Аннотация. 

При решении задачи томографии в полихроматическом режиме для подавления чашевидных артефактов на реконструированных изображениях используют метод предварительной обработки зарегистрированных данных с помощью корректирующей функции. Для поиска параметров корректирующей модели обычно проводят дополнительные калибровочные измерения схожего по составу образца в идентичных экспериментальных условиях. В качестве модели коррекции обычно используют полиномиальные корректирующие функции. Однако теоретического обоснования применению такого вида функций до сих пор не было сделано. В работе введено понятие функции интегрального ослабления полихроматического сигнала и представлена ее связь с так называемыми формулами коррекции полихроматических лучевых интегралов. Уточняются свойства модели корректирующей функции в случае образца, состоящего из одного материала. Указаны границы значений параметров полиномиальной корректирующей функции.

Ключевые слова: 

эффект чаши, «ужесточение пучка», полихроматическое рентгеновское излучение, интегральное ослабление полихроматического сигнала, полихроматический лучевой интеграл, формулы коррекции полихроматических лучевых интегралов.

Стр. 92-100.

DOI: 10.14357/20790279210111

 

Литература

1. Prof. Gabor T.H. Fundamentals of computerized tomography // New York, USA: City University of New York Graduate Center. 2009. C.297.

2. Suheel Zargar, Vaibhav Phad, Praveen Kumar Poola, Renu John. Role of filtering techniques in Computed Tomography (CT) image reconstruction // IJRET: International Journal of Research in Engineering and Technology. 2015. Т. 4. № 12. P. 2319–1163.

3. Natterer F. Fourier reconstruction in tomography // Numerische Mathematik. 1985. Т. 47. №. 3. P. 343-353.

4. Бузмаков А.В., Асадчиков В.Е., Золотов Д.А., Чукалина М.В., Ингачева А.С., Кривоносов Ю.С. Лабораторные рентгеновские микротомографы: методы предобработки экспериментальных данных // Известия РАН. Серия Физическая. 2019. Т. 83. № 2. С. 194–197.

5. Cormack A.M. Early two-dimensional reconstruction and recent topics stemming from it // Medicalphysics. 1980. Т. 7. № 4. P. 277–282.

6. Brooks R.A., Di Chiro G. Beam hardening in x-ray reconstructive tomography // Physics in medicine & biology. 1976. Т. 21. № 3. P. 390.

7. Zatz L.M., Alvarez R.E. An inaccuracy in computed tomography: the energy dependence of CT values // Radiology. 1977. Т. 124. № 1. P. 91–97.

8. Duerinckx A.J., Macovski A. Polychromatic streak artifacts in computed tomography images. // Journal of Computer Assisted Tomography. 1978. Т. 2. №4. P. 481–487.132

9. Young S., Muller H., Marshall W. Computed tomography: beam hardening and environmental density artifact. // Radiology. 1983. Т. 148. № 1. P. 279–283.

10. Dewulf W., Tan Y., Kiekens K. Sense and non-sense of beam hardening correction in CT metrology // CIRP Annals-Manufacturing Technology. 2012. Т. 61. № 1. P. 495–498.

11. Chukalina M., Ingacheva A., Buzmakov A., Polyakov I., Gladkov A., Yakimchuk I., Nikolaev D. Automatic Beam Hardening Correction For CT Reconstruction // 31st European Conference on Modelling and Simulation. 2017. P. 270–275. Web of Science, Scopus.

12. Herman G.T. Correction for beam hardening in computed tomography // Physics in Medicine and Biology. 1979. Т. 24. № 1. С. 81.

13. Coleman A., Sinclair M. A beam-hardening correction using dual-energy computed tomography // Physics in Medicine & Biology. 1985. Т. 30. № 11. P. 1251.

14. Joseph P.M., Ruth C. A method for simultaneous correction of spectrum hardening artifacts in CT images containing both bone and iodine // Medical Physics. 1997. Т. 24. № 10. P. 1629–1634.

15. Kachelrieß M., Sourbelle K., Kalender W.A. Empirical cupping correction: A first-order raw data precorrection for cone-beam computed tomography // Medical physics. 2006. Т. 33. № 5. P. 1269–1274.

16. Kachelrieß M., Berkus T., Stenner P., Kalender W.A. Empirical Dual Energy Calibration (EDEC) for cone-beam computed tomography // 2006 IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record. Т. 4. IEEE. 2006. P. 2546–2550.

17. Kyriakou Y., Meyer E., Prell D., Kachelrieß M. Empirical beam hardening correction (EBHC) for CT // Medical physics. 2010. Т. 37. № 10. P. 5179–5187.

18. Reiter M., de Oliveira F.B., Bartscher M., Gusenbauer C., Kastner J. Case Study of Empirical Beam Hardening Correction Methods for Dimensional X-ray Computed Tomography Using a Dedicated Multi-material Reference Standard // Journal of Nondestructive Evaluation. 2019. Т. 38. № 1. P. 10.

19. Tan Y., Kiekens K., Welkenhuyzen F., Kruth J.P., Dewulf W. Beam hardening correction and its influence on the measurement accuracy and repeatability for CT dimensional metrology applications // Conf. on Industrial Computed Tomography. Wels, Austria. 2012. Vol. 355. P. 362.

20. Tan Y., Kiekens K., Welkenhuyzen F., Angel J., De Chiffre L., Kruth J.P., Dewulf W. Simulation-aided investigation of beam hardening induced errors in CT dimensional metrology // Measurement Science and Technology. 2014. Т. 25. № 6. P. 064014.

21. Salmon P.L., Liu X. MicroCT bone densitometry: context sensitivity, beam hardening correction and the effect of surrounding media // The Open Access Journal of Science and Technology. 2014. Т. 2.

22. Ингачева А.С. Спектральная модель сигнала одноканальных рентгеновских измерительных приборов, использующих полихроматическое зондирующее излучение // Сенсорные системы, 2019. Т. 33. № 3. С. 212-221.

23. Хинчин А.Я. Краткий курс математического анализа, Учебник. Изд. 5-е, стереотип – М.:Ленинград. 2021. 632 с.