DIRECTT-Rekonstruktionen im Vergleich zur gefilterten Rückprojektion

Axel Lange; Andreas Kupsch; Manfred P. Hentschel; Bernd R. Müller

doi:10.3139/120.110610

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DIRECTT-Rekonstruktionen im Vergleich zur gefilterten Rückprojektion

Axel Lange , Andreas Kupsch , Manfred P. Hentschel and Bernd R. Müller

Published/Copyright: September 28, 2014

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From the journal Materials Testing Volume 56 Issue 9

Kurzfassung

Anhand von computertomografischen Messungen und Modellrechnungen werden DIRECTT-Rekonstruktionen im Vergleich mit gefilterten Rückprojektionen bewertet. Dazu wird die Rekonstruktionsqualität mittels einer zirkular erweiterten Modulations-Transfer-Funktion (MTF) und mit integralen Kenngrößen im Radon- und im Ortsraum verglichen. Zur Überprüfung der Rekonstruktionsgenauigkeit experimenteller Daten werden Mustermessungen einfacher Probengeometrien unter definierten physikalischen Bedingungen durchgeführt. Diese beinhalten die Monochromasie, die Unterdrückung von Kantenartefakten und die radiometrische Intensitätsbestimmung. Für die Qualität der Rekonstruktionen mittels DIRECTT erweisen sich sowohl unterschiedliche Rekonstruktionsfilter als auch der Verzicht auf jede Filterung als unerheblich, im Gegensatz zur gefilterten Rückprojektion.

Abstract

Based on measurements and on model calculations tomographic reconstructions by DIRECTT (direct iterative reconstruction of computed tomography trajectories) are evaluated in comparison to filtered back projection. This is established by modified circular Modulation Transfer Functions (MTF) and by integral parameters in Radon and real space. The reconstructions of the experimental data refer to measurements of simple shapes under well defined physical conditions such as monochromatic radiation, suppression of refractive edge artifacts and radiometric intensity measurement. The quality of DIRECTT reconstructions does not primarily depend on the type of filters applied nor their abandonment, which differs essentially from the performance of the filtered back projection.

*Korrespondenzadresse Dr. rer. nat. Andreas Kupsch BAM-8.5 12200 Berlin E-Mail: andreas.kupsch@bam.de

Dipl.-Phys. Axel Lange, Jahrgang 1948, studierte Physik an der Technischen Universität Berlin. Nach mehrjähriger Tätigkeit in der Grundlagenforschung mit Röntgenstreuverfahren war er seit 1987 als Mitarbeiter der BAM in der zerstörungsfreien Prüfung wesentlich an Einrichtung und Anwendung der Röntgentopografie beteiligt und hat das Prinzip des DIRECTT-Algorithmus entwickelt.

Dr. rer. nat. Andreas Kupsch, Jahrgang 1968, studierte Physik an der Technischen Universität Dresden, wo er 2004 am Institut für Strukturphysik promovierte. Seit 2004 ist er als Mitarbeiter der BAM in der ZfP tätig. Neben der Computer-tomografie und der Röntgentopografie gehört die Nutzung der Röntgenrefraktion zu seinen Schwerpunkten im Fachbereich Mikro-ZfP.

Prof. Dr. rer. nat. Manfred P. Hentschel, Jahrgang 1943, studierte Physik an der Freien Universität Berlin, wo er 1981 promovierte. Seit 1987 ist er Mitarbeiter der BAM im Bereich Zerstörungsfreie Prüfung. Dort leitete er bis zu seinem Ruhestand 2008 die Arbeitsgruppe „Röntgen-Streu-Topografie“, in der bildgebende Röntgenstreuverfahren für die Charakterisierung heterogener Werkstoffe entwickelt und eingesetzt werden. Er ist Träger der Röntgen-Plakette des Jahres 2000, Honorarprofessor der Technischen Universität Berlin und weiterhin in der BAM tätig.

Dr. rer. nat. Bernd R. Müller, Jahrgang 1957, studierte Physik an der Technischen Universität Berlin, wo er 1990 in Atomphysik promovierte. Nach mehrjähriger Tätigkeit in der Grundlagenforschung an europäischen Laboratorien für Synchrotronstrahlung ist er seit 1995 an der BAM im Bereich der ZfP engagiert und leitet dort Forschungsprojekte zur Nutzung harter Synchrotronstrahlung und neuartiger Topografie-Verfahren für die zerstörungsfreie Materialcharakterisierung, die er vor allem an der BAMline bei BESSY realisiert.

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Online erschienen: 2014-09-28

Erschienen im Druck: 2014-09-01

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