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影响3D X-ray CT影像分辨力的因素

2023/10/02 17:01

阅读:85

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应用领域:
机械设备
发布时间:
2023/10/02
检测样品:
其他
检测项目:
3D X-ray CT
浏览次数:
85
下载次数:
参考标准:
/

方案摘要:

3D X-ray CT影像由voxel size组成,其大小决定影像特征与精细度,但也限制视野范围。透过拼接与偏移扫描技术,可在保持放大倍率与voxel size不变的情况下扩大拍摄范围。

产品配置单:

分析仪器

BH 240kV 高功率微米焦點及奈米焦點3D X-ray CT

型号: V|tome|x S240

产地: 美国

品牌: 贝克休斯(原美国GE)

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方案详情:

影响3D X-ray CT影像分辨力的因素
 
在2D图像中,pixel size为组成2D影像的元素,pixel size为具有长宽之正方形。当pixel size越小,图像质量越好,其影像特征表现越多。
 

▲图一 不同pixel size表现的影像差异.png

▲图一 不同pixel size表现的影像差异
 
同样的概念也适用于3D立体影像中,而组成3D立体影像的元素称为voxel size,通常表示具长宽高的立方体,通常以多个voxel size来构成3D X-ray CT影像。可以为每一个voxel size分配其颜色值来表现出其特征,所以当voxel size越小时,图像表现越精细。
以图二、图三两张图为例,图二为voxel size 3um及图三为voxel size 7um,从此两张图可以辨别出当voxel size较小时,其图像的表现越精细。

 

▲图二 voxel size 3um的影像.jpg

▲图三 voxel size 7um的影像.jpg

▲图二 voxel size 3um的影像▲图三 voxel size 7um的影像

影响voxel size的因素有以下:
  • 放大倍率(M)=FDD(光管至探测器的距离)/FOD(光管至样品的距离)

  • 检测器板的pixel size(此时的pixel size为组成检测器的表面,藉由检测到的X-ray的数量和位置成像)。

在检测器相同的情况下时,当放大倍率越大的时候,其voxel size越小,在3D X-ray CT中呈现分辨力越佳,但是其每个pixel捕获的Xray数量也较少,所以不利于较低的能量成像。
在放大倍率相同的情况下时,当检测器的pixel size越小时,其voxel size越小,在3D X-ray CT中呈现分辨力越佳,但是其视野范围会受限于小区域。使用Baker Hughes Vtomex S240Baker Hughes Vtomex M300可以使用拼接扫描(multi scan)或偏移扫描(offset scan)在voxel size不变的情况下来扩大视野范围。


▲图四 Offset CT示意图.jpg

▲图四 Offset CT示意图
Offset CT可以用更高倍率去拍摄整个样品&可扫更大的物件

▲图五 multi scan示意图,分两段拍摄.png

▲图五 multi scan示意图,分两段拍摄2.png


▲图五 multi scan示意图,分两段拍摄
Multi scan可以用更高倍率分段拍摄整个样品&可扫更长的物件

使用不同的检测器时,由于pixel size及探测器板大小不同,参数设定都会受到影响,且voxel size在不同大小的情况下,能调整的电压及电流也会受到影响,而如何调整参数是一门相当重要的课题,根据不同的样品,参数也会有所不同,科迈斯拥有完整的应用团队提供咨询协助。

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