Analisi delle Sinusoidi e Trasformata di Fourier
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Questions and Answers

Quale delle seguenti caratteristiche non descrive la rappresentazione analitica di una sinusoide in 2D in un'immagine $I(r)$?

  • Ampiezza
  • Risoluzione (correct)
  • Direzione
  • Frequenza (con due componenti)
  • Cosa rappresentano i vettori $(u, v)$ nel contesto del segnale immagine?

  • Le frequenze spaziali, espresse in cicli/mm (correct)
  • L'ampiezza e la fase delle componenti sinusoidali
  • I livelli di grigio dell'immagine
  • Le coordinate spaziali dell'immagine
  • In un'immagine, cosa indica un'alta frequenza spaziale?

  • Zone sfocate
  • Cambi repentini di tonalità (correct)
  • Una bassa risoluzione dell'immagine
  • Cambi morbidi e lenti di tonalità
  • Cosa è necessario avere in un'immagine per ottenere contorni nitidi e ben definiti?

    <p>Un elevato contenuto spettrale (D)</p> Signup and view all the answers

    In un'onda quadra, quale caratteristica è data dalle basse frequenze?

    <p>L'andamento generale dell'onda (ad esempio, la frequenza con cui si ripete un evento) (D)</p> Signup and view all the answers

    Come è possibile scomporre una funzione generica $f(x, y) = f(x)$ invariante lungo l'asse y?

    <p>In una somma di funzioni del tipo $cos(ωx)$ e $sen(ωx)$ (A)</p> Signup and view all the answers

    Cosa rappresentano i coefficienti della Trasformata di Fourier in relazione alle sinusoidi?

    <p>Il modulo e la fase (B)</p> Signup and view all the answers

    Se i coefficienti non nulli della Trasformata di Fourier sono caratterizzati da $ωx \neq 0$, cosa implica questo riguardo alla funzione originale?

    <p>La funzione contiene componenti sinusoidali lungo l'asse x (B)</p> Signup and view all the answers

    Nella rappresentazione complessa di una sinusoide, cosa indica la rotazione in senso orario?

    <p>La direzione di propagazione 'in avanti' del segnale. (D)</p> Signup and view all the answers

    Cosa succede alla finestra temporale di integrazione quando si analizza un segnale aperiodico utilizzando la trasformata di Fourier?

    <p>La finestra si allarga e si estende da -∞ a +∞. (B)</p> Signup and view all the answers

    Quale operazione matematica sostituisce l'integrazione nell'analisi di Fourier per segnali discreti?

    <p>Sommatoria. (A)</p> Signup and view all the answers

    Cosa rappresenta la frequenza negativa quando si visualizzano i segnali in frequenza tramite la FFT (Fast Fourier Transform)?

    <p>Un'accezione di direzionalità del vettore. (B)</p> Signup and view all the answers

    Qual è il vantaggio principale dell'algoritmo FFT (Fast Fourier Transform) rispetto alla DFT (Discrete Fourier Transform) standard?

    <p>Calcolo più veloce dei coefficienti di Fourier. (A)</p> Signup and view all the answers

    A cosa possono essere applicati i concetti di analisi di Fourier oltre che ai segnali unidimensionali?

    <p>Alle immagini bidimensionali. (D)</p> Signup and view all the answers

    Qual è la motivazione principale per cui l'analisi di Fourier è eseguita su calcolatori moderni?

    <p>I segnali sono prevalentemente digitali. (B)</p> Signup and view all the answers

    Cosa fornisce la rappresentazione di Eulero di un segnale?

    <p>Informazioni sia sulla fase che sulla direzione di propagazione del segnale. (D)</p> Signup and view all the answers

    Come si manifesta visivamente un'alta ampiezza in un'immagine bidimensionale?

    <p>Una distinzione netta tra colori chiari e scuri. (B)</p> Signup and view all the answers

    Cosa è necessario fare quando un segnale in un'immagine bidimensionale è molto basso, cioè oscilla poco tra i suoi valori massimi e minimi?

    <p>Amplificare il segnale. (D)</p> Signup and view all the answers

    Cos'è il 'periodo T' in relazione a una sinusoide?

    <p>Il tempo impiegato per completare un ciclo completo della sinusoide. (C)</p> Signup and view all the answers

    Nel contesto dell'imaging, cosa indica la frequenza spaziale?

    <p>Lo spazio necessario per completare un ciclo completo di bianchi e neri. (A)</p> Signup and view all the answers

    Cosa succede al periodo di una sinusoide quando la frequenza aumenta in un segnale monodimensionale?

    <p>Il periodo diminuisce. (A)</p> Signup and view all the answers

    In un segnale bidimensionale, cosa implica aumentare la frequenza?

    <p>Ottenere un ciclo completo di bianchi e neri in uno spazio minore. (D)</p> Signup and view all the answers

    Se in un'immagine la frequenza spaziale varia solo lungo l'asse x, cosa si può dedurre riguardo all'asse y?

    <p>Lungo l'asse y non vi è alcun tipo di variazione. (D)</p> Signup and view all the answers

    Qual è la relazione tra l'ampiezza del segnale e la percezione delle differenze cromatiche in un'immagine bidimensionale?

    <p>Un'ampiezza elevata favorisce la distinzione tra colori chiari e scuri. (C)</p> Signup and view all the answers

    Qual è l'obiettivo principale dell'acquisizione prospettica in TC?

    <p>Minimizzare gli artefatti da movimento e ottenere un'immagine nitida. (A)</p> Signup and view all the answers

    Durante la terapia guidata da imaging, qual è l'importanza della finestra di gating?

    <p>Colpire il tumore sempre nella sua posizione corretta durante il trattamento. (A)</p> Signup and view all the answers

    Perché la fase di espirazione (exhale) è spesso preferita rispetto alla fase di inspirazione (inhale) nell'acquisizione di immagini TC?

    <p>Perché l'espirazione è generalmente più riproducibile e consistente. (D)</p> Signup and view all the answers

    In una TC cardiaca, quale parametro fisiologico viene utilizzato per sincronizzare l'acquisizione delle immagini?

    <p>L'elettrocardiogramma (ECG). (C)</p> Signup and view all the answers

    Quale tipo di TC è più appropriato se si desidera visualizzare il movimento di un organo?

    <p>TC 4D retrospettiva. (D)</p> Signup and view all the answers

    Che tipo di artefatti sono più comuni nelle acquisizioni TC toraciche e addominali?

    <p>Artefatti da movimento respiratorio. (B)</p> Signup and view all the answers

    Qual è uno svantaggio primario della TC 4D retrospettiva rispetto ad altri tipi di TC?

    <p>Maggiore dose di radiazioni al paziente. (D)</p> Signup and view all the answers

    Cosa implica l'uso del 'gating' in radioterapia?

    <p>Il controllo della posizione del tumore e la somministrazione di radiazioni solo quando si trova nella posizione desiderata. (B)</p> Signup and view all the answers

    Quale funzione permette ai gantry di basculare tra +30° e -30°?

    <p>Permette l'acquisizione di slice obliqui (B)</p> Signup and view all the answers

    Qual è il principale utilizzo della tomosintesi digitale?

    <p>Effettuare mammografie evitando i falsi negativi (A)</p> Signup and view all the answers

    In che modo la tomosintesi digitale si differenzia dalla TC?

    <p>Utilizza un tubo che copre un angolo di circa 60° (A)</p> Signup and view all the answers

    Quali sono le conseguenze dell'uso di apparecchiature più sofisticate nella CT?

    <p>Maggiore probabilità di artefatti e rumore (D)</p> Signup and view all the answers

    Perché è importante acquisire proiezioni da più angoli nella mammografia?

    <p>Per evitare falsi negativi (D)</p> Signup and view all the answers

    Qual è una limitazione della tomosintesi digitale rispetto alla TC?

    <p>Acquisisce un numero limitato di proiezioni (D)</p> Signup and view all the answers

    Quali fattori influenzano la qualità dell'immagine CT?

    <p>Rumore e artefatti (D)</p> Signup and view all the answers

    Qual è uno degli obiettivi principali della tomosintesi?

    <p>Ricostruire digitalmente una vista volumetrica (A)</p> Signup and view all the answers

    Qual è l'effetto principale degli algoritmi di ricostruzione ad elevata frequenza spaziale sulla risoluzione delle immagini TC?

    <p>Aumentano la risoluzione (A)</p> Signup and view all the answers

    Come può essere migliorato il contrasto in un'immagine TC?

    <p>Aumentando l'intensità del fascio (A)</p> Signup and view all the answers

    Quali fattori influenzano la risoluzione in contrasto della TC rispetto alla radiografia?

    <p>Scattering e dimensione del paziente (A), Coefficiente di attenuazione e contrasto del display (C), Numero di fotoni e spessore della Slice (D)</p> Signup and view all the answers

    Quale delle seguenti affermazioni è corretta riguardo al rumore nelle immagini TC?

    <p>Dipende dal numero di fotoni rivelati (A)</p> Signup and view all the answers

    Cosa accade al contrasto in un'immagine TC se il rumore è elevato?

    <p>Il contrasto diminuisce (A)</p> Signup and view all the answers

    Cosa implica aumentare la Slice Thickness durante una scansione TC?

    <p>Riduce il contrasto (D)</p> Signup and view all the answers

    Qual è l'effetto di un paziente più grosso su una scansione TC rispetto a uno più magro?

    <p>Maggiore scattering (A)</p> Signup and view all the answers

    Qual è un metodo per ridurre il rumore nelle immagini TC?

    <p>Utilizzare algoritmi di retroproiezione (B)</p> Signup and view all the answers

    Flashcards

    Segnali monodimensionali

    Tipologia di segnali variabili in una dimensione, come un'onda sonora.

    Segnali bidimensionali

    Tipologia di segnali che variabili in due dimensioni, come le immagini.

    Ampiezza

    Massimo valore di un segnale, indica quanto è forte o debole il segnale.

    Frequenza

    Numero di cicli completi di un segnale in un dato intervallo di tempo.

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    Periodo T

    Tempo impiegato per completare un ciclo completo di una sinusoide.

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    Frequenza spaziale

    Misura di quanto spazio occorre per completare un ciclo di colori (bianchi e neri).

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    Amplificazione del segnale

    Aumento dell'ampiezza di un segnale per migliorare la visibilità.

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    Variazione lungo gli assi

    In un segnale bidimensionale, varia lungo un'asse senza cambiamenti nell'altra.

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    Algoritmi di ricostruzione ad elevata frequenza spaziale

    Tecniche che aumentano la risoluzione dell'immagine nella TC.

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    Risoluzione in contrasto

    Capacità di discriminare due tessuti in TC.

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    Rumore in TC

    Interferenze che riducono la chiarezza dell'immagine.

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    Dose di radiazione

    Quantità di radiazioni fornite al paziente durante TC.

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    Slice Thickness

    Spessore della fetta in TC che influenza risoluzione e contrasto.

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    Scattering

    Disperdimento dei fotoni che influenza la qualità dell'immagine.

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    Efficienza del rivelatore

    Capacità del rivelatore di discriminare intensità diverse.

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    Flusso di fotoni

    Quantità di fotoni rivelati durante l'acquisizione di immagini in TC.

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    Acquisizione pulita

    Immagine senza artefatti da movimento, ottenuta in un punto specifico del ciclo respiratorio.

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    Gating respiratorio

    Tecnica per acquisire immagini nel momento desiderato durante il ciclo respiratorio.

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    Finestra di gating

    Intervallo durante il quale si acquisisce l'immagine per colpire il tumore nella sua posizione reale.

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    Monitoraggio esterno

    Uso di segnali esterni per mirare in tempo reale durante la terapia.

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    Retrospettiva TC 4D

    Acquisizione che mostra il movimento degli organi, con maggiore esposizione al paziente.

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    Prospettiva TC 3D

    Acquisizione pianificata per ottenere immagini pulite senza artefatti, senza necessità di vedere il movimento.

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    TC cardiaca

    Immagine del cuore acquisita sincronizzandola con l'elettrocardiogramma.

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    Sincronizzazione ECG

    Collegamento tra l'elettrocardiogramma e le immagini acquisite durante la TC cardiaca.

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    Sinusoide in 2D

    Rappresentazione analitica di un'immagine con frequenze e ampiezza.

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    Alte frequenze

    Cambi repentini di tonalità in un'immagine, indicano dettagli.

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    Basse frequenze

    Cambi lenti e morbidi di tonalità, indicano aree sfocate.

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    Contenuto spettrale

    Quantità di frequenze presenti in un'immagine, legato alla definizione.

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    Onda quadra

    Manifestazione di alte frequenze che forma contorni netti.

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    Trasformata di Fourier

    Strumento matematico per scomporre funzioni in sinusoidi.

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    Funzione f(x,y)

    Funzione che può essere scomposta in cos(ωx) e sen(ωx).

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    Sinusoide

    Una curva che rappresenta un segnale periodico.

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    Rappresentazione di Eulero

    Forma di rappresentare segnali complessi tramite esponeniti.

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    Serie di Fourier

    Metodo di decomposizione di un segnale in frequenze componenti.

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    Aperiodico

    Un segnale che non ripete nel tempo.

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    DFT

    Trasformata di Fourier discreta, adatta per segnali digitali.

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    FFT

    Algoritmo veloce per calcolare la DFT.

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    Frequenza negativa

    Rappresenta direzionalità in analisi di segnali.

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    Elaborazione immagini

    Applicazione dei principi di Fourier alle immagini bidimensionali.

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    Gantry basculante

    Gantry che può ruotare tra +30° e -30° per acquisizioni oblique.

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    Slice obliqui

    Fette d'immagine acquisite in angolo inclinato per evidenziare dettagli.

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    Tomosintesi digitale

    Tecnica di imaging che utilizza un angolo limitato nella acquisizione di immagini.

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    Proiezioni multiple

    Acquisizioni da diversi angoli per ridurre falsi negativi nelle radiografie.

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    Immagine volumetrica

    Immagine 3D ottenuta dalla tomografia computerizzata.

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    Qualità dell'immagine CT

    Definisce chiarezza e dettaglio delle immagini in tomografia.

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    Rumore nell'immagine

    Interferenze che possono ridurre la qualità dell'immagine CT.

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    Artefatti nell'immagine

    Errori o distorsioni nelle immagini CT causati da vari fattori.

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    Study Notes

    Introduzione alle Bioimmagini

    • Le bioimmagini comprendono la diagnostica per immagini dei tessuti biologici, con l'obiettivo di fornire informazioni per la diagnosi e la terapia.
    • La storia delle bioimmagini inizia con la scoperta dei raggi X, ed è stata influenzata dall'evoluzione tecnologica.
    • Le bioimmagini si classificano in mappe, proiezioni e tomografie sulla base delle modalità di acquisizione.

    Esempio di classificazione delle bioimmagini

    • Mappe: rappresentano una grandezza fisica sulla superficie corporea, utilizzate per identificare sezioni anomale o iper-vascolarizzate.
    • Proiezioni: immagini su un piano di proiezione, ad esempio un'immagine RX.
    • Tomografie: ricostruzioni da sezioni virtuali del corpo che visualizzano diverse grandezze fisiche.

    Le bioimmagini basate sulla provenienza dell'energia

    • Mappe basate sull'energia emessa dal corpo (ad esempio EEG, ECG, termografia, magneto-cardiografia, magneto-encefalografia)

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    Description

    Questo quiz esplora caratteristiche e concetti legati alla rappresentazione analitica delle sinusoidi e alla Trasformata di Fourier nel contesto delle immagini. Gli argomenti coperti includono frequenze spaziali, coefficienti Fourier, e analisi di segnali aperiodici. Testa la tua comprensione di questi principi fondamentali per l'elaborazione delle immagini.

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