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IEC 61391-1 Ed. 1.1 b:2017 Ultrasonics - Pulse-echo scanners - Part 1: Techniques for calibrating spatial measurement systems and measurement of point-spread function response, 2017

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IEC 61391-1 Ed. 1.1 b:2017 Ultrasonics - Pulse-echo scanners - Part 1: Techniques for calibrating spatial measurement systems and measurement of point-spread function response, 2017

Redline version [Go to Page]
English [Go to Page]
CONTENTS
FOREWORD
INTRODUCTION
1 Scope
2 Normative references
3 Terms and definitions
4 Symbols and abbreviated terms
5 General conditions
6 Techniques for calibrating 2D-measurement systems [Go to Page]
6.1 Test methods
6.2 Instruments
6.3 Test settings
6.4 Test parameters
7 Methods for calibrating 3D-measurement systems [Go to Page]
7.1 General
7.2 Types of 3D-reconstruction methods
7.3 Test parameters associated with reconstruction problems
7.4 Test methods for measurement of 3D-reconstruction accuracy
8 Measurement of point-spread and line-spread functions (high-contrast spot size) [Go to Page]
8.1 General
8.2 Test methods
8.3 Instruments
8.4 Test settings
8.5 Test parameters
Annex A (normative)Test objects – Calibration of 2D-spatial measurement systems
Annex B (normative) Test objects – Measurement and calibration of 3D-image reconstruction accuracy
Annex C (normative) Test objects – Measurement of point-spread function response
Annex D (informative) Quality parameters derived by PSF-mapping analysis
Bibliography
Figures [Go to Page]
Figure A.1 – Concentric circular arrays of nylon filaments
Figure A.2 – Regular 2D-array of nylon filaments
Figure B.1 – Tissue mimicking ovoid target phantom
Figure B.2 – Composite of two cross-sectional views of test object shown in Figure B.1
Figure B.3 – Projection view from top of test object shown in Figure B.1
Figure B.4 – Projection view from end window of test object shown in Figure B.1
Figure C.1 – Filament test object for measuring the LSF
Figure C.2 – Axial resolution test object
Figure C.3 – Movable single filament in water
Figure C.5 – Slice thickness measurement and calculation
Figure D.1 – Principal schematic of the PSF-analyser function
Figure D.2 – Principle of elimination of internal multi-reflections in the spherical target using filtration in time domain
Figure D.3 – A pixel maximum level and PSF-trace estimation in ROI stored digital data
Figure D.4 – The derivation of FWHM-value from the lateral-amplitude profile of PSF received-echo signal (ar,max(xi,zk) = 221) with reflector positioned on axis of the ultrasound beam in point (xi,zk) of the measuring grid
Figure D.5 – The FWHM-derivation from the elevational (transversal) profile of MER in one point of the measuring grid
Figure D.6 – The derivation of the reflected-signal axial-profile from the ROI
Figure D.7 – The enumeration of the WH,HM parameter from the axial-profile line: ar,max(x,z) = 243
Figure D.8 – The distribution of FWHM over a scan area of width 20 mm to depth 80 mm, made with a monofocal scan using a linear 5 MHz transducer
Figure D.9 – The distribution of FWHM over a scan area of width 20 mm to depth 80 mm, made with the same system as for Figure D.7 but using three focal points (F1, F2 and F3) for the scan
Figure D.10 – Plot of the distribution of MER-intensity over the scanning area 30 mm wide and 40 mm deep
Figure D.11 – The elevational profile recorded from ar,max(xi,y,zk) values for a spherical target passing perpendicularly to the scanning planein one point (xi,zk) of the measuring grid
Tables [Go to Page]
Table 1 – Expected values for the two ellipsoidal objects in Figure B.3
Table 2 – Suggested table of reported values
Français [Go to Page]
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS
INTRODUCTION
1 Domaine d’application
2 Références normatives
3 Termes et définitions
4 Symboles et termes abrégés
5 Conditions générales
6 Techniques d'étalonnage de systèmes de mesure 2D [Go to Page]
6.1 Méthodes d’essai
6.2 Instruments
6.3 Réglages d’essai
6.4 Paramètres d’essai
7 Méthodes d'étalonnage des systèmes de mesure 3D [Go to Page]
7.1 Généralités
7.2 Types de méthodes de reconstruction 3D
7.3 Paramètres d’essai associés aux problèmes de reconstruction
7.4 Méthodes d’essai pour la mesure de la précision de reconstruction 3D
8 Mesure des fonctions de dispersion ponctuelle et de dispersion linéaire (dimensions de la zone de résolution à haut contraste) [Go to Page]
8.1 Généralités
8.2 Méthodes d’essai
8.3 Instruments
8.4 Réglages d’essai
8.5 Paramètres d’essai
Annexe A (normative) Objets d’essai – Étalonnage de systèmes de mesure spatiaux 2D
Annexe B (normative) Objets d’essai – Mesure et étalonnage de la précision de reconstruction d’images 3D
Annexe C (normative) Objets d’essai – Mesure de la réponse de la fonction de dispersion ponctuelle
Annexe D (informative) Paramètres de qualité dérivés par analyse de la cartographie FDP
Bibliographie
Figures [Go to Page]
Figure A.1 – Réseau circulaire concentrique de filaments en nylon
Figure A.2 – Réseau 2D régulier de filaments en nylon
Figure B.1 – Fantôme de cible ovoïde imitant le tissu
Figure B.2 – Ensemble de 2 vues de coupe transversale de l’objet d’essai de la Figure B.1
Figure B.3 – Vue en projection du dessus de l’objet d’essai de la Figure B.1
Figure B.4 – Vue en projection de la fenêtre finale de l’objet d’essai de la Figure B.1
Figure C.1 – Objet d'essai à filaments pour la mesure de la FDP
Figure C.2 – Objet d’essai de résolution axiale
Figure C.3 – Filament unique déplaçable dans l'eau
Figure D.1 – Schéma de principe de la fonction d’analyseur FDP
Figure D.2 – Principe d’élimination des multiréflexions internes dans la cible sphérique utilisant la filtration dans le domaine temporel
Figure D.3 – Niveau maximal de pixel et estimation de la trace FDP dans les données numériques stockées dans une ROI
Figure D.4 – Dérivation de la valeur FWHM d’après le profil d’amplitude latérale du signal d’écho reçu de la FDP (ar,max(xi,zk) = 221) en positionnant le réflecteursur l’axe du faisceau ultrasonique au point (xi,zk) de la grille de mesure
Figure D.5 – Dérivation de la FWHM à partir du profil de profondeur (transversal) du MER au niveau d’un point de la grille de mesure
Figure D.6 – Dérivation du profil axial du signal réfléchi à partir de la ROI
Figure D.7 – Calcul du paramètre WH,HM à partir de la ligne de profil axial: ar,max(x,z) = 243
Figure D.8 – Distribution de la FWHM sur une surface d’exploration de 20 mm de largeur sur 80 mm de profondeur, réalisée avec une exploration monofocale à l’aide d’un transducteur linéaire de 5 MHz
Figure D.9 – Distribution de la FWHM sur une surface d'exploration de 20 mm de largeur sur 80 mm de profondeur, réalisée avec un système identique à celui de la Figure D.7 mais en utilisant trois points focaux (F1, F2 et F3) pour l'exploration
Figure D.10 – Tracé de la distribution de l’intensité du MER sur la surface d'exploration de 30 mm de largeur et de 40 mm de profondeur
Figure D.11 – Profil en hauteur enregistré à partir des valeurs ar,max(xi,y,zk) pour une cible sphérique traversant perpendiculairement le plan d’exploration en un point (xi,zk) de la grille de mesure
Tableaux [Go to Page]
Tableau 1 – Valeurs prévues pour les deux objets ellipsoïdaux de la Figure B.3
Tableau 2 – Tableau suggéré de valeurs rapportées
Final version [Go to Page]
English [Go to Page]
CONTENTS
FOREWORD
INTRODUCTION
1 Scope
2 Normative references
3 Terms and definitions
4 Symbols and abbreviated terms
5 General conditions
6 Techniques for calibrating 2D-measurement systems [Go to Page]
6.1 Test methods
6.2 Instruments
6.3 Test settings
6.4 Test parameters
7 Methods for calibrating 3D-measurement systems [Go to Page]
7.1 General
7.2 Types of 3D-reconstruction methods
7.3 Test parameters associated with reconstruction problems
7.4 Test methods for measurement of 3D-reconstruction accuracy
8 Measurement of point-spread and line-spread functions (high-contrast spot size) [Go to Page]
8.1 General
8.2 Test methods
8.3 Instruments
8.4 Test settings
8.5 Test parameters
Annex A (normative) Test objects – Calibration of 2D-spatial measurement systems
Annex B (normative) Test objects – Measurement and calibration of 3D-image reconstruction accuracy
Annex C (normative) Test objects – Measurement of point-spread function response
Annex D (informative) Quality parameters derived by PSF-mapping analysis
Bibliography
Figures [Go to Page]
Figure A.1 – Concentric circular arrays of nylon filaments
Figure A.2 – Regular 2D-array of nylon filaments
Figure B.1 – Tissue mimicking ovoid target phantom
Figure B.2 – Composite of two cross-sectional views of test object shown in Figure B.1
Figure B.3 – Projection view from top of test object shown in Figure B.1
Figure B.4 – Projection view from end window of test object shown in Figure B.1
Figure C.1 – Filament test object for measuring the LSF
Figure C.2 – Axial resolution test object
Figure C.3 – Movable single filament in water
Figure C.5 – Slice thickness measurement and calculation
Figure D.1 – Principal schematic of the PSF-analyser function
Figure D.2 – Principle of elimination of internal multi-reflections in the spherical target using filtration in time domain
Figure D.3 – A pixel maximum level and PSF-trace estimation in ROI stored digital data
Figure D.4 – The derivation of FWHM-value from the lateral-amplitude profile of PSF received-echo signal (ar,max(xi,zk) = 221) with reflector positioned on axis of the ultrasound beam in point (xi,zk) of the measuring grid
Figure D.5 – The FWHM-derivation from the elevational (transversal) profile of MER in one point of the measuring grid
Figure D.6 – The derivation of the reflected-signal axial-profile from the ROI
Figure D.7 – The enumeration of the WH,HM parameter from the axial-profile line: ar,max(x,z) = 243
Figure D.8 – The distribution of FWHM over a scan area of width 20 mm to depth 80 mm, made with a monofocal scan using a linear 5 MHz transducer
Figure D.9 – The distribution of FWHM over a scan area of width 20 mm to depth 80 mm, made with the same system as for Figure D.7 but using three focal points (F1, F2 and F3) for the scan
Figure D.10 – Plot of the distribution of MER-intensity over the scanning area 30 mm wide and 40 mm deep
Figure D.11 – The elevational profile recorded from ar,max(xi,y,zk) values for a spherical target passing perpendicularly to the scanning plane in one point (xi,zk) of the measuring grid
Tables [Go to Page]
Table 1 – Expected values for the two ellipsoidal objects in Figure B.3
Table 2 – Suggested table of reported values
Français [Go to Page]
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS
INTRODUCTION
1 Domaine d’application
2 Références normatives
3 Termes et définitions
4 Symboles et termes abrégés
5 Conditions générales
6 Techniques d'étalonnage de systèmes de mesure 2D [Go to Page]
6.1 Méthodes d’essai
6.2 Instruments
6.3 Réglages d’essai
6.4 Paramètres d’essai
7 Méthodes d'étalonnage des systèmes de mesure 3D [Go to Page]
7.1 Généralités
7.2 Types de méthodes de reconstruction 3D
7.3 Paramètres d’essai associés aux problèmes de reconstruction
7.4 Méthodes d’essai pour la mesure de la précision de reconstruction 3D
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8.1 Généralités
8.2 Méthodes d’essai
8.3 Instruments
8.4 Réglages d’essai
8.5 Paramètres d’essai
Annexe A (normative) Objets d’essai – Étalonnage de systèmes de mesure spatiaux 2D
Annexe B (normative) Objets d’essai – Mesure et étalonnage de la précision de reconstruction d’images 3D
Annexe C (normative) Objets d’essai – Mesure de la réponse de la fonction de dispersion ponctuelle
Annexe D (informative) Paramètres de qualité dérivés par analyse de la cartographie FDP
Bibliographie
Figures [Go to Page]
Figure A.1 – Réseau circulaire concentrique de filaments en nylon
Figure A.2 – Réseau 2D régulier de filaments en nylon
Figure B.1 – Fantôme de cible ovoïde imitant le tissu
Figure B.2 – Ensemble de 2 vues de coupe transversale de l’objet d’essai de la Figure B.1
Figure B.3 – Vue en projection du dessus de l’objet d’essai de la Figure B.1
Figure B.4 – Vue en projection de la fenêtre finale de l’objet d’essai de la Figure B.1
Figure C.1 – Objet d'essai à filaments pour la mesure de la FDP
Figure C.2 – Objet d’essai de résolution axiale
Figure C.3 – Filament unique déplaçable dans l'eau
Figure D.1 – Schéma de principe de la fonction d’analyseur FDP
Figure D.2 – Principe d’élimination des multiréflexions internes dans la cible sphérique utilisant la filtration dans le domaine temporel
Figure D.3 – Niveau maximal de pixel et estimation de la trace FDP dans les données numériques stockées dans une ROI
Figure D.4 – Dérivation de la valeur FWHM d’après le profil d’amplitude latérale du signal d’écho reçu de la FDP (ar,max(xi,zk) = 221) en positionnant le réflecteur sur l’axe du faisceau ultrasonique au point (xi,zk) de la grille de mesure
Figure D.5 – Dérivation de la FWHM à partir du profil de profondeur (transversal) du MER au niveau d’un point de la grille de mesure
Figure D.6 – Dérivation du profil axial du signal réfléchi à partir de la ROI
Figure D.7 – Calcul du paramètre WH,HMà partir de la ligne de profil axial: ar,max(x,z) = 243
Figure D.8 – Distribution de la FWHM sur une surface d’exploration de 20 mm de largeur sur 80 mm de profondeur, réalisée avec une exploration monofocale à l’aide d’un transducteur linéaire de 5 MHz
Figure D.9 – Distribution de la FWHM sur une surface d'exploration de 20 mm de largeur sur 80 mm de profondeur, réalisée avec un système identique à celui de la Figure D.7 mais en utilisant trois points focaux (F1, F2 et F3) pour l'exploration
Figure D.10 – Tracé de la distribution de l’intensité du MER sur la surface d'exploration de 30 mm de largeur et de 40 mm de profondeur
Figure D.11 – Profil en hauteur enregistré à partir des valeurs ar,max(xi,y,zk) pour une cible sphérique traversant perpendiculairement le plan d’exploration en un point (xi,zk) de la grille de mesure
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Tableau 2 – Tableau suggéré de valeurs rapportées [Go to Page]

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