NPS計算ツール（2D-NPS）

NPS計算ツール（2D-NPS）｜ノイズパワースペクトルの求め方

DICOM画像のROIから 2D-NPS（Noise Power Spectrum／ノイズパワースペクトル）を自動計算し、Radial Average で 1D-NPS を可視化します。すべてブラウザ内で処理し、画像は外部に送信しません。

📋 使い方
1
画像をアップロード 均一ファントムのCT画像（DICOM）を読み込みます
2
解析範囲を指定 黄色の円で均一部分を囲むと、その中に正方形ROIが自動で並びます（緑枠）
3
NPS算出・確認 2D-FFT → Radial AverageでNPSを計算し、グラフで表示
⚙️ パラメータ設定
📂 画像アップロード
🖼️
クリックしてファイルを選択、またはここにドラッグ＆ドロップ
対応形式: DICOM (.dcm)
注意事項・アルゴリズム

・2D-NPS法により、各ROIから2D-FFTでパワースペクトルを算出し、複数ROIの平均を取った後、Radial Averageで1D-NPSを得ています。

・DICOM画像を読み込むとPixelSpacingを自動取得し、16bitピクセルデータ（RescaleSlope/Intercept適用済み）をそのまま解析に使用します。WW/WLスライダーは表示用であり、NPS計算には影響しません。

・トレンド除去は「平均値減算」（各ROIの平均CT値を減算）または「2次多項式フィッティング」を選択できます。均一ファントムでは平均値減算で通常十分です。

・指定した円形領域内に、選択サイズの正方形ROIを重ならないように自動配置します。ROI数が多いほど統計精度が向上します（推奨: 10個以上）。

・NPS積分値の平方根はSD（標準偏差）に近い値となり、画像のノイズレベルの指標となります。

・本ツールは研究・教育目的であり、医療機器としての認証を受けていません。

・アップロードされた画像はブラウザ内のみで処理され、外部サーバーには送信されません。DICOM画像の患者情報はツール内で使用・表示しません。

NPSとは｜求め方・計算方法

NPS（Noise Power Spectrum／ノイズパワースペクトル）は、画像ノイズを空間周波数ごとに分解して表した指標です。ノイズの大きさ（標準偏差）だけでなく、ノイズの「質感」＝周波数特性まで評価でき、再構成関数やノイズ低減処理の比較に用いられます。NPSを全周波数で積分するとノイズ分散（SD²）に対応します。

2D-NPSの求め方：

  1. 均一なファントム画像から関心領域（ROI）を複数切り出す
  2. 各ROIの背景トレンド（低周波の濃度ムラ）を除去する
  3. 2次元フーリエ変換し、パワー（振幅の2乗）を算出する
  4. 複数ROIで平均して 2D-NPS を求める

1D-NPSへの変換：2D-NPS を動径方向（radial）に平均すると、空間周波数に対する1次元プロファイル（1D-NPS）が得られ、ピーク周波数などを読み取れます。

※ MTFと組み合わせることで NEQ・DQE の評価にも利用できます。本ツールはすべてブラウザ内で計算し、入力画像を外部送信しません。