Artefakte

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 verringert werden. Diese Korrektur bietet eine optimale Möglichkeit, Kreisringartefakte vollständig zu eliminieren.

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 Ausleseverhaltens des Detektors kann dieser Effekt aus den Tomographiedatensätzen herauskorrigiert werden. Für eine Vielzahl von Röntgendetektoren kann die Parametrierung der Artefaktkorrektur ohne Mehraufwand bereitgestellt werden.

Doppelkonturen

Durch eine falsche Annahme bzgl. des Drehzentrums während der Bilddatenaufnahme treten in der Rekonstruktion Artefakte in Form von Doppelkonturen auf. Bei hochauflösenden Messungen ist eine mechanische Kalibrierung des Drehzentrums oft nicht ausreichend exakt. Auf Basis der Projektionsdaten kann das Drehzentrum aus dem aufgenommenen Datensatz nachträglich bestimmt werden. Doppelkonturen im rekonstruierten Volumen werden somit vermieden.

Rauschen

Elektronikrauschen oder Direkttreffer verursachen spontan blinkende Pixel (sog. Impulse Noise). Diese führen in der Rekonstruktion im besten Fall zu Kreisringartefakten, im schlimmsten Fall zum vollständigen Informationsverlust einzelner Schichten. Die Korrektur funktioniert strukturerhaltend und bietet zudem die Möglichkeit, Rauschen, das in kleinen Clustern und Linien auftaucht, zu korrigieren.

Restbildartefakte

Restbilder sind Nachleuchtartefakte vorhergehender Durchstrahlungsbilder in der Szintillationsschicht indirekt konvertierender Detektoren. Strukturen der vorhergehenden Projektionen sind im aktuellen Bild noch zu erkennen und verschlechtern das Rekonstruktionsergebnis. 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

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.

Objektstreustrahlung

Neben anlagenspezifischen Störeinflüssen reduzieren auch verschiedene physikalische Effekte die Bildqualität von CT-Rekonstruktionen. Dafür ist neben der Objektstreustrahlung hauptsächlich der Strahlaufhärtungseffekt verantwortlich. Ursache dafür ist die polychromatische Natur der eingesetzten Röntgenstrahlung. Die Artefakte äußern sich in Unschärfen, Kontrastverlusten und Formverzerrungen.

Brennfleckentfaltung

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.

Mit speziell entwickelten Tools können außerdem Strukturen und Kanten angehoben und für die Bildauswertung extrahiert werden. Es können auch Segmentierungen und Schwellwertbinarisierungen vorgenommen werden. Unsere Algorithmen und Softwarepakete umfassen zudem logische Bildkombinationen und bieten morphologische Operationen.