng
Affiliated Second Hospital ofWonzhou Medical college (Wenzhou 325027)
【Abstract】It is quite common and practicable that one highspeed Dicom printer is connected by several Dicom
Modalities in Hospitals with Central Printing System．As for diferences in image quality demanded by modalities，mea
sures must be taken to control in1age quality at the printer side，it is the key tO achieve acceptable high qu ality medical image on film．The principles and methods regarding in1age qu ality control of the Dicom printer are discussed in this article，while AGFA Drystar5500 Dry imager has be en taken for an example to describe the application in medica1．
【Key word】Dry imager I／nage Quality DICOM

0 引言
出于对环保的重视，各大医学影像打印设备厂商不断推出各种型号的干式相机。经过几年的努力，干式相机打印的胶片图像质量已几近完美；打印的胶片不易保存的问题也已基本得到解决。干式相机逐渐为医院所接受。特别是高端的机型(如AG．FA Drystar5500、Kodak Dryview8900和Fuji Drypix7000等)，由于打印速度快，图像分辨率高，并能同时连接多台Dicom主机，往往成为大医院集中式打印系统的首选。为了得到令人满意的胶片输出的医用图像，干式相机首先要正确校正密度；然后针对不同Dicom主机，选用合适的插值模式和视觉敏感曲线(User Taste—LUT，以下简称“LUT”)，是干式相机胶片图像质量控制的关键。干式相机安装时一般要针对不同Dicom主机配置打印文件，以下讨论基于已经完成Dicom主机配置的情况。干式相机大多提供了友好的人机对话界面使用户可以针对不同Dicom主机进行图像控制操作，以下AGFA Drystar5500干式相机为例分别探讨。

1 密度校正
密度校正是为了保证打印胶片图像密度与打印任务要求保持一致，是打印图像质量控制的前提。
由于胶片批次不同，胶片的感光特性可能有细微差别；打印头的参数也可能由于长时间的打印而产生漂移。这些变化都可以通过密度校正的方法加以修正。Drystar5500的密度校正可分为：打印头校正(Print head profile calibration)、微型密度仪校正(MDM calibration)和胶片校正(Film calibration)等。其中微型密度仪是Drystar5500的内置密度仪，其校正在相机出厂前已完成，相机正常工作中一般无需进行校正。
1．1 打印头校正由于Drystar5500的打印头是由一排热敏电阻组成，打印头校正可以消除由于热敏电阻阻值漂移和打印鼓压力不均匀引起的垂直方向密度不均匀。打印头校正后垂直方向的条状伪影会明显消失。在进行校正前必须清洁打印头，以防止灰尘对打印头的影响。然后，从相机小键盘依次进人“SERVICE MENU”：“8．Adjust&Calibration’’一“3．Cali—braton”一“3．Print head profile”，根据提示选择14"x17" 胶片，然后相机即自动打印一张校正胶片，由内置密度仪自动测量完成校正。如果打印头有灰尘或有热敏电阻故障，则提示校正失败，清洁或更换打印头后重新进行校正。一般打印头校正需一年进行一次。
1．2 胶片校正胶片校正是指胶片感光特性的校正，目的是使胶片的感光特性与相机完全匹配，消除最大密度值(Bronx)的漂移，补偿新的批次的胶片产生的细微密度变化。Drystar5500千式相机默认设置每装一盒新胶片(100张)自动进行一次胶片校正。
当然该默认设置是可以更改的，可以在需要时手动进行胶片校正，但是在更换打印头或打印头校正后一定要进行胶片校正。从相机小键盘依次进人"SERVICE MENU”：“8．Adjust&C alibration”一“3．Cali—braton” “1．Film calibration” “Upper tray”或“Low．er tray”，选择需要进行校正的胶片所在供片盒。然后，相机将自动打印一张校正胶片，胶片上有52个不同灰阶值的小方格，由内置密度仪自动测量，存储在相机内作为感光特性曲线，校正即自动完成。

2 插值(Interpolation)
插值是一种数字图像处理算法。在图像放大时，原始图像中的每个像素都必须映射为较大图像中的一组像素，放大后的图像中的这些像素是通过插值的算法方式产生的。在放射影像DICOM打印中，由于主机图像的像素矩阵往往小于相机胶片输出图像的矩阵，插值的方法应用普遍。插值模式有多种，而且不同的模式对输出的图像质量影响很大。
常用的插值模式有：Nearest Neighbour(又称“Repli．ca”)、Bilinear(有称双线性)和CubicHighre$等。
2．1 Nearest Neighbour(又称“Replica”)是一种最简单的像素复制插值模式，即需要插值的像素是原始像素的重复，如图(1)所示。这样插值的结果相当于原始像素的放大，打印的图像将显得过于“颗粒化”，图像中的圆弧曲线有可能出现“锯齿状”，所以较少在实际应用中使用。
2．2 Bilinear(有称双线性)如图(2)所示，插值的像素是它前后左右像素的平均值。这样的插值将使打印的图像在锐利度方面较柔和，线条细腻。优点是图像细腻，图像质量大有提高。缺点是当临床上需要较锐利的图像时，该插值结果在图像锐利度上可能达不到要求。


2．3 CubicHighRes这是一种更加复杂的插值算法，插值后的图像质量将更理想。该插值方式提供了量化了的图像锐利度调节，能使图像锐利度达到与临床要求的最佳匹配。锐利度调节通过柔化因子控制，在Drystar5500上柔化因子从“-4.9”到“+4.9”，分别代表非常锐利和不锐利。在实际应用中，临床医生一般喜欢较锐利的图像，所以柔化因子在“-1.0”到“-4.0”之间选择容易得到教满意的图像。在Drystar5500上选择插值模式，从小键盘依次进人Key Operator Menu~“Change Setting” “hIlage Quality”“Modalities(主机对应的名称)”一“Interpolation”，按提示选择插值模式，如果选择CubicHighRes，则要输人柔化因子数值(“-4.9”~“+4.9”)，可以更改柔化因子数值直到打印的图像锐利度合适。

3 LUT
由于人眼对分辨胶片黑白灰阶图像上不同的密度有不同的敏感度。一般人眼对分辨密度较低的图像(偏白)较敏感，能够分辨较多的层次；而对分辨密度较高的图像(偏黑)就难分辨较多的层次了。所以在打印黑白灰阶图像时很少采用灰阶与密度值呈线性关系(如图(3a)Linear LuT)的方式，因为线性关系使得高密度区的图像信息有与低密度区一样多的灰阶层次，而人眼并不能分辨，这样的图像整体偏黑。


为此，采用如图(3b)所示的KanamoriLUT的对应曲线可以增加低密度区的层次，而高密度区由于灰阶增加相应的密度增加较快，相对来说层次减少，符合人眼对密度敏感度的特点，图像质量明显提高。但是仅采用Kana~ri LUT对应曲线还难以适应不同Dicom主机的要求，因为不同Dicom主机的Dicom图像经过窗宽窗位的调节传送到打印机时总是有一定的差别，如果都采用Kanamofi LUT对应曲线，不可能获取同样质量的图像。采用Kanamofi Like LUT对应曲线可以解决该问题，Kanamori Like LUrI’提供对应曲线形状的调节功能，由对应的数值75—220控制，选择数值较小(如75)时低密度区密度变化更慢，高密度区则变化更快，整体图像偏白；选择数值较大(如22o)时低密度区密度变化加快，高密度区则变化减慢，整体图像偏黑；选择数值100时，等同于Kanamofi LUT；而选择数值200时，等同于Linear LUT。针对不同Dicom主机采用Kanamori Like LUT对应曲线，调整数值可以得到最满意的胶片图像。在Drystar5500上调节LUT，从小键盘依次进入Key Operator Menu：“Change Setting”一“Image Quality”一“Modalities(主机对应的名称)”一Perception LUT”，按提示可以选择“Linear”、“Kanamori”和“Kanamori Like”，可以先选择“Kanamori”，打印图像检查质量，如果不满意则选择“Kanamori Like”，接着调节数值(75—220)，返回后打印图像，直到图像质量最满意；然后采用同样方法对其它Dieom主机依次调整图像质量。调整过程无需重新启动DrystaI5500干式相机。

4 总结
以上调整和控制看似复杂繁琐，但是为了达到最佳图像，是必需的。其它品牌的干式相机虽然在打印原理上有一定的区别，但是图像质量控制的方法是类似的。