Correction Suite zur Korrektur von Artefakten in der Röntgenbildgebung

Röntgentechnik

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Das Programm CorrectionSuite dient zur Korrektur systembedingter Artefakte in der Röntgenbildgebung. Die Korrekturen werden an Hand von Rohbilddatensätzen durchgeführt. CorrectionSuite ist eine bedienerfreundliche Benutzeroberfläche, die aus den folgenden drei Modulen besteht:

  • CorrectionSettings: Auswahl der benötigten Korrekturen und deren Parametrierung
  • JobQueue: Zum zügigen Abarbeiten der Korrekturen steht eine Auftragsliste zur Verfügung, sodass mehrere Korrektur-Aufträge zugleich aufgegeben und nacheinander abgearbeitet werden können.
  • ResultViewer: Einfache Visualisierung der korrigierten Datensätze

 

Die Idee

Eine optimale Bildqualität kann durch Unzulänglichkeiten in Ihrem Röntgensystem gefährdet werden. Beispielsweise durch Inhomogenitäten im Detektorbild, Instabilitäten in der Dosisleistung oder zu geringe Genauigkeiten im Achssystem entstehen Artefakte in der Rekonstruktion der Volumendaten. Es gilt, den Projektionsdatensatz vorab zu korrigieren, um die Artefakte im Volumendatensatz zu minimieren.

 

Vorteile für den Kunden

  • Optimierte Bildqualität für jede Messung
  • Verminderung von Rekonstruktionsartefakten
  • Verbesserte Zuverlässigkeit von Analyseergebnissen
  • Möglichkeit zur Nachrüstung bereits existierender Computertomographie-und Radioskopiesysteme
  • Verminderung der Messunsicherheit

 

Leistungsmerkmale

  • Individuelle Anpassung der Korrekturmethoden und deren Auswahl an das System
  • Flexible Handhabung der gewünschten Korrekturen
  • Freie Parametrierung mit Vorschlägen für geeignete Parameter
  • Sequentielles Abarbeiten von Korrekturaufträgen
  • Sofortige Visualisierung der Ergebnisse nach Fertigstellung der Korrektur

 

Auszug aus den Korrekturmethoden

Kreisringartefakte

Kreisringartefakte sind durch Detektorinhomogenitäten bedingte Bildstörungen, die in der Rekonstruktion als ringförmige Strukturen auftreten. Durch einen guten Hell-/Dunkelbildabgleich des Detektors können diese Effekte lediglich leicht verringert werden. Diese Korrektur bietet eine optimale Möglichkeit, Kreisringartefakte zu eliminieren.

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Kreisringartefakte

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Ausleseartefakte

Ausleseartefakte haben ihren Ursprung in der Ausleseelektronik von TFT-Detektoren. Sie äußern sich bereits in den Projektionen durch fehlerhafte Grauwertverläufe, teilweise mit Grauwertsprüngen. Kritisch wird der resultierende Fehler bei starken Kontrasten, die durch hoch absorbierende Materialien bzw. sehr große Durchstrahlungslängen hervorgerufen werden. Die Folge ist eine fehlerhafte Rekonstruktion der Absorptionskoeffizienten. Nach der Charakterisierung des Correction Suite Ausleseverhaltens kann dieser Effekt aus den Tomographiedatensätzen herauskorrigiert werden. Für eine Vielzahl von Röntgendetektoren kann die Parametrierung der Artefaktkorrektur ohne Mehraufwand bereitgestellt werden.

Rauschreduktion

Elektronikrauschen oder Direkttreffer verursachen spontan blinkende Pixel (sog. Impulse Noise). Die Korrektur funktioniert strukturerhaltend und bietet zudem die Möglichkeit, Rauschen, das in kleinen Clustern und Linien auftaucht, zu korrigieren.

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Rauschreduktion

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Drehmittelpunktskorrektur

Durch ungenaue Positionierung auf dem Drehteller treten in der Rekonstruktion Artefakte in Form von Doppelkonturen auf. Bei hochauflösenden Messungen ist eine Nachoptimierung unumgänglich.

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Drehmittelpunktskorrektur

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Brennfleckwanderung

Röntgenquellen weisen auf Grund elektro- und thermodynamischer Effekte eine Instabilität der Brennflecklage auf. Die Auswirkungen der Brennfleckwanderung machen sich besonders bei höchstauflösenden CT-Messungen (hohe geometrische Vergrößerung, sehr kleiner Brennfleck) bemerkbar. Die Abweichung des Brennflecks von seiner ursprünglichen Position kann einem Vielfachen der Brennfleckgröße entsprechen.Infolgedessen wird die Rekonstruktion durch eine instabile Zentralstrahlebene stark verfälscht.

Restbildartefakte (auf Anfrage)

Restbilder sind Nachleuchtartefakte vorhergehender Durchstrahlungsbilder. Strukturen der vorhergehenden Projektionen sind im aktuellen Bild noch zu erkennen. Insbesondere in der durchsatzoptimierten Fertigungsprüfung, in der Messzeiten reduziert werden müssen, kann dieser Effekt zu großen Pseudofehlerraten und einem unnötig großen Ausschuss führen. Die Parametrierung der Korrektur erfolgt mittels einer Charakterisierung des Nachleuchtverhaltens des Detektors.

Detektorstreustrahlung (auf Anfrage)

Es entsteht eine Signalverbreiterung durch detektoreigene Streuung im Sensormaterial und in der Elektronik. Durch Elemente hinter der Detektionsschicht tritt zudem Rückstreuung auf, die das Signal zusätzlich verbreitert. Nach der Charakterisierung dieser internen Streuung in Abhängigkeit des Spektrums kann dieses Artefakt aus den Projektionsdatensätzen entfernt werden. Die korrigierten Daten weisen eine höhere Bildschärfe auf.

Brennfleckentfaltung (auf Anfrage)

Röntgenquellen weisen eine gewisse Ausdehnung auf, die zu einer von der geometrischen Vergrößerung abhängigen Unschärfe in der Abbildung führt. Die Folge sind verschmierte Strukturen, die insbesondere bei stark vergrößernden Abbildungen zum Tragen kommen. Annahmen über die Form des Brennflecks und den Verlauf seiner Intensität erlauben die Korrektur der geometrischen Unschärfe.

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Detektorstreustrahlung

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