産業用コンピューター断層撮影 (CT) における一般的なアーティファクトの種類とその改善方法。
産業用CTは、非破壊検査、科学研究、その他の分野で重要な役割を果たし、検査対象物の断層画像を提供し、次のような情報を明らかにします。キャラクター欠陥の形状、位置、サイズは、CT画像に現れるアーティファクトによって測定されます。しかし、放射線の散乱、線量の不安定さ、データ取得エラーといった固有の要因により、元のCT画像にはアーティファクトが現れることが多く、測定精度に直接影響を及ぼします。専用の画像取得・再構成ソフトウェアを使用することで、画像エラーを計算・補正し、検出器の反応領域や検査対象物の複雑な構造を効果的に校正することで、画像偏差を低減し、画像品質を向上させることができます。
一般的なアーティファクトの種類と改善方法
1. 指輪の遺物
定義：リングアーティファクトは、産業用CTスキャンにおいてよく見られるアーティファクトの一種で、検出器のピクセルチャネルの損傷、非線形性、および放射線強度と放射線エネルギースペクトル応答の不一致によって引き起こされます。再構成画像では、回転中心を中心とした一連の同心円または円弧として現れます。
改善方法：検出器の性能を具体的に調整し、改善する 3D X線CT検査 システム設計または画像再構成アルゴリズムの最適化s リングアーティファクトの影響を効果的に軽減します。
2. 金属工芸品
定義：金属アーティファクトは、主に3D X線CT検査システムが金属材料をスキャンする際に、放射線の吸収、散乱、反射といった物理的特性によって生じます。金属アーティファクトは、再構成画像において、明るさのムラ、エッジのぼやけ、放射状の縞模様などの問題を引き起こす可能性があります。
改善方法: 補間補正、反復補正、ハイブリッド補正などのさまざまな方法で投影データまたは再構成アルゴリズムを調整し、アーティファクトの問題を改善します。
3. ビームハードニングアーティファクト
定義：ビームハードニングアーティファクトは、X線ビームが物体を通過する際に、低エネルギー光子が高エネルギー光子よりも速く吸収されることで発生し、X線ビームの「"h硬度"」が増加する現象です。このアーティファクトは、再構成画像において、明確な不連続性や境界を伴わない、縞模様または暗い帯状のアーティファクトを引き起こすことがあります。
改善方法:ソフトウェア修正や反復再構築などの従来の方法を使用し、ディープラーニングに基づくアルゴリズムは、大量の通常のサンプルデータから学習することで、アーティファクトを自動的に検出して除去できます。
まとめ
これらの改善手法は、アーティファクトが検査結果に与える影響を大幅に低減し、画像品質と検出結果の信頼性を向上させることができます。これは、3D X線CT検査システムの設計を強力にサポートし、壁厚測定、気孔・亀裂分析、寸法測定、CAD比較、リバースエンジニアリングといった3次元非破壊分析プロジェクトに適用できます。