DGZfP-Jahrestagung 2009 - Mi.3.BSeite 2 DGZfP-Jahrestagung 2009 - Mi.3.B.2 1 Übersicht Motivation Multiresolutionsanalyse Multiscan-ROI-CT mittels Multiresolutionsanalyse Ergebnisse

Dichtetreue Region-of-Interest-Computertomographie mittels Multiresolutionsanalyse

S. Oeckl, T. Fuchs, U. Haßler, T. Schön

DGZfP-Jahrestagung 2009

18. - 20. Mai 2009, Münster

Übersicht

Motivation

Multiresolutionsanalyse

Multiscan-ROI-CT mittels Multiresolutionsanalyse

Ergebnisse

Zusammenfassung und Ausblick

• Motivation

• Multiresolutionsanalyse

• Multiscan-ROI-CT mittels Multiresolutionsanalyse

• Ergebnisse

• Zusammenfassung und Ausblick

Seite 2

DGZfP-Jahrestagung 2009 - Mi.3.B.2

1

Übersicht

Motivation



Ergebnisse


• Motivation



• Ergebnisse


Seite 3

CT in der zerstörungsfreien Materialprüfung

- Komplette

Motivation



Ergebnisse


Komplette dreidimensionale Erfassung des Prüfobjekts

- Berührungsloses Prüfverfahren

Seite 4

2

Aufnahmegeometrie (Kegelstrahl)

Motivation



Ergebnisse


Perpendicular voxel elements

x

y

z

Cone beam Object

Rotation axis

Circular sampling

X-ray source

Seite 5

Array detector

Ziel

• Dichtegetreue CT-Rekonstruktion an großen Werkstücken

Motivation



Ergebnisse


Werkstücken

• Insbesondere Betrachtung/Erhaltung der Dichtetreue bei ROI-Verfahren

Seite 6

3

Problemstellung

Durch die Objektgröße entstehen zwei Probleme:

Obj kt k ti t b i ht k l tt f

Motivation



Ergebnisse


Objekt kann zwar rotiert, aber nicht komplett auf den Detektor abgebildet werden (truncated data)

Objekt kann nicht komplett rotiert werden, aufgrund von Kollision mit Röntgenröhre; v.a. bei Erzielung hoher Auflösungen (limited angle)

.

Seite 7

Ansatz

• Kombination verschiedener Messungen (Multiscan)

Motivation



Ergebnisse


• Multiresolutionsanalyse zur getrennten und artefaktreduzierten Rekonstruktion von Hoch-und Tiefpass-Anteilen in Objektgebieten von besonderem Interesse (ROI-CT)

=> Multiscan-ROI-CT

Seite 8

4

Übersicht

Motivation



Ergebnisse


• Motivation



• Ergebnisse


Seite 9

Multiresolutionsanalyse (1)

„Approximations- „Wavelet-

K ffi i t “

Motivation



Ergebnisse


L* H*+

L HKoeffizienten“ Koeffizienten“

Seite 10

5


„Approximations- „Wavelet-

K ffi i t “

Motivation



Ergebnisse


L* H*+

L HKoeffizienten“ Koeffizienten“

Seite 11


Motivation



Ergebnisse


Seite 12

6


Motivation



Ergebnisse


Seite 13


Motivation



Ergebnisse


Seite 14

7

Übersicht

Motivation



Ergebnisse


• Motivation



• Ergebnisse


Seite 15

Multiresolutionsanalyse in der CT (1)

Motivation



Ergebnisse


Seite 16

Fig. 3: 3D-Kegelstrahl-Rekonstruktion (Typ Feldkamp): a) Approximations- und Wavelet-Koeffizienten bei Zerlegungsstufe 4. b) Vergrößerung der Approximations-Koeffizienten aus a) (rot markierte Region). c) Synthese der Koeffizienten aus a). (Kontrastbereich: a) [-0.27; 0.27]. b)-c) [0.0; 5.89].)

a) b) c)

8

Multiresolutionsanalyse in der CT (2)

Motivation



Ergebnisse


Seite 17

Fig. 4 : Region-of-Interset-Rekonstruktion: a) Approximations- und Wavelet-Koeffizienten bei Zerlegungsstufe 4. b) Vergrößerung der Approximations-Koeffizienten aus a). c) Vergrößerung der Region-of-Interest aus b). (Kontrastbereich: a) [-0.27; 0.27]. b)-c) [0.0; 5.89].)

a) b) c)


Detektor Detektor

Motivation



Ergebnisse


Quelle

Objekt

Quelle

Objekt

Seite 18

Tiefpass-Rekonstruktion

bei Vergrößerungfaktor M

(complete data)

Hochpass-Rekonstruktion

bei Vergrößerungsfaktor 2xM

(truncated data)

9

Übersicht

Motivation



Ergebnisse


• Motivation



• Ergebnisse


Seite 19

Simulierte Multiscan-ROI-CT an simulierten Daten (1)

Motivation



Ergebnisse


a) Standard-Rekonstruktion (complete data) b) Grauwertprofil Standard-Rekonstruktion (complete data)

Seite 20

c) Standard-Rekonstruktion (truncated data) d) Grauwertprofil Standard-Rekonstruktion (truncated data)

10

Simulierte Multiscan-ROI-CT an simulierten Daten (2)

Motivation



Ergebnisse



Seite 21

c) Multiscan-ROI-CT (truncated data) d) Grauwertprofil Multiscan-ROI-CT (truncated data)

Simulierte Multiscan-ROI-CT an gemessenen Daten (1)

Motivation



Ergebnisse



Seite 22

c) Standard-Rekonstruktion (truncated data) d) Grauwertprofil Standard-Rekonstruktion (truncated data)

11

Simulierte Multiscan-ROI-CT an gemessenen Daten (2)

Motivation



Ergebnisse



Seite 23

c) Multiscan-ROI-CT (truncated data) d) Grauwertprofil Multiscan-ROI-CT (truncated data)

Übersicht

Motivation



Ergebnisse


• Motivation



• Ergebnisse


Seite 24

12

Zusammenfassung

• Kombination von getrennt rekonstruierten Hochpass und Tiefpass Anteilen mittels

Motivation



Ergebnisse


• Kombination verschiedener MessungenAusblick

Hochpass- und Tiefpass-Anteilen mittels Multiresolutionsanalyse in der CT

• Nahezu dichtetreue Rekonstruktion trotz „truncated data“ durch Multiscan-ROI-CT

Seite 25

Kombination verschiedener Messungen

• Kombination verschiedener Rekonstruktionsverfahren

.

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