Image quality analysis by the ROC method
Description
The information contained in ROC (receiver operating characteristic) curves for companing the image qualities of X-ray systems has been analyzed by the example of high-resolution and conventional X-ray TV systems. The ROC curves found show that high-resolution X-ray systems are superior to conventional X-ray TV systems also in the region of very low dose rates. The magnitude of this difference depends on the ROC phantoms used. The studies were conducted on ROC phantoms customarily mentioned in the literature, which consist of plastic or glass spheres with diameters between 1 and 4 mm, and on modified ROC phantoms (with periodic structures). The results were reviewed critically by means of spatial frequency spectra of the ROC phantoms and medical objects, respectively. It was found that ROC phantoms with singular structures in only a few cases, corresponded to the details providing contrast in medical objects, such as in mammography (micro-calcifications). The ROC curves obtained in this case only tell how well an imaging system transmits objects with spectral fractions at relatively low spatial frequencies, i.e., the result is really a function of the signal-to-noise ratio of the system. The usual type of ROC phantoms thus only allow part of the system to be examined. Modified tests are more likely to provide general answers. However, if clearcut analytical statements about the transmission characteristics of an image transmission system are to be made, the conventional criteria of image quality, such as modulation transfer function as a function of space and time or the signal-to-noise ratio of an image transmission system, must still be considered to be superior for characterizing the properties of a system in a way relevant to systems development. (orig./MG)
Abstract (German)
Der Aussagewert von ROC-(Receiver Operating Characteristic-)Kurven fuer den Bildqualitaetsvergleich von Roentgensystemen wurde am Beispiel von hochaufloesenden und konventionellen Roentgen-Fernsehanlagen analysiert. Die ermittelten ROC-Kurven zeigen, dass hochaufloesende Roentgen-Fernsehsysteme auch im Bereich sehr geringer Dosisleistungen den konventionellen Roentgen-Fernsehsystemen ueberlegen sind. Dieser Unterschied ist in seiner Auspraegung von den verwendeten ROC-Phantomen abhaengig. Die Untersuchungen wurden mit in der Literatur gebraeuchlichen ROC-Phantomen, bestehend aus Plastik- oder Glaskugeln von 1 bis 4 mm Durchmesser und modifizierten ROC-Phantomen (mit periodischen Strukturen) durchgefuehrt. Die Ergebnisse wurden mit Hilfe von Ortsfrequenzspektren der ROC-Phantome bzw. medizinischer Objekte kritisch betrachtet. Dabei zeigte sich, dass ROC-Phantome mit singulaeren Strukturen nur in wenigen Faellen, wie z.B. in der Mammographie (Mikroverkalkungen), den kontrastgebenden Details medizinischer Objekte entsprechen. Die in diesem Fall gewonnenen ROC-Kurven machen nur eine Aussage darueber, wie gut ein Abbildungssystem Objekte mit Spektralanteilen bei relativ niedrigen Ortsfrequenzen uebertraegt, d.h. das Ergebnis ist eigentlich ueberwiegend vom Stoerabstand des Systems abhaengig. Mit den gebraeuchlichen ROC-Phantomen ist damit nur eine Teilsystemuntersuchung moeglich. Mit modifizierten Testen ist eine allgemeinere Aussage eher moeglich. Wenn man aber klare analytische Aussagen hinsichtlich der Uebertragungseigenschaften eines Bilduebertragungssystems machen will, so sind die bisherigen Bildguetekriterien, wie z.B. oertliche und zeitliche Modulationsuebertragungsfunktion oder der Stoerabstand eines Bilduebertragungssystems, nach wie vor weit hoeher zu bewerten, wenn es darum geht, die Eigenschaften eines Systems fuer die Systementwicklung relevant zu charakterisieren. (orig./MG)Additional details
Additional titles
- Original title (German)
- Bildqualitaetsanalyse von Roentgensystemen mit Hilfe der ROC-(Receiver Operating Characteristic-)Methode
Publishing Information
- Journal Title
- Roentgenpraxis
- Journal Volume
- 33
- Journal Issue
- 8
- Series
- Roentgenpraxis.
- Journal Page Range
- 190-200
- ISSN
- 0035-7820
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 12616192
- Subject category
- S62: RADIOLOGY AND NUCLEAR MEDICINE;
- Descriptors DEI
- BIOMEDICAL RADIOGRAPHY; CAMERAS; IMAGES; PHANTOMS; QUALITY CONTROL; TELEVISION; X-RAY EQUIPMENT; X-RAY RADIOGRAPHY
- Descriptors DEC
- CONTROL; DIAGNOSTIC TECHNIQUES; MEDICINE; MOCKUP; STRUCTURAL MODELS